DE1816218B - Werkzeug, wie insbesondere Spannwerk zeug zum Anziehen von Muttern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, wie insbeson- lenkhebels) erfüllt und welcher bei dessen Erreichen

dere Spannwerkzeug zum Anziehen von Muttern sowohl die Abschaltung des Antriebsmotors als auch

od. dgl., mit einem insbesondere druckluftbetriebe- die Entriegelung des Reaktionsgliedes des Planeten-

nem Antriebsmotor, der mit einer Abtriebswelle über getriebes steuert. Mit einem derartigen Werkzeug

ein Planetengetriebe verbunden ist, dessen Reaktions- 5 nach der Erfindung läßt sich auf Grund des vor-

glied bis zum Erreichen eines durch eine Feder be- gesehenen Gelenkhebeltriebes das Abschaltdieh-

stimmten Höchstdrehmomentes gesperrt ist und nach moment mit einer Abweichung von weniger als 1 °/o

seiner Entriegelung die Unterbrechung des Antriebs- einhalten,

motors steuert. Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in

Bei einem nach der USA.-Patentschrift 2 764 272 io der Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh-

bekannten Werkzeug dieser Art wird das Hohlrad des rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Planetengetriebes durch eine dessen Ausgangswelle F i g. 1 das Werkzeug nach der Erfindung in einem

umfassende und für das für zulässig erachtete Höchst- Längsschnitt und

drehmoment bestimmende Torsionsfeder in An- Fig.2 ein für den Gelenkhebeltrieb des Werkschlagstellung an zwei bezüglich seiner Achse diame- 15 zeuges nach Fig. 1 stehendes Schaubild zur Vertral gegenüberliegenden Anschlägen gehalten und so anschaulichung des Drehwinkels der Abtriebswelle gesperrt. Die Ausgangswelle des Planetengetriebes ist bzw. des übertragenen Drehmoments in Abhängigkeit mit der Abtriebswelle des Werkzeuges über mitein- von dem Drehwinkel der Ausgangswelle des Planetenander im Zahneingriff stehende Kegelräder direkt getriebes.

verbunden, und ihr Ende lagert einen in seiner Dreh- 20 Das in F i g. 1 gezeigte Werkzeug besteht aus einem lage bezüglich des Werkzeuggehäuses einstellbar fest- im wesentlichen rohrförmigen Gehäuse 1 mit angelegten Verankerungskörper für das andere Ende geformtem Griff 2, in welchem ein Zuleitungskanal 3 dieser Torsionsfeder, deren eines Ende an dem auf für Druckluft als dem Arbeitsmedium für einen im der Ausgangswelle des Getriebes drehbar gelagerten Gehäuse 1 angeordneten Antriebsmotor 4 ausgebil-Hohlrad befestigt ist. Wenn beim Festziehen bei- 25 det ist. Die Welle 5 dieses Druckluftmotors 4 ist in spielsweise einer Mutter das für zulässig erachtete Lagern 6 und 7 gelagert und dient dem Antrieb eines Höchstdrehmoment erreicht wird, dann wird dadurch in seiner Gesamtheit mit dem Bezugspfeil 8 bezeichdie Vorspannkraft der Torsionsfeder überwunden, neten Planetengetriebes. Das Hohlrad 9 dieses PIaso daß sich das Hohlrad des Planetengetriebes von netengetriebes ist über ein Lager 10 auf dem Planeseinen gehäusefesten Anschlägen lösen kann, das 30 tenradträger 11 drehbar gelagert, welcher die Plane-Reaktionsglied des Planetengetriebes also entriegelt tenräder 12 trägt. Diese kämmen mit dem von der wird. Das entriegelte Hohlrad betätigt bei seiner Welle 5 des Druckluftmotors 4 angetriebenen Sonnen-Drehung über eine Hebelübersetzung das Schließen rad.

des Zuströmventils für den Druckluftmotor, so daß Das Planetengetriebe 8 ist nun über einen in seiner

nach dem Abstoppen desselben das Werkzeug von 35 Gesamtheit mit dem Bezugspfeil 13 bezeichneten

der festgezogenen Mutter abgenommen werden kann. Gelenkhebeltrieb mit der Abtriebswelle 14 des Werk-

