DE19829839C2 - Pneumatisch betriebener Schraubendreher - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen pneumatisch betriebenen Schrau­ bendreher, der vorzugsweise zum Schrauben eines Gewindebefestigungs­ elementes in ein Holzmaterial oder dergleichen verwendet wird.

Es sind herkömmlich verschiedene pneumatisch betriebene Schrauben­ dreher vorgeschlagen worden. Gemäß einer typischen Anordnung der pneumatisch betriebenen Schraubendreher wird ein Drehereinsatz von einem Druckluftmotor gedreht, um ein Gewindebefestigungselement zu schrauben. Beispielsweise offenbart die japanische Patentanmeldung Kokai Nr. HEI 64-45579 einen Schraubendreher mit einem Drehereinsatz, der sich zusammen mit einem Druckluftmotor abwärts bewegt. Die japa­ nische Patentanmeldung Kokai Nr. HEI 5-261676, die dem US-Patent 5,231,902 (DEP 42 19 032) entspricht, offenbart einen anderen Typ eines Schraubendrehers mit einem Drehereinsatz, der sich unabhängig von ei­ nem stationären Druckluftmotor abwärts bewegt.

In der Druckschrift DE 42 19 023 A1 wird ein pneumatisch betriebener Schraubendreher mit einem Rotor beschrieben, der einen Hohlraum bein­ haltet, in dem eine Bewegungseinheit verschiebbar untergebracht ist, so­ wie einem Drehungsübertragungsmittel, wobei der pneumatische Druck wahlweise zum Rotor und zur Bewegungseinheit zugeführt werden kann. Die Bewegungseinheit hat eine Antriebsspitze, die koaxial mit einer Schraube in Eingriff kommen kann und die in ihrer axialen Richtung be­ wegbar ist.

Das Drehungsübertragungsmittel ist zwischen dem Rotor und der Bewe­ gungseinheit angeordnet, um die Drehung des Rotors auf die Bewegungs­ einrichtung zu übertragen. Dabei ist der Rotor mit dem den Hohlraum umgebenden Zylinder einstückig ausgebildet. Daraus ergibt sich der Nachteil, daß Rotor und Bewegungseinheit nicht unabhängig voneinander den jeweiligen Anforderungen entsprechend ausgelegt und gestaltet wer­ den können.

Die Auslegeschrift DE 23 36 599 B2 offenbart einen pneumatisch betrie­ benen Handschrauber, bei dem das Luftmotorgehäuse an seinem äußeren Umfang ein Eingriffsprofil aufweist, das zur Verdrehsicherung des Motors und der Antriebseinheit dient.

Aus der Druckschrift EP 338 406 A2 ist ein Handschrauber bekannt mit einem axial verschiebbaren Drehelement, dessen axiale Verschiebbarkeit durch einen gedämpften Anschlag begrenzt ist.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen pneumatisch be­ triebenen Schraubendreher zu schaffen, der eine kompakte Größe, einen zuverlässigen Betrieb und eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit aufweist.

Um diese Aufgaben zu bewältigen, sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung einen pneumatisch betriebenen Schraubendreher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.

Vorzugsweise ist der Drehkraftübertragungsmechanismus eine Kerbver­ zahnung, die durch zumindest ein Paar einer Ausnehmung und eines Vor­ sprunges ausgebildet ist.

Vorzugsweise wird die Drehung des Druckluftmotors an das Drehelement über eine Planetengetriebeeinheit übertragen, die als ein Geschwindig­ keitsverringerungsmechanismus dient.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen pneumatisch betriebenen Schraubendreher mit den Merkmalen des Anspruchs 5 vor.

Vorzugsweise ist der Druckluftauslaß an einer Position vorgesehen, welche der Kolben passiert, unmittelbar bevor der Drehereinsatz den Totpunkt des Axialschraubhubes erreicht.

Vorzugsweise besitzt der Zylinder eine Innenwand, die an einem Ende ei­ nen vergrößerten Durchmesser aufweist, an das ein Dichtungselement des Drehschiebers verschiebbar gekoppelt ist. Die Innenwand des Zylinders besitzt einen kleineren Durchmesser an dem anderen Abschnitt, an dem ein Dichtungselement des Kolbens verschiebbar gekoppelt ist.

Vorzugsweise erstreckt sich ein Durchgangsloch durch den Drehschieber und es ist ein Einwegventil vorgesehen, um das Durchgangsloch zu schließen, wodurch verhindert wird, daß die Druckluft in dem Zylinder durch das Durchgangsloch leckt.

