DE1703846A1 - Kraftgetriebenes Schlagdrehwerkzeug - Google Patents

Description

Dr. A. ULLRICH · Dr. T. ULLRICH PATENTANWÄLTE

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Unser Zndiwi: 7947 Desoutter Brothera Limited, London

Kraftgetriebenes Schlagdrehwerkzeug

Die Erfindung betrifft ein kraftgetriebenes Sehlagdrehwerkzeug, insbesondere einen Mutterachlüssel oder Schraubenzieher mit relativ zueinander beweglichen Hämmern und Stoßbolzen, die durch eine Schlagvorrichtung automatisch zyklisch in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden.

Aufgabe der Erfindung ist, ein kompaktes, bequem zu transportierendes und leicht zu handhabendes Schlagdrehwerkzeug zu schaffen, das aus möglichst wenig Bauteilen besteht und bei dem die Drehkraft, die von dem Werkzeug erzeugt wird, bezüglich ihres maximalen Wertes gesteuert wird und leicht eingestellt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftgetriebenes ßchlagdrehwerkzeug, insbesondere auf einen Mutterschlüssel oder Schraubenzieher mit relativ zueinander beweglichen Hammern und Stoßbolzen, die durch eine Schlagvorrichtung automatisch zyklieoh in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägheitsglied vorgesehen ist, das mit den Hammern in lösbarer Verzahnung derart verbunden ist, daß das Trägheitsglied bei •intr Drehkraft unterhalb einer bestimmten Größe relativ zu den Hämmern unbeweglich ist, während das Trägheitsglied und die Hammer bei einer Drehkraft oberhalb dieser Größe relativ zueinander beweglich sind und der Abstand von Hämmern und Stoßbolzen durch die Wirkung des Trägheitsgliedes auf die

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Schlagvorrichtung vergrößert ist, wobei zum Abschalten der Luftzufuhr zum Werkzeug ein Ventil mit dem Trägheiteglied arbeitsmäßig verbunden ist.

Die Erfindung besteht weiter darin, daß die Hammer und Stoßbolzen während des Betriebes des Werkzeuges drehbar sind, wobei die Hammer kontinuierlich und die Stoßbolaen intermittierend drehbar sind, wobei die Stoßbolzen durch die Hammer angestoßen werden, während die Hammer und das Trägheitsglied in ihrer Drehbewegung einander zugeordnet sind, daß dazwischen zur Übertragung eines bestimmten Druckes von einer Feder Stoßflächen angeordnet sind, wobei die Stoßflächen gegen die Wirkung der Feder bei einem Stoß der Hammer gegen die Stoßbolzen für ein beschränktes Stück voneinander weg bewegbar sind, und daß nach einem Kontakt durch eine erneute Kraftübertragung auf die Hammer die Hammer und die Stoßbolzen einen vergrößerten Abstand aufweisen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß zur Aueeinanderbewegung der Hammer und der Stoßbolzen die Hammer relativ zu einer Antriebswelle beweglich sind, an der sie mittels Kugeln angeordnet sind, wobei sich die Kugeln in spiralförmigen Kerben in beiden befinden·

Die Erfindung besteht weiter darin, daß zum Antrieb ein pneumatischer Motor mit einem Steuerventil vorgesehen ist, das bei vergrößertem Abstand der Hammer von den Stoßbolzen infolge einer die bestimmte Größe überschreitenden Drehkraft zur Unterbrechung der Luftzufuhr zum Werkzeug mit den Hammern arbeitsmäßig verbunden ist·

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 1st in der Zeichnung dargestellt·

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Werkzeug gemäß

der Erfindung,
Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie 2-2 in

If

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JB¹Ig." 5 ist ein Teillängsschnitt entlang der linie 3-3 in Vit>. 2

Fig. 4 ist ein Teilaufriß und ein Teilschnitt entlang der Linie "4-4 in Fig. 1, und

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Hammer, der Stoßbolzen und der Drehkraftsteuerung·

Das in der Zeichnung dargestellte Werkzeug besitzt einen Pistolengriff und besteht aus einem Teil 1 mit einem Drehkraftsteuerungsventil, einem Teil 2 mit dem Motor und dem Getriebe, einem Teil 3, der eine Drehkraft steuerung mit einem Schlagha.mmer und Stoßbolzen besitzt, einem Oberteil 4 und einem Teil 5 mit dem Pistolengriff·

Der Motor 6 besitzt einen Druckluftflügelantrieb und ist in üblicher Weise aufgebaut. Die Welle 7 des Motors 6 ist in Lagerungen 8 und 9 gehalten. Die Welle 7 treibt die Steuerungsplanetenräder 10 an, an. deren Ausgang die Welle 11 über einen vergrößerten Teil 12 an der Welle 11 mit verminderter Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Motorwelle 7 besitzt eine acheiale Bohrung, in der ein Rundstab 13 gleitend angeordnet ist. Das eine Ende des Rundstabes 13 ist mit dem Drehkraftsteuerungsventil 1 arbeitsmäßig verbunden, während das andere Ende in eine Bohrung 14 im vergrößerten Teil 12 der Welle 11 ragt.

Die in der Zeichnung dargestellten Teile des Werkzeugs, die beim Betrieb des Werkzeugs in achsialer Hichtung beweglieh sind, sind entlang der Längsachse versetzt gezeichnet. ™ Sie sind, nie später erläutert wird, in ihren beiden extremen achsialen Stellungen dargestellt.

Das Ende des Rundstabes 13 in der Bohrung 14 ist mit einem Kopfteil 15 ausgerüstet, das eine Kreuzbohrung aufweist, in der ein Querstab 16 angeordnet ist. Der QuerBtab 16 verläuft durch diametral entgegengesetzte Löcher 17 bis in den vergrößerten Teil 12 der Welle 11 und iet mit seinen Enden in Bohrungen im Ring 18 befestigt.

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Der Ring 18 wird durch eine Schraubenfeder 19» die in der Bohrung 14 untergebracht ist, in Richtung auf den Kopfteil 4 des Werkzeugs gedrückt. Wenn also der Ring 18 zum Drehkraftsteuerungsventil 1 hinbewegt wird, drückt der Rundstab 15 die Kugel 20 von ihrem Sitz 21 weg. Dadurch kann Luft durch den Durchgang 22 in den Hohlraum 23 gelangen, wo sie durch eine nicht gezeichnete Öffnung zur Längsbohrung 24 strömt (Tig. 2). Darauf gelangt die Luft zum Ende des Kolbenventil 25 und bewegt dieses gegen die Kraft der Schraubenfeder 26 von der Stellung, die in seiner oberen Hälfte gezeichnet ist, in die in der unteren Hälfte gezeichnete Stellung.

Das Ventil 25 befindet sich zwischen der Luftzuführung vom Durchgang 22 und dem Einlaß zum Motor in der Antriebsrichtung über einen Durchlaß 27, einen Kanal 28 und einen Kanal 29· Auf diese Weise wird der Durchlaß 30 geschlossen und die Luftzufuhr zum Motor unterbrochen, wenn das Ventil 25 gemäß Fig. 2 nach links bewegt wird. Selbst wenn der Rundstab freigegeben wird, bleibt das Ventil 25 jetzt unter dem Druck, der von der durch die kleine öffnung 31 durchtretenden Luft hervorgerufen wird, geschlossen. Das Ventil öffnet sich nicht, bis die' Luftzufuhr zum Werkzeug unterbrochen wird.

Die Luftzufuhr zum Motor erfolgt über einen biegsamen Schlauch, der an dem Anschluß 32 angeschlossen ist, Von dort aus gelangt die Luft in die Bohrung 33. Das druckknopfbetätigte Steuerventil 34 besitzt einen Stößel 35 mit einer größeren Bohrung 36 am Kn<j£f ende und mit einer kleineren Bohrung am anderen Ende, in der ein Stab 37 gleitend angeordnet ißt. Der Stößel wird durch eine Feder 39 in Richtung auf den Knopf 38 gedrückt, während die Kugel 40 durch eine Schraubenfeder 42 gegen-den Sitz 41 gedrückt wird. Wenn der Knopf 38 heruntergedrückt wird, wird die Kugel 40 durch den Stab 37 zurückgehalten, das Ventil öffnet, und die Luft strömt durch dae Ventil von der Bohrung 33 zu der Bohrung 43 (siehe auch Fig. 2).

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Kolbenventil 44 ist ein ITmsteuerventil, das durch Daumendruck gegen die Wirkung der Feder 46 betätigt wird. Das Ventil kann durch einen verschiebbaren Anschlag in dieser Position gehalten werden. Wenn sich das Ventil in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung befindet, tritt die luft von der Durchlaßbohrung 43 über den Durchlaß 47 ein und gelangt über den Durchlaß 48, den Kanal 49» den Kanal 50, den Durchgang und das oben erwähnte Ventil 1 zum Motor. Die Luft verläßt den Motor über die Kanäle 51, 52 und 53 und gelangt in den Hohlraum 54 hinter dem Ventil 44. Darauf strömt die luft durch den Durchlaß 55 und eine nicht gezeigte Bohrung zum Luftabzug 56 und tritt durch die öffnung 57 aus.

Wenn der Knopf 45 gedrückt wird, strömt die Luft durch die Kanäle 53, 52 und 51 zum Motor, so daß der Motor in entgegengesetzter fiichtung dreht, wobei die Luft den Motor über den Kanal 49 verläßt,durch die radiale Bohrung 58 und die achsiale Bohrung 59 in das Kolbenventil 44 strömt, in den Hohlraum 54 gelangt und über den Durchlaß 55 wie vorher beschrieben abströmt.

Wenn die Luft in entgegengesetzter Richtung durch das Ventil 1 strömt, arbeitet das Ventil nicht, wenn der Motor umgesteuert wird, und die Luft zieht ungehindert ab.

Die Werkzeughalterung 60 im Kopfteil 4 des Werkzeugs ist so konstruiert, daß sie einen Schraubenschlüssel oder einen Sohraubenzieher oder ein anderes Drehwerkzeug aufnehmen lann. Sie ist in einem Lager 61 im äußeren Gehäuse 62 drehbar gelagert und besitzt eine achsiale Bohrung, die das Ende 63 der felle 11 aufnimmt, und eine Druckkugel 64.

Die Werkzeughalterung besitzt ein Paar mit ihr einstükkige Stoßbolzen 65 (siehe auch l'ig. 5)j die in einem zylindrischen Trägheitsglied 66 intermittierend drehbar sind, wenn sie duroh die fortwährend drehenden Hammer 67 angestoßen werden. Zur beseeren Herstellbarkeit sind die Hammer aus »wei Teilen aufgebaut. Der äußere Ring 68 trägt dabei die

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Hammer 67 und wird durch die Kugeln 70 in Längsrichtung in dem inneren Ring 69 gehalten. In der Umfangerichtung werden die beiden Ringe durch die auf ihnen angeordneten Keilnuten gehalten, so daß sie sich beide zusammen bewegen·

Die innere Oberfläche des inneren Ringes 69 weist ansteigende Spiralen auf, die mit einem Paar Kugeln 72 in Eingriff stehen· Die Kugeln 12 wiederum greifen in Kerben in der Oberfläche der Welle 11 ein, so daß di· sich fortwährend drehende Welle 11 die Kugeln bei einer Terzögerung der Hammer 67 durch die Stoßbolzen 65 zwingt, die Spiralen an den inneren Ringen 69 hinauf zu rollen und diese in eine achsiale Richtung der Welle 11 zwingt. Dadurch wird die Schraubenfeder 73 zusammengedrückt, wodurch die Hammer 67 von den Stoßbolzen 65 freikommen, sich über diese hinwegbewegen und darauf wieder zwischen die Stoßbolzen eintreten, worauf ein neuer Arbeitszyklus beginnt.