Ein solches Werkzeug ist darin nachteilig, daß die zeuges verbunden. Der Gelenkhebeltrieb 13 besteht Verwendung der Torsionsfeder als Mittel zur Sper- aus einer ersten, mit dem Planetenradträger 11 verrung des Reaktionsgliedes des Planetengetriebes bis bundenen Kupplungshälfte 15 und einer zweiten zum Erreichen des für zulässig erachteten Höchst- 40 Kupplungshälfte 16, die auf dem werkzeuginneren drehmomentes dessen genaue Einhaltung in engen Ende der Abtriebswelle 14 axial verschieblich ange-Grenzen nicht möglich macht, die Torsionsfeder also ordnet und mit der Kupplungshälfte 15 über wenigauf Grund ihrer Federungseigenschaften den An- stens einen Gelenkhebel 17 verbunden ist. Die Kupptriebsmotor nicht augenblicklich abschalten läßt und lungshälfte 16 ist durch eine die Abtriebswelle 14 daß nicht zuletzt wegen der direkten Kupplung der 45 umfassende Druckfeder 17' gegen die Kupplungs-Ausgangswelle des Planetengetriebes mit der Ab- hälfte 15 vorgespannt, die sich mit ihrem einen Ende triebswelle des Werkzeuges auf diese soviel Dreh- an einem mit dem Gehäuse 1 verschraubten Schraubenergie der bewegten Massen zur Übertragung stück 18 und mit ihrem anderen Ende an einer Hülse kommt, daß deren Trägheitsvermögen einen Un- 19 zur Halterung eines Axiallagers 20 abstützt. Die Sicherheitsfaktor in der Festlegung des Abschaltdreh- 50 Abtriebswelle 14 ist in dem Schraubstück 18 über momentes ergibt. ein Lager 21 gelagert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Am Griffstück 2 des Gehäuses 1 ist ein feder-

Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, belasteter Drücker 22 bei 23 schwenkbar gelagert,

das eine möglichst genaue Einhaltung des Abschalt- der eine bei 24 gelagerte, federbelastete Klinke 25

drehmomentes in engen Grenzen erlaubt. 55 trägt. Wird der Drücker 22 betätigt, dann verschiebt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch seine Klinke 25 eine Ventilstange 26 zur Sperrung einen zwischen dem Planetengetriebe und der Ab- des Hohlrades 9 des Planetengetriebes 8 über eine triebswelle angeordneten, auf das Höchstdrehmoment Kupplungsstange 27 und zur Öffnung eines in seiner ausgelegten Gelenkhebeltrieb mit zwei in Achsrich- Gesamtheit mit dem Bezugspfeil 28 bezeichneten tung der Abtriebswelle relativ zueinander gegen die 60 Abschließventils durch Abhebung von dessen Kugel Kraft der Feder beweglichen Kupplungshälften und 29 von ihrem Sitz, so daß die über den Kanal 3 im wenigstens einem zwischen diesen angeordneten Ge- Griffstück 2 zuströmende Druckluft über einen Kanal lenkhebel, welcher für das Höchstdrehmoment die 30 zu einem in seiner Gesamtheit mit dem Bezugs-Gleichung pfeil 31 bezeichneten Geschwindigkeits-Steuerventil T₀ = P · r · tg (X₀ 65 und weiter über einen Zuleitungskanal 32 zu dem

Druckluftmotor 4 gelangen kann. Der so in Betrieb

(P = Vorspannkraft der Feder, r = Effektivradius gesetzte Druckluftmotor 4 kann also wegen des gedes Gelenkhebels und a₀ = Anlenkwinkel des Ge- sperrten Hohlrades 9 des Planetengetriebes über die-

ses und den Gelenkhebeltrieb 13 die Abtriebswelle 14 des Werkzeuges antreiben.

An dem Griffstück 2 ist schließlich noch bei 33 ein Winkelhebel 34 gelagert, dessen eines Ende an der Hülse 19 und dessen anderes Ende über eine Stellschraube 35 an der Klinke 25 anliegt. Dieser Winkelhebel 34 wird beim Festziehen beispielsweise einer Mutter dann um sein Schwenklager 33 verschwenkt, wenn das Abschaltdrehmoment erreicht ist, was ein Verschwenken der Klinke 25 um ihr Schwenklager 24 am Drücker 22 zur Folge hat. Die Schließfeder des Abschließventils 28 kann dann also die Kugel 29 gegen ihren Ventilsitz drücken, so daß keine Druckluft mehr zu dem Druckluftmotor 4 strömen kann, und damit gleichzeitig wird das Hohlrad 9 des Planetengetriebes 8 entriegelt, weil die zurückverschiebende Ventilstange 26 die Kupplungsstange 27 entkuppelt.