Vorzugsweise ist nahe dem Drucklufteinlaß ein Kolbendämpfer vorgese­ hen. Der Kolbendämpfer besitzt eine Axialbohrung, durch die der Dre­ hereinsatz in der Axialrichtung verschoben wird. Es ist ein Dichtungsele­ ment in der Axialbohrung des Kolbendämpfers vorgesehen, um den Zwi­ schenraum zwischen dem Drehereinsatz und dem Kolbendämpfer abzu­ dichten.

Ferner ist es vorzuziehen, daß der Drehereinsatz einen Abschnitt mit grö­ ßerem Durchmesser an einem Teilstück aufweist, an dem der Dreherein­ satz in die Axialbohrung des Kolbendämpfers eingesetzt ist.

Die obigen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher, in welchen:

Fig. 1 eine Querschnittsseitenansicht ist, die eine Gesamtan­ ordnung eines pneumatisch betriebenen Schraubendre­ hers in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Querschnittsseitenansicht ist, die einen Betriebs­ zustand des in Fig. 1 gezeigten pneumatisch betriebe­ nen Schraubendrehers zeigt;

Fig. 3 eine Querschnittsdraufsicht des pneumatisch betriebe­ nen Schraubendrehers ist, die entlang einer Linie A-A von Fig. 1 genommen ist; und

Fig. 4 eine Querschnittsseitenansicht ist, die eine charakteris­ tische Struktur eines Schiebers zeigt, der in dem in Fig. 1 gezeigten pneumatisch betriebenen Schraubendreher vorgesehen ist.

Es wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Gleiche Teile sind in allen Ansichten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die in der folgenden Erläuterung verwendeten Richtungen sind basierend auf einem in einer vertikalen Stellung gehaltenen Schraubendreher defi­ niert, wobei sich ein Drehereinsatz nach unten erstreckt und sich ein Griff nach hinten erstreckt. Es ist unnötig festzustellen, daß die tatsächliche Richtung des Schraubendrehers als Folge seiner Handlichkeit häufig ge­ ändert wird, wenn er verwendet wird.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines pneuma­ tisch betriebenen Schraubendrehers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Ein Rahmenaufbau 1 bildet eine Außenform des pneumatisch betriebenen Schraubendrehers. Der Rahmenaufbau 1 besitzt einen Innenraum, der eine Akkumulatorkammer 4 definiert, die sich von einem Griff zu einem oberen Aufbau des pneumatisch betriebenen Schraubendrehers erstreckt. Die Akkumulatorkammer 4 steht an ihrem hinteren Ende (d. h. dem Boden) zur Einführung der Druckluft mit einem Einlaßanschluß 27 in Verbindung.

Es ist ein Druckluftmotor 2 an dem oberen Teil des oberen Aufbaus vorge­ sehen. Der Druckluftmotor 2 besitzt einen Rotor 3, der um seine Achse drehbar ist, wenn er die Druckluft aufnimmt. Der Rotor 3 steht mit einer Planetengetriebeeinheit 6 in Eingriff, um die geschwindigkeitsverringerte Drehung an ein Drehelement 9 zu übertragen. Das Drehelement 9 bewirkt eine Drehung synchron mit der Drehung des Rotors 3. Das Drehelement 9 ist ein Zylinder mit einem Boden. Das Drehelement 9 ist drehbar über ein Nadellager 71 durch eine zylindrische Innenwand 1a des Rahmenaufbaus 1 gelagert, der sich in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung erstreckt.

Der Drehaufbau 9 besitzt eine Vielzahl von Belüftungslöchern 51, die an seinem axialen Zentrum vorgesehen sind. Die Innenwand 1a des Rahmen­ aufbaus 1 weist eine zylindrische Nut 23 auf, die sich in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung an einem Abschnitt erstreckt, der zu den Löchern 51 weist. Die Nut 23 umschließt ein zylindrisches Hauptventil 5 mit einer damit in Verbindung stehenden Feder 22. Die Feder 22 drängt das Haupt­ ventil 5 nach oben. Das Hauptventil 5 ist entlang der zylindrischen Wand der Nut 23 verschiebbar. Der Zwischenraum zwischen dem Hauptventil 5 und der Nut 23 ist an den oberen und unteren Enden der zylindrischen Seitenwand des Hauptventils 5 abgedichtet. Das Hauptventil 5 besitzt ein Belüftungsloch 53 an seinem axialen Zentrum.