Die Spiralen an dem inneren Ring 69 und die Kerben in der Welle. 11 sind V-förmig im Aufriß und daher symmetrisch x,u einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene. Deshalb geht der Schlagzyklus für die beiden Drehrichtungen des Werkzeugs in ähnlicher Weise vor sich·

Damit das Drehkraftsteuerventil 1 betätigt wird, wenn «ine Drehkraft von dem Werkzeug auf eine Mutter oder eine Schraube übertragen und der Motor angehalten wird, ist ein Trägheitezylinder 66 lose durch Kerben 74 mit dem die Hammer 67 tragenden äußeren Ring 68 verzahnt, wobei die Terzahnung so lose ist, daß das eine Teil relativ zum anderen in zwei Stufen drehen kann.

Der oben erwähnte innere Ring 69 ist Teil einee Torsionszylinders 75, der Längsschlitze aufweist, die dem Zylinder die erforderliche Weichheit in der Umfangsriehtung erteilen.Das äußere vom inneren Ring entfernte Ende des Torsionszylinders ist mit spiralförmigen Kerben 77 vereehen, in die Kerben 78 an der Innenseite des Trägheitezylinders 66

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passen· Wenn der Irägheitazylinder 66 längs zu dem Torsionszylinder 75 bewegt wird, wird zuerst das Spiel in den Kerben 74 aufgebraucht and danach wirkt ein abgestufter Druck auf den Torsionszylinder··

Damit die Druckabstufung leicht verändert werden kann, ist das !Teil 79 auf den Trägheitszylinder 66 aufgeschraubt. In einer Einbuchtung darin ist eine Gewindeschnecke 80 angebracht, die mit den schraubenförmigen Kerben 77 zum Eingriff kommen. Infolge einer Drehung des Teiles 79 bei Betätigung der Gewindeschnecke 80 bewegen sich die Kerben 78 entlang der Kerben 77 und ändern den Druck.

Die Spindel 81, auf der die Gewindeschnecke 80 montiert ist, kann zugänglich gemacht werden durch Entfernen einer Abdeckplatte 82, die ein Fenster in dem äußeren Gehäuse 62 abdeckt»

Wenn der Aufbau mit dem Hammerteil 67» die Ringe 68 und 69, der Torsionszylinder 75 und der Trägheitszylinder 66 in Längsrichtung bewegt werden, wodurch die Hammer von den Stoßbolzen freikommen, bewegt sich das innere Ende des Toxsionszylinders zum Hing 18, berührt und bewegt diesen aber nicht, biß der Widerstand gegen die Bewegung der Stoßbolzen bei einem Schlag der Hammer einen vorbestimmten Wert erreicht. Dieser Wert wird dadurch bestimmt, welche Kraft auf die Kerben 74 einwirkt. Bei niedrigen Drehkraftwerten werden die Kerben des Trägheitszylindere 66 in Kontakt mit den Kerben dee äußeren Hinges 68 gehalten durch die Kraft, die auf den Torsionezylinder wirkt, wenn di· Hammer auf die Stoßbolzen auftreffen. Wenn die Drehkraft bis zu einem vorbestimmten Wert anwächst, bewegt sich der Trägheit«zylinder beim Auftreffen der Hammer auf die Stoßbolzen weiter und auf dem Rückweg in die vorherige Stellung in Kontakt mit den Kerben wird die Energie, die in dem Irägheitezylinder enthalten ist, an den äußeren Ring 68 abgegeben. Auf diese Weise wird letzterem ein Stoß erteilt. Dadurch bewegt er in Verbindung mit

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Kugeln 72 und der spiralförmigen Oberfläche die ganze Anordnung ein weiteres Stück zum &ing 18, wodurch das Ventil-1 über den Rundstab 13 betätigt wird.

Die Drehkrafteteuerung wirkt nur in der einen Drehrich- tung, wenn beispielsweise eine Mutter oder eine Schraube angezogen wird, und sie ist nicht notwendig, wenn das Werkzeug in der entgegengesetzten Richtung dreht, um eine Mutter zu lösen oder eine Schraube herauszudrehen.

Wie aus der obigen Beschreibung ersehen werden kann, ist das Werkzeug ziemlich einfach aufgebaut, es besitzt wenig bewegliche Teile, wodurch es besonders robust ist, und die Größe der Drehkraft, die von dem Werkzeug ausgeht, ist bezüglich ihres größten Wertes leicht einstellbar»

Selbstverständlich ist mit dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht der gesamte Umfang der Erfindung wiedergegeben, und es sind viele Änderungen möglich, die ebenfalle im Bereich der Erfindung liegen.

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Claims (3)

1. P a te ntansprüche

   ΐ.Kraftgetriebenes Schlagdrehuierkzeug, inabesondere Mutterschlüssel oder Schraubenzieher mit relativ zueinander beweglichen Hammern und Stoßbolzen, die durch eine Schlagvorrichtung automatisch zyklisch in Eingriff und außer Eingriff gebraoht werden, dadurch gekennzeichnet« daß ein Trägheiteglied (66) vorgesehen ist, das mit den Hämmern (67) in lösbarer Verzahnung (74) derart verbunden ist, daß das Trägheitsglied (66) bei einer Drehkraft unterhalb einer bestimmten Größe relativ zu den Hammern (67) unbeweglich ist, während das Trägheitsglied (66) und die Hammer (67) bei einer Drehkraft oberhalb dieser Größe relativ zueinander beweglich sind und der Abstand von Hammern (67) und Stoßbolzen (65) durch die Wirkung des !Trägheitsgliedes (66) auf die Schlagvorrichtung (69) vergrößert ist, wobei zum Abschalten der Luftzufuhr zum Werkzeug ein Ventil (16) mit dem Trägheitsglied (66) arbeitsmäßig verbunden ist.
2. 2. Sohlagdrehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzelohnet, daß die Hammer (67) und die Stoßbolzen (65) während dee Betriebes des Werkzeuges drehbar sind, wobei die Hammer (67) kontinuierlich und die Stoßbolzen (65) intermittierend drehbar sind, wobei die Stoßbolzen (65) durch die Hammer (67) angestoßen werden, während die Hammer (67) und das Trägheiteglied (66) in ihrer Drehbewegung einander zugeordnet sind, daß dazwischen, zur Übertragung eines bestimmten Druckes von einer Feder (73) Stoßflächen angeordnet sind, nobel die Stoßflächen gegen die Wirkung der Feder (73) bei einem Stoß der Hammer (67) gegen die Stoßbolzen (65) für ein beschränktes Stück voneinander weg bewegbar sind, und daß nach einem Kontakt durch eine erneute Kraftübertragung auf die Hammer (67) die Hammer (67) und die Stoßbolzen (65) einen vergrößerten Abstand aufweisen.

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3. 3. Schlagdrehwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auseinanderbewegung der Hammer (67) und der Stoßbolzeri (65) die Hammer (67) relativ zu einer Antriebswelle (11) beweglich sind, an der sie mittels Kugeln (73) angeordnet sind, wobei sich die Kugeln (73) in spiralförmigen Kerben in beiden befinden.

   4» Schlagdrehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb ein pneumatischer Motor (2) mit einem Steuerventil (1) vorgesehen ist, das t9i•vergrößertem Abstand der Hammer (67) von den Stoßbolzen (65) infolge einer die bestimmte Größe überschreitenden Drehteraft zur Unterbrechung der Luftzufuhr zum Werkzeug mit den Hämmern (67) arbeitsmäßig verbunden ist»

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