DE1658301B1

DE1658301B1 - Screw machine, in particular mobile rail screw machine

Info

Publication number: DE1658301B1
Application number: DE19671658301
Authority: DE
Inventors: Hans Fasholz; Karl Geyer
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1967-11-09
Filing date: 1967-11-09
Publication date: 1970-06-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schraubmaschine; insbesondere fahrbare Schienenschraubmaschine, in deren Kraftweg zwischen Antriebsmotor und Schraubkopf zwecks Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes eine Kupplung und eine das Drehmoment erfassende Vorrichtung eingefügt sind.The invention relates to a screwdriver; in particular mobile rail screwing machine, in the power path between the drive motor and screw head for the purpose of limiting the output torque, a clutch and a torque detecting device are inserted.

Bei einer bekannten Schraubmaschine dieser Art (deutsche Patentschrift 960 289) ist die Kupplung als Reibscheibenkupplung ausgebildet, deren Anpreßkraft durch mechariisehe oder hydraulische Mittel willkürlich veränderbar `ist. Die Unterbrechung des Kraftweges zwischen Antriebsmotor und Schraubkopf erfolgt dementsprechend bei Überschreitung des von der Reibscheibenkupplung übertragbaren Drehmomentes. Die das Drehmoment erfassende Vorrichtung der bekannten Schraubmaschine, bei der eine dem Drehmoment proportionale Kraft gegen einen Kraftspeicher wirkt, ist ausschließlich mit einer Anzeige versehen, an der das jeweils übertragene Drehmoment laufend abgelesen werden kann. Die bekannte Schraubmaschine ist daher in der Weise zu bedienen, daß der Bedienende jeweils laufend das übertragene Drehmoment abliest und dementsprechend die Anpreßkraft an der Reibscheibenkupplung durch Beeinflussung der sie erzeugenden mechanischen oder hydraulischen Mittel manuell einstellt. Die Einstellung des jeweils zu erzielenden maximalen Drehmomentes erfolgt somit bei der bekannten Schraubmaschine nicht selbsttätig und ist von der Geschicklichkeit des Bedienenden abhängig. Außerdem sind die- Ungenauigkeit des. Trennens bei- einer .Reibscheibenkupplung und das Schleifen der Reibscheiben aufeinander ' Nachteile der bekannten Schraubmaschine.In a known screwdriver of this type (German patent specification 960 289), the clutch is designed as a friction disk clutch and its contact pressure arbitrarily changeable by mechanical or hydraulic means. The interruption the power path between the drive motor and screw head takes place accordingly at Exceeding the torque that can be transmitted by the friction disc clutch. the the torque detecting device of the known screwdriver, in which a the force proportional to the torque acts against an energy storage device is exclusive provided with a display on which the respective transmitted torque can be read continuously can be. The known screwdriver is therefore to be operated in such a way that the operator continuously reads the transmitted torque and accordingly the contact pressure on the friction disc clutch by influencing the force that generates it manually adjusts mechanical or hydraulic means. The setting of each The maximum torque to be achieved thus takes place in the known screwdriver not automatic and depends on the skill of the operator. aside from that are the inaccuracy of the separation of a friction disc clutch and the grinding the friction disks on top of each other 'Disadvantages of the known screwdriver.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Schraubmaschine ein selbsttätiges Unterbrechen des Kraftweges der Schraubmaschine genau bei dem eingestellten Drehmoment zu erreichen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Schraubmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, däß die Kupplung ein- und ausschaltbar ist und über einen Schalter in Wirkungsverbindung mit der das Drehmoment erfassenden Vorrichtung steht, die einen in dem Kraftweg angeordneten Drehstab und ein diesen umgebendes Rohr außerhalb des Kraftweges aufweist; wobei Drehstab und Rohr gemeinsam rotieren und deren von dem Drehmoment abhängige Relativdrehung den Schalter betätigt. Da die Verdrehung eines Drehstabes mit nur außerordentlich geringen Ungenauigkeiten ein Maß für das übertragene Drehmoment ist, wird dieses in der Schraubmaschine nach der Erfindung sehr. _genau.erfaßt. Außerdem läßt sich von der Relativdreung zwischen Drehstab und Rohr auf sehr einfache Weise ein Schaltvorgang für das Trennen der schaltbaren Kupplung ableiten. Schließlieh hat die aus Drehstab und Rohr bestehende; das Drehmoment erfassende Vorrichtung besonders bei einer fahrbaren Schienenschraubmaschine nur einen unbedeutenden zusätzlichen Raumbedarf, Eine zweckmäßige Ausführungsform der Schraubmaschine nach der Erfindung besteht darin, daß das Rohr mindestens eine Schrägfläche am Umfang aufweist, an der die Gegenfläche der Schaltklaue einer mit dem Drehstab drehfest verbundenen, axial relativ verschieblichen, federbelasteten Schalthülse anliegt, in deren Umfangsnut ein Betätigungshebel für den Schalter eingreift. Die axiale Verschiebung der Schalthülse -ist-dabei ein Maß für das übertragene Drehmoment; dieses Maß wird durch den ausschließlich schwenkbar gelagerten Betätigungshebel abgegriffen. Die Auslösung des Schaltvorganges bei verschiedenen vorher einzustellenden Drehmomenten kann dabei dadurch ermöglicht werden, daß der Betätigungshebel in verschiedenen Relativlagen mit einem um die Achse des Betätigungshebels und gemeinsam mit diesem schwenkbaren Schaltsegement verbindbar ist, das eine Auslöseflanke für den Schalter aufweist. Jeder Relativlage zwischen Betätigungshebel und Schaltsegment entspricht dabei ein bestimmtes Drehmoment, bei dem der Schaltvorgang ausgelöst wird. An dem Schaltsegment können Markierungen angebracht sein, die die zugeordneten Drehmomente angeben.The invention is based on the object while avoiding the disadvantages the known screwdriver an automatic interruption of the power path of the The screwdriver can be achieved exactly at the set torque. The solution this task exists according to the invention in a screwdriver of the type mentioned at the outset in that the clutch can be switched on and off and in operative connection via a switch with the torque sensing device is the one in the power path arranged torsion bar and a surrounding tube outside of the force path; whereby the torsion bar and the tube rotate together and their torque dependent Relative rotation actuates the switch. Since the twisting of a torsion bar with only extremely small inaccuracies a measure of the transmitted torque is, this becomes very much in the screwdriver according to the invention. _accurately. recorded. In addition, the relative rotation between the torsion bar and the pipe is very simple Way derive a switching process for the separation of the switchable clutch. Finally has the one consisting of torsion bar and tube; the torque sensing device especially with a mobile rail screwing machine only an insignificant additional Space requirement, an expedient embodiment of the screwdriver according to the invention consists in that the tube has at least one inclined surface on the circumference the counter surface of the switching claw of a torsion-proof connected to the torsion bar, axially relatively displaceable, spring-loaded switching sleeve rests in the circumferential groove an operating lever for the switch engages. The axial displacement of the switching sleeve -is-a measure of the transmitted torque; this measure is determined by the exclusively pivoted operating lever tapped. The triggering of the switching process at different torques to be set beforehand can thereby be made possible be that the operating lever in different relative positions with a to the Axis of the actuating lever and together with this pivotable switching segment is connectable, which has a trigger edge for the switch. Any relative position between the actuating lever and the switching segment corresponds to a certain torque, at which the switching process is triggered. Markings can be found on the switching segment be attached, which indicate the associated torques.

Um Überlastungen des Drehstabes durch auftretende zu hohe Drehmomente zu vermeiden, ist eine Ausbildung der Schraubmaschine zweckmäßig, bei der an die Schrägfläche am Umfang des Rohres und die Gegenfläche an der Schaltklaue zur Drehachse parallele Anschlagflächen anschließen, die die Relativdrehung zwischen Drehstab und Rohr begrenzen. Sobald die Anschlagflächen infolge eines aufgetretenen hohen Drehmomentes aneinander zur Anlage gekommen sind, wird` das Rohr -zur Übertragung des Drehmomentes mit herangezogen und damit in den Kraftweg eingeschaltet. Die Benutzung der Schraubmaschine nach der Erfindung mit aneinander anliegenden Anschlagflächen an Rohr und Schaltklaue ist insbesondere für -Arbeiten zweckmäßig, bei denen ein hohes Drehmoment erforderlich ist und es auf eine Begrenzung des Drehmomentes nicht ankommt, wie dies beispielsweise beim Lösen festsitzender Schwellenschrauben der Fall ist. Insbesondere um derartige Arbeiten zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, an der Schraubmaschine nach der Erfindung einen willkürlich betätigbaren Zusatzschalter im Auslöseweg des von der Relativdrehung betätigten Schalter vorzusehen. Wenn dieser Zusatzschalter betätigt ist, führt die Relativdrehung zwischen Drehstab und Rohr nicht zu einem Auslösen des Schalters, so daß der Drehstab bis zum Aneinanderanliegen_ der Anschlagflächen verdreht und dann das Drehmoment über Rohr und Drehstab geleitet wird. _ In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung-- -eine fahrbare Schienenschraubmaschine dargestellt, und zwar zeigt 'F i g. 1 einen' vertikalen Längsschnitt durch die Schraubmaschine, F i g. 2 eine Draufsicht auf die das Drehmoment erfassende. Vorrichtung in unbelastetem Zustand, F i g: 3 eine Draufsicht auf die das Drehmoment erfassende Vorrichüuig in voll belastetem Zustand, F i g. 4 ein Schaltschema der Sehraubmaschine mit Teilen des Schalters in Draufsicht.To avoid overloading the torsion bar due to excessive torques to avoid, it is advisable to design the screwdriver in which the Inclined surface on the circumference of the pipe and the counter surface on the switching claw to the axis of rotation Connect parallel stop surfaces that allow the relative rotation between the torsion bar and limit the pipe. As soon as the stop surfaces as a result of a high Torque have come to rest on each other, the pipe becomes the transmission of the torque is used and thus switched into the force path. The usage the screwdriver according to the invention with abutting stop surfaces on the pipe and claw is particularly useful for work in which a high torque is required and there is no torque limitation matters, as is the case, for example, when loosening stuck sleeper screws Case is. In order to enable such work, it is advisable to an arbitrarily actuatable additional switch on the screwdriver according to the invention to be provided in the tripping path of the switch actuated by the relative rotation. If this The additional switch is actuated, the relative rotation between the torsion bar and the tube does not trigger the switch, so that the torsion bar is in contact with one another_ of the stop faces and then the torque is passed through the tube and torsion bar will. _ In the drawing is an exemplary embodiment of the invention - a mobile one Rail screw machine shown, namely shows' F i g. 1 a 'vertical Longitudinal section through the screwdriver, FIG. 2 is a plan view of the torque capturing. Device in the unloaded state, FIG. 3 shows a plan view of the Vorrichüuig measuring the torque in a fully loaded state, FIG. 4 a circuit diagram of the visual machine with parts of the switch in plan view.

Der Verbrennungsmotor 1 treibt den Wechselstromgenerator 2 und die Eingangswelle 3 des Untersetzungsgetriebes 4 an. In der Zwischenwelle 5 des Untersetzungsgetriebes 4 ist eine schaltbare Magnetkupplung 6 angeordnet. An die Ausgangswelle 7 des Untersetzungsgetriebes 4 ist eine Hülse 8 angeflanscht, in der das eine Ende des Drehstabes 9 drehfest gelagert ist. Auf der Hülse 8 ist drehfest und axial verschieblich die Schalthülse 10 gelagert, gegen die eine auf der Hülse 8 sitzende Feder 11 in Achsrichtung drückt. Auf der Hülse 8 ist außerdem das eine Ende des Rohres 12 gelagert, das den Drehstab 9 umgibt.The internal combustion engine 1 drives the alternator 2 and the input shaft 3 of the reduction gear 4. A switchable magnetic coupling 6 is arranged in the intermediate shaft 5 of the reduction gear 4. A sleeve 8, in which one end of the torsion bar 9 is rotatably mounted, is flanged to the output shaft 7 of the reduction gear 4. On the sleeve 8, the switching sleeve 10 is rotatably and axially displaceably mounted, against which a spring 11 seated on the sleeve 8 presses in the axial direction. One end of the tube 12 , which surrounds the torsion bar 9, is also mounted on the sleeve 8.

An dem Ende des Rohres 12 sind am Umfang zwei Schrägflächen 13 vorgesehen, an denen die zugehöri-Clen Gegenflächen 14 der' Schaltklauen 15 der Schalthülse 10 anliegen.. An die Schrägflächen 13 am Umfang des Rohres 12 und die Gegenflächen 14 an den Schaltklauen 15 schließen Anschlagflächen 16 an, die parallel zur Drehachse der Hülse 8 verlaufen. In die Umfangsnut 17 der Schalthülse 10 greift der schwenkbar gelagerte Betätigungshebel 18 ein.At the end of the tube 12, two inclined surfaces 13 are provided on the circumference, on which the associated mating surfaces 14 of the 'switching claws 15 of the switching sleeve 10 abut .. on the inclined surfaces 13 on the circumference of the tube 12 and the mating surfaces 14 on the switching claws 15 stop surfaces 16 which are parallel to the axis of rotation the sleeve 8 run. In the circumferential groove 17 of the switching sleeve 10 engages pivotably mounted operating lever 18 a.

Die von der Vorrichtung zum Erfassen des Drehmomentes abgewandten Enden des Drehstabes 9 und des Rohres 12 sind drehfest miteinander verbunden und stehen über das schaltbare Richtungswechselgetriebe 19 mit dem Schraubkopf 20 in Antriebsverbindung.The ends of the torsion bar 9 and the tube 12 facing away from the device for detecting the torque are connected to one another in a rotationally fixed manner and are in drive connection with the screw head 20 via the switchable direction change gear 19.

Mit dem Betätigungshebel 18 ist drehfest der Einstellhebel 21 verbunden, der mittels der Schraube 22 mit dem Schaltsegment 23 in verschiedenen Relativlagen verbindbar ist, wobei .die Schraube 22 durch den kreisringsegmentförmigen Schlitz 24 in dem Schaltsegment 23 hindurchgreift. Entlang dem Schlitz 24 sind Markierungen für das einzustellende Drehmoment vorgesehen. Die Außenkante des Schaltsegments 23 weist eine Auslöseflanke 25 auf. Sobald beim Drehen des Schaltsegments 23 die Rolle 26 an dem Hebel 27 des Hilfsschalters 28 auf die Auslöseflanke 25 aufläuft, wird der Hilfsschalter 28 entgegen der Kraft der Schaltfeder 29 geschlossen.The setting lever 21, which can be connected to the switching segment 23 in various relative positions by means of the screw 22, is connected to the actuating lever 18 in a rotationally fixed manner, the screw 22 reaching through the annular segment-shaped slot 24 in the switching segment 23. Markings for the torque to be set are provided along the slot 24. The outer edge of the switching segment 23 has a triggering edge 25. As soon as the roller 26 on the lever 27 of the auxiliary switch 28 runs onto the triggering flank 25 when the switching segment 23 is turned, the auxiliary switch 28 is closed against the force of the switching spring 29.

Der von dem Wechselstromgenerator 2 erzeugte Wechselstrom wird durch den Gleichrichter 30 in Gleichstrom verwandelt, der bei geschlossenem Hauptschalter 31 die Magnetkupplung 6 in eingeschaltetem Zustand hält. Das Schließen des Hilfsschalters 28 bei Erreichen des eingestellten Drehmomentes bewirkt das Öffnen des Hauptschalters 31 und damit das Trennen der Magnetkupplung S, worauf infolge Rückdrehung des Schaltsegments 23 der Hilfsschalter 28 durch die Schaltfeder 29 wieder geöffnet wird. Der Hilfsschalter 28 kann hinsichtlich des Öffnens des Hauptschalters 31 durch manuelles Öffnen des Zusatzschalters 32 unwirksam gemacht werden, da dieser im Auslöseweg, zwischen dem Hilfsschalter 28 und: dem Hauptschalter 31 liegt. Zusätzlich ist ein manuell betätigbarer Druckknopfschalter 33 vorgesehen, durch dessen Betätigung der Hauptschalter 31 geöffnet und geschlossen werden kann. Der als Schrittschalter ausgebildete Hauptschalter 31 wird dabei durch die von dem Hilfsschalter 28 oder dem Druckknopfschalter 33 kommenden einzelnen Impulse geschaltet, wobei das Schließen des Hauptschalters 31 stets durch den Druckknopfschalter 33 und das Öffnen des Hauptschalters 31 wahlweise durch den llilfsschalter 28 oder den Druckknopfschalter 33 bewirkt wird.The alternating current generated by the alternator 2 is through the rectifier 30 is converted into direct current, which when the main switch is closed 31 holds the magnetic coupling 6 in the switched-on state. Closing the auxiliary switch 28 opens the main switch when the set torque is reached 31 and thus the disconnection of the magnetic coupling S, followed by a reverse rotation of the switching segment 23 the auxiliary switch 28 is opened again by the switching spring 29. The auxiliary switch 28 can with regard to opening the main switch 31 by manually opening the Additional switch 32 can be made ineffective, since this is in the trigger path between the Auxiliary switch 28 and: the main switch 31 is located. In addition, there is a manually operated Push-button switch 33 is provided, the main switch 31 being opened when it is actuated and can be closed. The main switch designed as a step switch 31 is thereby activated by the auxiliary switch 28 or the push button switch 33 incoming individual pulses, with the closing of the main switch 31 always by the push button switch 33 and opening the main switch 31 optionally is effected by the auxiliary switch 28 or the push button switch 33.

Claims

Claims: 1. screwing machine, in particular mobile rail screwing machine, in their power path between the drive motor and screw head in order to limit the output Inserted torque a clutch and a torque detecting device are, d u r c h g e -. indicates that the clutch (6) can be switched on and off is and via a switch in operative connection with the torque detecting Device stands, which is arranged in the force path torsion bar (9) and this surrounding tube (12) outside of the force path, the torsion bar (9) and tube (12) rotate together and their relative rotation depending on the torque Switch operated.

2. Wrench according to claim 1, characterized in that the tube (12) has at least one inclined surface (13) on the circumference, on which the mating surface (14) of the: switching claw (15) one of the torsion bar (9) rotatably connected, axially relatively displaceable, spring-loaded switching sleeve (10) , in the circumferential groove (17) of which an actuating lever (18) for the switch engages.

3. Wrench according to claim 2, characterized in that the actuating lever (18) in different Relative positions with one around the axis of the actuating lever (18) and together with this pivotable switching segment (23) can be connected, which has a trigger edge (25) for the switch.

4. Screwdriving machine according to claim 2 or 3, characterized in that that on the inclined surface (13) on the circumference of the tube (12) and the mating surface (14) Connect stop surfaces (16) parallel to the axis of rotation on the switching claw (15), which limit the relative rotation between torsion bar (9) and tube (12).

5. Wrench according to one of the preceding claims, characterized in that an arbitrary actuatable additional switch (32) in the release path of the actuated by the relative rotation Switch is provided.