Das untere Ende der Nut 23 steht mit einem manuell bedienbaren Ventil 24 über einen Durchgang 52 in Verbindung, der sich schräg nach unten erstreckt. Das obere Ende der Nut 23 steht mit der Akkumulatorkammer 4 über einen Durchgang 54 in Verbindung.

Das Drehelement 9 besitzt ein Paar von Ausnehmungen 10, die sich in der Axialrichtung erstrecken. Ein Drehschieber 7 ist verschiebbar mit einer zylindrischen Innenwand des Drehelementes 9 gekoppelt. Der Drehschie­ ber 7 besitzt ein Paar von Vorsprüngen 8, die mit den Ausnehmungen 10 des Drehelementes 9 in Eingriff stehen, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der Dreh­ schieber 7 ist dadurch, daß er durch den Eingriff zwischen den Ausneh­ mungen 10 und den Vorsprüngen 8 geführt wird, in der Axialrichtung ver­ schiebbar, ohne daß eine Relativdrehung in bezug auf das Drehelement 9 bewirkt wird.

Der Drehschieber 7 besitzt eine Luftabschlußfläche 11 und ist mit einem O-Ring 12 auf seiner zylindrischen Außenfläche ausgerüstet. Eine Welle 28 besitzt ein oberes Ende, das mit dem Drehschieber 7 verbunden ist. Die Welle 28 weist einen vergrößerten unteren Abschnitt auf, der einen Innenraum aufweist, der als ein Drehereinsatzhalter 28a zum Halten eines Drehereinsatzes 16 dient. Das unterste Ende des vergrößerten unteren Abschnittes der Welle 28 dient als ein Kolben 13. Ein Dichtungsring 30 ist auf einer zylindrischen Außenfläche des Kolbens 13 vorgesehen. Mit die­ sem Dichtungsring 30 ist der Kolben 13 mit der Innenwand eines Zylin­ ders 15 hermetisch gekoppelt. Der Kolben 13 ist in der Axial-(d. h. Aufwärts- und Abwärts-)-Richtung entlang der Innenwand des Zylinders 15 verschiebbar.

Ein Belüftungsdurchgang 55 erstreckt sich durch den Drehschieber 7 von der oberen Fläche zu der unteren Fläche entlang des Spaltes zwischen dem Drehschieber 7 und der Welle 28.

Eine Dämpferplatte 14 ist oberhalb des Zylinders 15 positioniert. Die Dämpferplatte 14 wird in Kontakt mit der Luftabschlußfläche 11 des Drehschiebers 7 gebracht, wenn der Drehschieber 7 den Totpunkt seines Senkhubes erreicht hat. Ein Belüftungsloch 56 öffnet sich an einem unte­ ren Abschnitt der Dämpferplatte 14. Das Loch 56 steht mit einem Lufteinlaß (nicht gezeigt) des Druckluftmotors 2 über einen Luftdurchgang (nicht gezeigt) in Verbindung.

Ein Kolbendämpfer 17 ist unter dem Zylinder 15 positioniert. Zwei Belüf­ tungslöcher 57 und 58 öffnen sich an dem unteren Ende des Zylinders 15. Das obere Loch 57 dient als ein Druckluftauslaß, während das untere Loch 58 als ein Drucklufteinlaß dient. Das obere Loch (d. h. der Druckluft­ auslaß) 57 ist axial von dem unteren Loch (d. h. dem Drucklufteinlaß) 58 versetzt. Der Kolben 13 bewegt sich während eines axialen Schraubhubes des Drehereinsatzes 16 nach unten. Wenn die Abschlußfläche 11 des Drehschiebers 7 die Dämpferplatte 14 trifft, wird der Kolben 13 an dem Totpunkt des axialen Schraubhubes des Drehereinsatzes 16 gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt liegt das obere Loch (d. h. der Druckluftauslaß) 57 ober­ halb des Dichtungsringes 30 und das untere Loch (d. h. der Druckluftein­ laß) 58 liegt unter dem Dichtungsring 30.

Ein O-Ring 21, der als ein Einwegventil dient, ist außerhalb des Loches 57 vorgesehen. Ein zylindrischer Raum, der durch die Außenwand des Zylin­ ders 15 und eine Innenwand des Rahmenaufbaus 1 definiert ist, dient als eine Rückführakkumulatorkammer 20, deren Anordnung in einer her­ kömmlichen pneumatisch betriebenen Nagelmaschine gut bekannt ist.

Eine Schraubenzufuhreinrichtung 19 ist an dem unteren Ende des Rah­ menaufbaus 1 angeordnet. Die Schraubenzufuhreinrichtung 19 steht mit einem Magazin 25 in Verbindung, das ein Bündel von Schrauben 18 um­ faßt, die durch ein Band verbunden sind. Eine Schraubenführung 70 ist gleich unter dem Drehereinsatz 16 angeordnet. Die Schraubenzufuhrein­ richtung 19 führt nacheinander die Schrauben 18 von dem Magazin 25 zu einer vorbestimmten Position in der Schraubenführung 70 zu. Der Dre­ hereinsatz 16 kann mit dem oberen Teil der Schraube 18 in Eingriff tre­ ten, die in der Schraubenführung 70 gehalten wird, wenn er sich nach unten bewegt. Ein Auslösehebel 26 ist über der Schraubenzufuhreinrich­ tung 19 angeordnet. Das manuell bedienbare Ventil 24 steht mit diesem Auslösehebel 26 in Verbindung.

Der oben beschriebene Schraubendreher arbeitet auf die folgende Weise.

Die Druckluft wird in die Akkumulatorkammer 4 eingeführt, wenn der Drucklufteinlaßanschluß 27 mit einem Kompressor (nicht gezeigt) ver­ bunden ist. Ein Teil der Druckluft strömt in die Nut 23 über einen Druck­ versorgungsweg (nicht gezeigt) in dem manuell bedienbaren Ventil 24 und dem Durchgang 52. Somit nimmt die untere Fläche des Hauptventiles 5 den Druck der Druckluft auf. Das Hauptventil 5 wird durch eine zusam­ mengesetzte Kraft der Druckluft und der Feder 22 nach oben bewegt.

Wenn das Hauptventil 5 die oberste Stellung erreicht, schließt das obere Ende des Hauptventiles 5 einen Verbindungsdurchgang, der die Akku­ mulatorkammer 4 und die Löcher 51 des Drehelementes 9 verbindet. Nach dem Schließen dieses Verbindungsdurchganges wird keine Druck­ luft an den Kolben 13 und den Druckluftmotor 2 geliefert.

Wenn ein Anwender den Auslösehebel 26 betätigt, wird das manuell be­ dienbare Ventil 24 nach oben verschoben, um die Druckluft, die in der Nut 23 vorherrscht, über den Durchgang 52 und einen Druckent­ lastungsweg (nicht gezeigt) in dem manuell bedienbaren Ventil 24 auszu­ tragen oder abzulassen. Zu diesem Zeitpunkt empfängt die obere Fläche des Hauptventils 5 die abwärts gerichtete Kraft, welche die Federkraft überschreitet. Diese abwärts gerichtete Kraft wird durch die Druckluft ge­ bildet, die von der Akkumulatorkammer 4 über den Durchgang 54 gelie­ fert wird. Somit bewegt sich das Hauptventil 5 nach unten gegen die Fe­ derkraft der Feder 22, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Abwärtsverschiebebewegung des Hauptventils 5 öffnet den Verbin­ dungsdurchgang, der die Akkumulatorkammer 4 und die Löcher 51 des Drehelementes 9 verbindet. Somit strömt die Druckluft in den Innenraum des Drehelementes 9 über den Durchgang 54 und die Löcher 51 von der Akkumulatorkammer 4.

Die obere Fläche des Kolbens 13 empfängt den Druck von der Druckluft in dem Drehelement 9. Der Kolben 13 bewegt sich durch den Druck der Druckluft nach unten. Der Druckluftmotor 2 steht mit dem Innenraum des Drehelementes 9 über das Loch 56 in Verbindung. Die Druckluft wird in den Druckluftmotor 2 von diesem Loch 56 eingeführt. Der Rotor 3 des Druckluftmotors 2 dreht sich in Ansprechen auf den Druck der gelieferten Luft. Die Drehung des Rotors 3 wird über die Planetengetriebeeinheit 6 an das Drehelement 9 und den Drehschieber 7 übertragen. Der Drehschieber 7 dreht sich zusammen mit dem Drehelement 9, ohne daß eine relative Drehung bewirkt wird.

Der Drehschieber 7 ist mit der Welle 28 verbunden. Der Kolben 13 ist mit der Welle 28 einstückig ausgebildet. Somit wird die Drehung des Dreh­ schiebers 7 an den Kolben 13 übertragen, während sich der Kolben 13 nach unten bewegt. Der Drehereinsatz 16 wird durch den Drehereinsatz­ halter 28a gehalten, der innerhalb des vergrößerten unteren Abschnittes der Welle 28 ausgebildet ist. Der Drehereinsatzhalter 28a ist mit dem Kol­ ben 13 einstückig ausgebildet. Somit dreht sich der Drehereinsatz 16 und bewegt sich zusammen mit dem Kolben 13 nach unten.

In Ansprechen auf die Dreh- und Axial-(Abwärts)-Bewegung des Dre­ hereinsatzes 16 wird die Schraube 18, die in der Schraubenführung 70 gehalten wird, von dem Verbindungsband entfernt und in ein Holzmaterial 80 oder dergleichen geschraubt.

Wenn der Drehereinsatz 16 das unterste Ende (d. h. den Totpunkt des Axialschraubhubes, wie in Fig. 2 gezeigt ist) erreicht, wird die Luftab­ schlußfläche 11 des Drehschiebers 7 in Kontakt mit der Dämpferplatte 14 gebracht. Somit wird der Kolben 13 gestoppt. Der O-Ring 12 ist auf der Außenfläche des Drehschiebers 7 vorgesehen. In diesem Zustand dichtet der O-Ring 12 das obere Ende der zylindrischen Innenwand des Zylinders 15 ab. Die Luftabschlußfläche 11 schließt das Loch 56. Nach dem Schlie­ ßen des Loches 56 strömt keine Druckluft in den Druckluftmotor 2. Der Rotor 3 in dem Druckluftmotor 2 vermindert seine Geschwindigkeit rapide und stoppt vollständig. Die Planetengetriebeeinheit 6, das Drehelement 9, der Drehschieber 7, der Kolben 13 und der Drehereinsatz 16 verlangsa­ men sich alle in Ansprechen auf die Drehung des Rotors 3 und stoppen.

In diesem Zustand strömt die Druckluft in der Akkumulatorkammer 4 in die Rückführakkumulatorkammer 20 von der Akkumulatorkammer 4 über den Durchgang 54, die Löcher 51, die obere Kammer des Drehschie­ bers 7, den Durchgang 55, das Loch (d. h. den Druckluftauslaß) 57 und den O-Ring (d. h. das Einwegventil) 21. Ferner ermöglicht das Loch (d. h. der Drucklufteinlaß) 58, daß die Druckluft auf die untere Fläche des Kol­ bens 13 wirkt.

Wenn die untere Fläche des Kolbens 13 in Kontakt mit der oberen Fläche des Kolbendämpfers 17 gebracht wird, weist die untere Fläche des Kol­ bens 13 eine Druckaufnahmefläche auf, die kleiner ist, als die der oberen Fläche des Kolbens 13. Somit steht der Kolben 13 als Folge einer Druck­ differenz zwischen den oberen und unteren Flächen des Kolbens 13 fest in Kontakt mit dem Kolbendämpfer 17.

Fig. 2 zeigt den Kolben 13 an dem untersten Ende positioniert, unmittel­ bar nachdem der Dichtungsring 30 des Kolbens 13 das Loch 57 passiert hat. Bevor der Dichtungsring 30 das Loch 57 passiert, strömt keine Druckluft in die Rückführakkumulatorkammer 20 und es wirkt kein Druck der Druckluft auf die untere Fläche des Kolbens 13. Eine große Druckdifferenz wird zwischen den oberen und unteren Flächen des Kol­ bens 13 bewirkt. Somit wird der Kolben 13 durch diese große Druckdiffe­ renz stark gedrückt.

Wenn der Anwender das manuell bedienbare Ventil 24 zurückstellt oder freigibt, strömt die Druckluft von der Akkumulatorkammer 4 in die Nut 23 über den Druckversorgungsweg (nicht gezeigt) in dem manuell bedienba­ ren Ventil 24 und dem Durchgang 52. Die untere Fläche des Hauptventils 5 nimmt die gelieferte Druckluft auf. Das Hauptventil 5 bewegt sich nach oben. Wenn das Hauptventil 5 die oberste Position erreicht, schließt das obere Ende des Hauptventils 5 den Verbindungsdurchgang, der die Ak­ kumulatorkammer 4 und die Löcher 51 des Drehelementes 9 verbindet. Nach dem Schließen des Verbindungsdurchganges durch das Hauptventil 5 wird keine Druckluft an den Kolben 13 und den Druckluftmotor 2 ge­ liefert. Zu diesem Zeitpunkt steht das Loch 53, das an dem axialen Zen­ trum des Hauptventils 5 ausgebildet ist, mit einem Austragsdurchgang 59 über einen Durchgang (nicht gezeigt) in Verbindung, um so einen Druck­ luftablaßweg herzustellen.

Andererseits schließt der O-Ring (d. h. das Einwegventil) 21 das Loch 57. Mit anderen Worten verhindert der O-Ring 21, daß die Druckluft, die in der Rückführakkumulatorkammer 20 verbleibt, in den Zylinder 15 über das Loch 57 strömt. Somit wirkt immer noch eine beträchtliche Menge an Luftdruck auf die untere Fläche des Kolbens 13. Durch Aufnahme dieses Luftdruckes bewegt sich der Kolben 13 nach oben in die oberste Position. Somit kehrt der Drehereinsatz 16 in seine Ursprungs- oder Ausgangsstel­ lung zurück, wie in Fig. 1 gezeigt ist.

In diesem Fall erzeugt die Druckluft, die in dem Zylinder 15 eingeschlos­ sen ist, eine unterstützende Kraft zum Anheben des Kolbens 13 nach oben. Diese unterstützende Kraft wird durch eine gestufte Innenzylinderwandanordnung des Zylinders 15 in Übereinstimmung mit der bevorzug­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaffen.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt der Zylinder 15 einen Innendurchmesser "dk" an dem oberen Endabschnitt, an den der O-Ring 12 des Drehschie­ bers 7 verschiebbar gekoppelt ist. Der Zylinder 15 besitzt einen Innen­ durchmesser "dp" an dem anderen Abschnitt, an den der Dichtungsring 30 des Kolbens 13 verschiebbar gekoppelt ist. Der Durchmesser "dk" ist größer, als der Durchmesser "dp".

Ferner ist ein O-Ring 29 an dem unteren Ende des Durchganges 55 des Drehschiebers 7 vorgesehen. Der O-Ring 29 wirkt als ein Einwegventil.

Wenn das manuell bedienbare Ventil 24 zurückgestellt wird, wird die Druckluft in dem Drehelement 9 ausgetragen, wie oben beschrieben ist. Der O-Ring 29 schließt jedoch die Druckluft in dem Zylinder 15 ein, ohne daß diese über den Durchgang 55 an den Drehschieber 7 ausgetragen wird.

Wenn "P1" den Druck der eingeschlossenen Luft in dem Zylinder 15 be­ zeichnet, empfängt die untere Fläche des Drehschiebers 7 eine Kraft F = ΔS.P1, die nach oben wirkt. ΔS stellt eine Flächendifferenz zwischen den oberen und unteren Querschnitten des Zylinders 15 dar und wird durch π.(dk² - dp²)/4 dargestellt. Somit wird die unterstützende Kraft F = ΔS.P1 zu dem Drehschieber 7 hinzugefügt. Der Drehschieber 7 kann eine erhöhte oder verstärkte Treibkraft an der Anfangsstufe seines Umkehrhubes zu der Ursprungsstellung aufnehmen.

Ferner kann die unterstützende Kraft, die durch den Zylinder 15 hinzu­ gefügt wird, wirksam dazu verwendet werden, den Drehereinsatz 16 drän­ gend aus der Schraube 18 auszurücken, wenn sie ineinander stecken.

Ferner besitzt gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Drehereinsatz 16 einen Abschnitt 31 mit größerem Durch­ messer an einem Teilstück, an dem der Drehereinsatz 16 in eine Axialboh­ rung des Kolbendämpfers 17 eingesetzt ist. Der Drehereinsatz 16 wird in der Aufwärts- und Abwärts-Richtung durch die Axialbohrung des Kolben­ dämpfers 17 verschoben. An einem axialen Zentrum dieser Bohrung ist ein O-Ring 32 vorgesehen. Der Abschnitt 31 mit größerem Durchmesser wird in Kontakt mit dem O-Ring 32 gebracht, bevor die Luftabschlußflä­ che 11 des Drehschiebers 7 in Kontakt mit der Dämpferplatte 14 gebracht wird.

Diese Anordnung verhindert wirksam, daß die Druckluft in der Rück­ führakkumulatorkammer 20 aus dem Schraubendreher über einen Zwi­ schenraum zwischen dem Drehereinsatz 16 und der Axialbohrung des Kolbendämpfers 17 leckt, sogar, wenn die Dichtung zwischen dem Kolben 13 und dem Kolbendämpfer 17 unzureichend ist. Somit kann der Kolben 13 und der Drehereinsatz 16 nach oben umkehren, ohne daß irgendein Leck der Druckluft bewirkt wird, die an die untere Fläche des Kolbens 13 angelegt ist.

Ferner wird die Luftabschlußfläche 11 in Kontakt mit der Dämpferplatte 14 gebracht, bevor der Kolben 13 in Kontakt mit dem Kolbendämpfer 17 gebracht wird.

Gemäß der oben beschriebenen Anordnung ist bei der Herstellung des Kolbens 13 und des Drehschiebers 7 keine Genauigkeit erforderlich. Dies verringert die Herstellungskosten wesentlich.

Während der Drehereinsatz 16 in die Ursprungsstellung zurückkehrt, sendet die Schraubenzufuhreinrichtung 19 die nächste Schraube 18 in die Schraubenführung 70.

Gemäß der oben beschriebenen Anordnung bilden das Drehelement 9 und der Drehschieber 7 in Zusammenarbeit einen Drehkraftübertragungsme­ chanismus. Der Drehkraftübertragungsmechanismus ist eine Kerbverzah­ nung, die durch zumindest ein Paar der Ausnehmung 10 und des Vor­ sprunges 8 ausgebildet ist. Diese Anordnung ist deshalb vorteilhaft, da der Abstand zwischen dem Drehkraftübertragungsmechanismus (d. h. der Kerbverzahnung) und dem Drehzentrum vergrößert werden kann. Im all­ gemeinen verringert der vergrößerte Abstand von dem Drehzentrum die Kraft, die auf die Kerbverzahnung wirkt. Dies ermöglicht es, das Drehele­ ment 9 und den Drehschieber 7 durch ein Kunststoffmaterial oder ein vergleichsweise billigeres Material herzustellen. Ferner ist die Kerbverzah­ nung strukturell einfach und leicht herzustellen.

Die Planetengetriebeeinheit 6 verringert die Drehgeschwindigkeit des Ro­ tors 3 des Druckluftmotors 2 und überträgt das erhöhte Drehmoment. Dies ermöglicht es, einen kompakten Druckluftmotor zu verwenden. Ein kompakter Druckluftmotor ermöglicht eine Verkleinerung des Schrauben­ drehers und verbessert die Funktionsfähigkeit des Schraubendrehers.

Ferner macht es die Verwendung der Planetengetriebeeinheit 6 als Ge­ schwindigkeitsverringerungsmechanismus möglich, den Druckluftmotor 2, das Drehelement 9, den Kolben 13 und den Drehereinsatz 16 koaxial anzuordnen. Dies bewirkt ein besseres Gleichgewicht bei der Anordnung des Schraubendrehers. Die Funktionsfähigkeit des Schraubendrehers kann weiter verbessert werden.

Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Kolben 13 ein­ stückig mit dem unteren Ende der Welle 28 ausgebildet. Der Drehschieber 7 mit der Luftabschlußfläche 11 ist einstückig mit dem oberen Ende der Welle 28 ausgebildet. Somit besitzt der Verschiebeabschnitt, der durch den Kolben 13, die Welle 28 und den Drehschieber 7 gebildet wird, einen einfachen Aufbau und ein niedriges Gewicht.

Es ist jedoch möglich, den Kolben 13 als ein separates Element, das mit der Welle 28 nicht einstückig ausgebildet ist, vorzusehen.

Claims (10)

1. Pneumatisch betriebener Schraubendreher, umfassend:
einen Druckluftmotor (2), in dem ein Rotor (3) in Ansprechen auf den Druck von Druckluft drehbar ist;
ein zylindrisches, als separates Bauteil mit dem Druckluftmotor (2) verbundenes Drehelement (9), um eine Drehung synchron mit der Drehung des Rotors (3) zu bewirken;
einen Drehschieber (7), der in einer Axialrichtung entlang einer zylindrischen Innenwand des Drehelementes (9) verschiebbar ist;
einen Drehkraftübertragungsmechanismus (8, 10) zur Übertragung der Drehung des Drehelementes (9) an den Drehschieber (7);
eine Welle (28), die ein an dem Drehschieber (7) befestigtes Ende und ein anderes mit einem Kolben (13) und einem Drehereinsatzhal­ ter (28a) ausgerüstetes Ende aufweist, um eine Dreh- und Axialbe­ wegung des Drehschiebers (7) an einen Drehereinsatz (16) zu über­ tragen, der in dem Drehereinsatzhalter (28a) gehalten wird; und
einen Zylinder (15), der eine axiale Verschiebebewegung des Kolbens (13) in Ansprechen auf den Druck der Druckluft führt, der auf eine Druckaufnahmefläche des Kolbens (13) ausgeübt wird.

2. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 1, wobei der Drehkraftübertragungsmechanismus eine Kerbverzah­ nung ist, die durch zumindest ein Paar einer Ausnehmung (10) und eines Vorsprunges (8) gebildet ist.

3. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehung des Druckluftmotors (2) an das Drehelement (9) über einen Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus (6) über­ tragen wird.

4. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 3, wobei der Geschwindigkeitsverringerungsmechanismus eine Plane­ tengetriebeeinheit (6) ist.

5. Pneumatisch betriebener Schraubendreher, umfassend:
einen Druckluftmotor (2), in dem ein Rotor (3) in Ansprechen auf den Druck von Druckluft drehbar ist;
einen Drehschieber (7), der durch den Druckluftmotor (2) gedreht wird und in einer Axialrichtung verschiebbar ist;
eine Welle (28), die ein an dem Drehschieber (7) befestigtes Ende und ein anderes mit einem Kolben (13) und einem Drehereinsatz­ halter (28a) ausgerüstetes Ende aufweist, um eine Dreh- und Axial­ bewegung des Drehschiebers (7) an einen Drehereinsatz (16) zu übertragen, der in dem Drehereinsatzhalter (28a) gehalten wird;
einen Zylinder (15), der eine axiale Verschiebebewegung des Kolbens (13) in Ansprechen auf den Druck der Druckluft führt, der auf eine Druckaufnahmefläche des Kolbens (13) ausgeübt wird, wobei der Zylinder (15) einen Druckluftauslaß (57) und einen Drucklufteinlaß (58) aufweist;
eine Rückführakkumulatorkammer (20) zum Speichern der Druck­ luft, die von dem Druckluftauslaß (57) des Zylinders (15) ausgetra­ gen wird, und zum Rückführen der Druckluft in den Zylinder (15) über den Drucklufteinlaß (58), um einen Luftdruck zur Rückführung des Drehereinsatzes (16) und der Welle (28) in ihre Ursprungs­ stellungen zu erzeugen; und
einen Luftdurchgang (56) zur Lieferung der Druckluft an den Druckluftmotor (2), wobei der Luftdurchgang (56) durch den Dreh­ schieber (7) geschlossen ist, wenn sich der Drehereinsatz (16) an dem Totpunkt seines axialen Schraubhubes befindet, wodurch die an den Druckluftmotor gelieferte Druckluft gestoppt wird,
wobei der Druckluftauslaß (57) an einer Position vorgesehen ist, welche der Kolben (13) passiert, unmittelbar bevor der Dreherein­ satz (16) den Totpunkt des Axialschraubhubes erreicht.

6. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 5, wobei der Zylinder (15) eine Innenwand aufweist, die einen vergrö­ ßerten Durchmesser (dk) an einem Ende aufweist, an das ein Dich­ tungselement (12) des Drehschiebers (7) verschiebbar gekoppelt ist, und die Innenwand einen kleineren Durchmesser (dp) an dem ande­ ren Abschnitt aufweist, an den ein Dichtungselement (30) des Kol­ bens (13) verschiebbar gekoppelt ist.

7. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 5 oder 6, wobei sich ein Durchgangsloch (55) durch den Drehschieber (7) er­ streckt und ein Einwegventil (29) vorgesehen ist, um das Durch­ gangsloch (55) zu schließen, wodurch verhindert wird, daß die Druckluft in dem Zylinder (15) durch das Durchgangsloch (55) leckt.

8. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach einem der Ansprü­ che 5 bis 7, wobei ein Kolbendämpfer (17) nahe dem Drucklufteinlaß (58) vorge­ sehen ist.

9. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 8, wobei der Kolbendämpfer (17) eine Axialbohrung aufweist, durch welche der Drehereinsatz (16) in der Axialrichtung verschoben wird, und ein Dichtungselement (32) in der Axialbohrung des Kolben­ dämpfers (17) vorgesehen ist, um einen Zwischenraum zwischen dem Drehereinsatz (16) und dem Kolbendämpfer (17) abzudichten.

10. Pneumatisch betriebener Schraubendreher nach Anspruch 9, wobei der Drehereinsatz (16) einen Abschnitt (31) mit größerem Durchmesser an einem Teilstück aufweist, an dem der Dreherein­ satz (16) in die Axialbohrung des Kolbendämpfers (17) eingesetzt ist.