Für diese Betriebsweise des vorbeschriebenen Werkzeuges ist nun davon auszugehen, daß mit progressiver Festziehung der Mutter das Geschwindigkeits-Steuerventil 31 progressiv erhöht wird, bis das Abschalt-Drehmoment, also das noch für zulässig erachtete Höchstdrehmoment T₀ erreicht ist. Für dieses Höchstdrehmoment T₀ ist der Gelenkhebeltrieb 13 ausgelegt, er erfüllt folgende Gleichung:

r_o = P-r-tg<x₀,

wobei P = Vorspannkraft der Feder, r = Effektivradius des Gelenkhebels und a₀ = Anlenkwinkel des Gelenkhebels.

Wenn nun dieses Höchstdrehmoment erreicht wird, dann hat dies ein Anheben des Gelenkhebels 17 zur Folge, so daß also dessen Anlenkwinkel a₀ augenblicklich eine Verkleinerung erfährt und also das Höchstdrehmoment augenblicklich abgebaut wird. Diese Anhebung des Gelenkhebels 17 löst andererseits ein axiales Verschieben der Kupplungshälfte 16 relativ zu der Kupplungshälfte 15 aus und damit über das Axiallager 20 auch ein axiales Verschieben der Hülse 19, welches in dem vorerwähnten Verschwenken des Winkelhebels 34 und damit in der Herbeiführung der vorerwähnten Funktionen resultiert.

Aus dem Schaubild der F i g. 2 geht zunächst hervor, daß bis zum Erreichen des Höchstdrehmomentes J₀, also in dem Bereich zwischen A und B, die Drehwinkel Θ und γ der beiden Kupplungshälften des Gelenkhebeltriebes unverändert bleiben, sie sind bestimmt durch den Anlenkwinkel <x₀ des Gelenkhebels, der nun bei Erreichen des Höchstdrehmomentes kleiner wird. Wird angenommen, daß bei Erreichung dieses Höchstdrehmomentes T₀ die eine Kupplungshälfte des Gelenkhebeltriebes dann eine Relatiwerschiebung zu der anderen Kupplungshälfte um den Weg Δ X₀ erfährt, dann wird selbst unter Berücksichtigung der Zeit- und Betätigungsverzögerung auf jeden Fall dann zunächst zwischen B und C eine Drehung der Abtriebswelle verhindert, wenn die Bedingung

Δ Θ_ϋ > Δ Θ'

ist, so daß also das Höchstdrehmoment zwischen B und C abfällt. Für die kinetische Energie K des Gelenkhebeltriebes und für die Potentialenergie V der Feder sind nun folgende Gleichungen aufstellbar:

K=IJ₀₁J', (1)

wobei

/ = äquivalentes Trägheitsmoment des Eingangsteils,

= Winkelgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des
Abschaltens des Eingangsteils.

V = JTd& =\P

Ax0	+	Ax0	\(Ax0	-Ax')
	2			(2)

Β+ΔΘ'

Wenn dafür vorgesorgt wird, daß die kinetische Energie des Gelenkhebeltriebes kleiner ist als die Potentialenergie der Feder, dann wird auch mit dieser Maßnahme der unmittelbare Abbau des Drehmomentes erzielt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Werkzeug, wie insbesondere Spannwerkzeug zum Anziehen von Muttern od. dgl., mit einem insbesondere druckluftbetriebenen Antriebsmotor, der mit einer Abtriebswelle über ein Planetengetriebe verbunden ist, dessen Reaktionsglied bis zum Erreichen eines durch eine Feder bestimmten Höchstdrehmomentes gesperrt ist und nach seiner Entriegelung die Unterbrechung des Antriebsmotors steuert, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Planetengetriebe (8) und der Abtriebswelle (14) angeordneten, auf das Höchstdrehmoment ausgelegten Gelenkhebeltrieb (13) mit zwei in Achsrichtung der Abtriebswelle relativ zueinander gegen die Kraft der Feder (17') beweglichen Kupplungshälften (15, 16) und wenigstens einem zwischen diesen angeordneten Gelenkhebel (17), welcher für das Höchstdrehmoment (T₀) die Gleichung

   (P = Vorspannkraft der Feder, r = Effektivradius des Gelenkhebels und a₀ = Anlenkhebel des Gelenkhebels) erfüllt und welcher bei dessen Erreichen sowohl die Abschaltung des Antriebsmotors (4) als auch die Entriegelung des Reaktionsgliedes (9) des Planetengetriebes (8) steuert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen