DE2058730A1 - Device for producing screw connections - Google Patents

Device for producing screw connections

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DE2058730A1 DE19702058730 DE2058730A DE2058730A1 DE 2058730 A1 DE2058730 A1 DE 2058730A1 DE 19702058730 DE19702058730 DE 19702058730 DE 2058730 A DE2058730 A DE 2058730A DE 2058730 A1 DE2058730 A1 DE 2058730A1
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Helmut Steegmueller
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    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1456Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers having electrical components

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Description

Anlage zur Patent- undAnnex to the patent and

GebrauchsmusterhiIf sanmeldungUtility model with registration

ROBERT BOSCH GKBH, StuttgartROBERT BOSCH GKBH, Stuttgart Vorrichtung zum Herstellen von SchraubverbindungenDevice for producing screw connections

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen mit einem ein Drehmoment liefernden Kotorwerkzeug, welches eine Schraubspindel antreibt, und mit einer das Festziehen bewirkenden und bei einem bestimmten Anzugsmoment abschaltenden Einrichtung.The invention relates to an apparatus for producing Screw connections with a torque supplying tool, which drives a screw spindle, and with a tightening effect and with a certain one Tightening torque disconnecting device.

Schraubverbindungen müssen die zu verbindenen Teile -mit einer Mindestvorspannung so fest zusammendrücken, daß die Eetriebskräfte kein Lockern der Teile verursachen können. Die notwendige Anzugskraft bzw. das' notwendige Anzugsmoment wirdScrew connections must be the parts to be connected -with a Compress the minimum preload so firmly that the operating forces cannot cause the parts to loosen. The necessary Tightening force or the 'necessary tightening torque

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Robert Bosch GmbH . 2 R. 114 Hk/BoRobert Bosch GMBH . 2 row 114 Hk / Bo

StuttgartStuttgart

"bei einem manuellen V er schraub en beispielsweise mit bekannten Kraftschlüsseln (deutsche Patentschrift 882 980) erreicht und dabei gleichzeitig kontrolliert. Weiterhin sind für mechanisierte Schraubvorgänge druckluftbetriebene Motorwerkzeuge im Einsatz, bei denen das vorgeschriebene Anzugszoment durch drehmomentabhängige Abschalteinrichtungen eingehalten wird (deutsche Offenlegungsschrift 1 924- 070). Diese Abschalteinrichtungen arbeiten jedoch nur dann einwandfrei, wenn der Betriebsdruck am Werkzeug konstant bleibt. Die meisten Druckluftnetze sind jedoch durch ständiges Zu- oder Abschalten von Verbrauchern mehr oder weniger belastet, was zu Schwankungen des Drucks führt und somit · eine Ungeauigkeit des Abschaltmomentes zur Folge hat."In the case of manual screwing, for example with known ones Power wrenches (German patent specification 882 980) achieved and controlled at the same time. Furthermore, for mechanized screwdriving processes, power tools operated by compressed air are available in use where the prescribed tightening torque is achieved by torque-dependent disconnection devices is complied with (German Offenlegungsschrift 1 924-070). However, these cut-off devices only work properly if the operating pressure on the tool is constant remain. Most compressed air networks, however, are more or less due to the constant connection or disconnection of consumers loaded, which leads to fluctuations in the pressure and thus · results in inaccuracy of the switch-off torque.

Untergeordnete Schraubverbindungen werden überwiegend mit Elektroschraubern hergestellt, bei der Drehschlag-Kupplungen auf das erforderliche Anzugsmoment eingestellt werden. Die Kupplung wirkt nun wie ein Schlagwerk und begrenzt das -Fest-Drehmoment des Schraubers auf den eingestellten Wert, wobei sie dann ausrastet, wenn die Schraube festsitzt. Durch die Länge der Schlagdauer tritt eine nachträgliche Änderung des Festziehmomentes auf.Subordinate screw connections are mainly made with electric screwdrivers, with rotary impact clutches set to the required tightening torque. the The clutch now acts like a hammer mechanism and limits the fixed torque of the screwdriver to the set value, whereby it disengages when the screw is tight. Through the Length of the impact period, there is a subsequent change in the tightening torque.

Bei Serienfertigungen von Schraubverbindungen ist für die Verschraubung oft eine enge Toleranz des Drehmoments erforderlich, damit die einwandfreie Befestigung der zu verbindenden Teile gewährleistet ist.In the case of series production of screw connections, the Screw connections often require a tight torque tolerance in order to ensure proper fastening of the joint Parts is guaranteed.

Diese hohe Anforderung können die bekannten Schraubvorrichtungen nicht zuverlässig genug erfüllen, weshalb von Hand ein nachträgliches Festziehen der Schrauben und - gegebenenfalls eine Kontrolle des Anzugsmomentes - notwendig sind.The known screwing devices cannot meet this high requirement reliably enough, which is why by hand Subsequent tightening of the screws and - if necessary, a check of the tightening torque - are necessary.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die störenden Einflüsse des schwankenden Druckluftnetzes bzw. der rastenden Drehschlagkupplung auszuschalten, um mit Sicherheit eineThe invention is based on the object of eliminating the disruptive influences of the fluctuating compressed air network or the locking Turn off the rotary impact clutch to ensure a

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Robert Bosch GmbH E. 114- Hk/BoRobert Bosch GmbH E. 114- Hk / Bo

hohe Qualität der Schraubverbindung zu gewährleisten. Außerdem soll ein automatischer Schraubvorgang ohne zusätzliche Prüfeinrichtungen möglich sein.to ensure high quality of the screw connection. In addition, an automatic screwing process should be possible without additional testing equipment.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Festzieh- und Ab schalt einrichtung ein an sich bekannter Kraftmeßschlüssel mit einem starren Arm und einem an diesem befestigten Federstab ist, und daß die Schraubspindel unter Zwischenschaltung eines Freilaufgetriebes durch den Kraftmeßschlüssel zusätzlich bewegbar ist.The object is achieved in that the tightening and switching device from a known per se Force measuring wrench with a rigid arm and a spring rod attached to it, and that the screw spindle is additionally movable with the interposition of a freewheel gear by the force measuring key.

Bei einer Vorrichtung mit einem Pneumatikzylinder als Be- * I wegungsaggregat wird ein sicherer Schraubvorgang dadurch erreicht, daß die Kolbenstange des Zylinders an dem Federstab mittels eines Gelenkstücks kraftschlüssig angelenkt ist.In the case of a device with a pneumatic cylinder as loading * I The movement unit thus makes the screwing process safer achieves that the piston rod of the cylinder is articulated non-positively on the spring rod by means of a joint piece.

Damit die Sollwerte des Anzugsmomentes mit einfachen Handgriff en eingestellt werden können, ist nach einer weiteren Anordnung der Erfindung vorgesehen, das Gelenkstück an dem Federstab längsverschiebbar zu lagern.So that the target values of the tightening torque can be set with simple hand movements, there is another Arrangement of the invention provided to mount the joint piece on the spring rod so as to be longitudinally displaceable.

Bei einer Vorrichtung mit einem am freien Endabschnitt des Kraftmeßschlüssels angeordneten Schalter bzw. einem Schaltglied wird vorteilhaft vorgesehen, daß der Schalter ein elek- | trischer Endschalter ist, der in einem Gehäuse des starren Armes eingebaut ist, und daß das Schaltglied zur Feineinstellung des Anzugmoments eine am Federstab feststellbare Justierschraube ist.In a device with a switch or a switching element arranged on the free end portion of the force measuring key it is advantageously provided that the switch is an electrical | tric limit switch is in a housing of the rigid Arm is built in, and that the switching element for fine adjustment of the tightening torque can be locked on the spring bar Adjusting screw is.

Um eine stabile Lagerung des Freilaufgetriebes in axialer Richtung zu gewährleisten, ist es eine weitere vorteilhafte Anordnung der Erfindung, daß der Arm in eine Mitnehmerhülse ausläuft, die an einem Außenring des Freilaufgetriebes kraftschlüssig anliegt, der sich auf einem mit diesem drehbar verbundenen Haltering abstützt.To ensure a stable mounting of the freewheel gear in the axial To ensure direction, it is a further advantageous arrangement of the invention that the arm in a driver sleeve runs out, which frictionally on an outer ring of the freewheel gear is applied, which is supported on a retaining ring rotatably connected to this.

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Ro"bert Bosch GmbH R. 114 Hk/BoRobert Bosch GmbH R. 114 Hk / Bo

Stuttgart 2058730Stuttgart 2058730

Die "bei Vorrichtungen mit einem Pneumatikzylinder erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schraubvorgang vom Festziehvorgang getrennt durchgeführt wird und dabei das Anzugsmoment ohne störende Überlagerung des Schraubers genau eingehalten wird. Während beim Schraubvorgang der Schrauber das Drehmoment abgibt, ist dieser beim Festziehvorgang ohne Luftbeaufschlagung und das Anzugsmoment wird nur über dem Federstab abgegeben.The "achieved in devices with a pneumatic cylinder Advantages are in particular that the screwing process is carried out separately from the tightening process and at the same time the tightening torque is precisely adhered to without interfering with the screwdriver. While during the screwing process the Screwdriver delivers the torque, this is without air admission during the tightening process and the tightening torque is only given over the spring bar.

Weitere Einzelheiten sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschriefe ben und erläutert. Es zeigen:Further details are described in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing ben and explained. Show it:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Konsole und den zu verschraubenden Teilen in räumlicher Darstellung undFig. 1 shows a device with a console and to be screwed Split in spatial representation and

Fig. 2 eine Teilansicht eines Kraftmeßschlüssels mit einem teilweise geschnittenen Freilaufgetriebe.Fig. 2 is a partial view of a force measuring key with a partially sectioned freewheel gear.

Eine Schraubvorrichtung 10 hat als Motorwerkzeug einen pneumatischen Stillstandsschrauber 11, der eine Schraubspindel 12 antreibt. Diese Spindel 12 ist über einen Axialausgleich 14 mit einer Schraubklinge 13 kraftschlüssig verbunden. Die Klinge 13 nimmt eine Kopfschraube 15 auf, welche unter Zwischenlage einer Scheibe 16 einen Blechstreifen 17 an einem ™ Maschinenteil 18 festschraubt. Die Schraubspindel 12 wird in einem Grundkörper 19 geführt, auf dem sich ein Haltering 20 abstützt, der durch Nocken 21 mit einem Außenring 22 eines Freilaufgetriebes 23 verbunden ist. Der Außenring 22 hate eine Nut, in die ein Nocken 21' einer Mitnehmerhülse 24 eingreift. Zwei Schraubringe 25 spannen die Teile 20 - 24 gegen den Grundkörper 19·A screwing device 10 has a pneumatic power tool Standstill screwdriver 11 which drives a screw spindle 12. This spindle 12 is via an axial compensation 14 positively connected with a screw blade 13. the Blade 13 takes on a head screw 15, which is interposed a disk 16 a sheet metal strip 17 on one ™ Machine part 18 is screwed tight. The screw spindle 12 is guided in a base body 19 on which a retaining ring 20 is supported, which by cams 21 with an outer ring 22 of a Freewheel gear 23 is connected. The outer ring 22 has a groove into which a cam 21 'of a driver sleeve 24 engages. Two screw rings 25 tension the parts 20-24 against it the main body 19

An dem Grundkörper 19 ist ein Steg 34- angeflanscht, an dem ein Klemmbügel 27 befestigt ist, der d?n Hals des Schraubers 11 klemmend aufnimmt. Mit der Mitnehmerhülse"24 ist annäherndA web 34 is flanged to the base body 19, on which a clamp 27 is attached to the neck of the screwdriver 11 clamps. With the driver sleeve "24 is approximately

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tangential und rechtwinklig zur Spindel 12 ein Kraftmeßschlüssel 28 fest verbunden. Dieser hat einen starren Arm 30 mit einem an seinem freien Endabschnitt angeschraubten Gehäuse 31, in welchem ein elektrischer Endschalter 32 sitzt. Mit dem Arm 30 ist ein flacher Federstab 29 mittels eines Klemmstücks 26 verschraubt. Am freien Endabschnitt· des Federstabs 29 ist eine Justierschraube 33 derart angeordnet, daß sie den Endschalter 32 betätigen kann.a force measuring key tangential and at right angles to the spindle 12 28 firmly connected. This has a rigid arm 30 with a screwed to its free end portion Housing 31 in which an electrical limit switch 32 is seated. With the arm 30 is a flat spring rod 29 by means of a Clamping piece 26 screwed. An adjusting screw 33 is arranged on the free end section of the spring rod 29 in such a way that that it can actuate the limit switch 32.

Der Steg 34- trägt einen Stützrahmen 35j an dem ein Pneumatikzylinder 36 derart angeflanscht ist, daß die herausragende Kolbenstange 37 über ein Gelenkstück 38 am Federstab 29 angreift. Der Kolben des Zylinders 36 - und damit auch die Kolbenstange 37 - wird durch zwei Umschalter 39 gesteuert. ·The web 34- carries a support frame 35j on which a pneumatic cylinder 36 is flanged in such a way that the protruding piston rod 37 via a joint piece 38 on the spring rod 29 attacks. The piston of cylinder 36 - and with it too the piston rod 37 - is controlled by two changeover switches 39. ·

Der Grundkörper 19 stützt sich auf eine Konsole 40 und ist mit" dieser verbunden. Der Grundkörper 19 hat zur Zentrierung in der Konsole 40 einen Zapfen 41.The base body 19 is supported on a bracket 40 and is connected to "this. The base body 19 has to be centered a pin 41 in the console 40.

Die Fig. 2 zeigt den Kraftmeßschlüssel 28, der unter Zwischenschaltung des Freilaufgetriebes 23, mit der Spindel 12 über eine Paßfeder 44 drehverbunden ist. Der durch die Mitnehmerhülse 24 bewegbare Außenring 22 des Getriebes 23 ist über drei Rollen 45, die von Schraubenfedern 43 dauernd nach außen gedrückt werden, mit einem Innenring 42 so kuppelbar, daß dieser, die Spindel 12 nur in einer Drehrichtung bewegt. Das Gelenkstück 38 verbindet hier, mit einem U-förmigen Bügel den Federstab 29 und die Kolbenstange 37 des Pneumatikzylinders 36.Fig. 2 shows the force measuring key 28, which is interposed of the freewheel gear 23, is rotatably connected to the spindle 12 via a feather key 44. The one through the driver sleeve 24 movable outer ring 22 of the gear 23 is over three rollers 45, which are of coil springs 43 continuously to the outside are pressed, so coupled to an inner ring 42 that this moves the spindle 12 in only one direction of rotation. That Joint piece 38 connects here, with a U-shaped bracket the spring rod 29 and the piston rod 37 of the pneumatic cylinder 36.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:The device works as follows:

Die Kppfschraube 15 mit Scheibe 16 wird in das Gewindeloch des Maschinenteils 18 eingesetzt und danach die Schraub-The head screw 15 with washer 16 is in the threaded hole of the machine part 18 used and then the screw

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klinge 13 angesetzt. Der Schrauber 11 dreht nun die Schraube 15 bis zu seinem Stillstand ein, d.h., bis die Spindel 12 die Kraft zu einem weiteren Eindrehen nicht mehr aufbringt. Der Schrauber, bzw. die Spindel wird nun auf kraftlos geschaltet. Danach wird der Pneumatikzylinder 36 mit Druckluft beaufschlagt, so daß der Kolben über Kolbenstange 37 und das Gelenkstück 38 den Federstab 29 und damit den Kraftmeßschlüssel 28 ausschwenken kann. Dabei dreht die Mitnehmerhülse 24 den Außenring 22 des Freilaufgetriebes 23 und dieser nimmt durch die Rollen 45 den Innenring 42 mit, der die Spindel 12 weiterdreht, und die Schraube festzieht. Erreicht der Kolben seine ausgefahrene Endlage, so wird dieser von dem entsprechenden Umschalter 39 umgesteuert, so daß der Kraftmeßschlüssel 28 in seine Ausgangslage zurückschwenkt, jedoch die Spindel in ihrer Lage verharrt. Daraufhin schaltet der andere Umschalter 39 den Kolben um und ein neuer, das Festziehen der Schraube 15 bewirkender Schwenkvorgang beginnt.blade 13 attached. The screwdriver 11 now turns the screw 15 until it comes to a standstill, i.e. until the spindle 12 no longer applies the force to screw it in further. The screwdriver or the spindle is now switched to powerless. Then the pneumatic cylinder 36 is pressurized with compressed air so that the piston via piston rod 37 and the Joint piece 38 the spring rod 29 and thus the force measuring key 28 can swing out. The driver sleeve 24 rotates the outer ring 22 of the freewheel gear 23 and this takes the inner ring 42 with it through the rollers 45, which continues to rotate the spindle 12, and tighten the screw. When the piston reaches its extended end position, it is released from the corresponding Changeover switch 39 reversed so that the force measuring key 28 pivots back into its starting position, but the spindle in their position persists. The other switch 39 then switches over the piston and a new one, the tightening of the screw 15 effecting pivoting process begins.

Wird während des ersten oder eines nachfolgenden Festziehvorgangs des Anzugsmoment, mit dem die Schraube 15 festzuziehen ist, an irgendeiner Stelle im Schwenkbereich erreicht, so bleibt der Kraftmeßschlüssel 28 stehen und über die Durchbiegung des Federstabs 29 mit seiner Justierschraube 33 wird der Endschalter 32 geschaltet. Dadurch wird über nich^eingeschaltete Ventile die Druckluftzufuhr zu einen Seite des Zylinders 36' abgeschaltet und gleichzeitig zur anderen Kolbenseite zugeschaltet, so daß die Kolbenstange 37 und damit auch der Kraftmeßschlüssel 28 in die Ausgangslage gebracht wird.Is used during the first or a subsequent tightening process of the tightening torque with which the screw 15 is to be tightened is reached at any point in the pivoting range, the force measuring key 28 stops and over the deflection of the spring rod 29 with its adjusting screw 33, the limit switch 32 is switched. This means that it is not switched on Valves the compressed air supply to one side of the cylinder 36 'switched off and at the same time to the other side of the piston switched on, so that the piston rod 37 and thus also the force measuring key 28 is brought into the starting position.

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Claims (5)

Robert Bosch GmbH · E. 114- Hk/BoRobert Bosch GmbH · E. 114- Hk / Bo Stuttgart 2058730Stuttgart 2058730 AnsprücheExpectations Λΐ.) Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen mit einem ein Drehmoment liefernden Motorwerkzeug, welches eine Schraubspindel antreibt, und mit einer das Festziehen bewirkenden und bei einem bestimmten Anzugsmoment abschaltenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Festzieh- und Abschalteinrichtung ein an sich bekannter Kraftmeßschlüssel (28) mit einem starren Arm (30) und einem an diesem befestigten Federstab (29) ist, und daß die Schraubspindel (12) unter Zwischenschaltung eines Freilaufgetriebes (23) durch den Kraftmeßschlüssel (28) zusätzlich bewegbar ist.Λΐ.) Device for making screw connections with a torque delivering power tool, which drives a screw spindle, and with one the tightening effecting device which switches off at a certain tightening torque, characterized in that the tightening and disconnecting device is known per se Force measuring key (28) with a rigid arm (30) and a spring rod (29) attached to this, and that the screw spindle (12) with the interposition of a freewheel gear (23) through the force measuring key (28) is also movable. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Eneumatikzylinder als Bewegungsaggregat, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (37) des Zylinders (36) an dem Federstab (29) mittels eines Gelenkstücks (38) kraftschlüssig angelenkt ist. |2. Apparatus according to claim 1 with a pneumatic cylinder as Movement unit, characterized in that the piston rod (37) of the cylinder (36) on the spring rod (29) by means of a joint piece (38) is articulated in a non-positive manner. | 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück (38) für die Grobeinstellung des Anzugsmoments an dem Federstab (29) längsverschiebbar befestigt ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the joint piece (38) for the coarse setting of the tightening torque on the spring rod (29) is attached in a longitudinally displaceable manner is. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem am freien Endabschnitt des Kraftmeßschlüssels angeordneten Schalter bzw. einem Schaltglied, dadurch gekennzeich-4. Device according to one of claims 1 to 3, with a arranged at the free end portion of the force measuring key Switch or a switching element, thereby marked 209824/0327209824/0327 Robert Bosch GmbH R. 114 Hk/BoRobert Bosch GmbH R. 114 Hk / Bo Stuttgart 2058730Stuttgart 2058730 net, daß der Schalter ein elektrischer Endschalter (32) ist, der in einem Gehäuse (31) des starren Armes (30) eingebaut ist, und daß das Schaltglied zur Feineinstellung des Anzugsmoments eine am Federstab (29) feststellbare Justierschraube (33) ist..net that the switch is an electrical limit switch (32) which is in a housing (31) of the rigid arm (30) is installed, and that the switching element for fine adjustment of the tightening torque can be fixed on the spring bar (29) Adjusting screw (33) is .. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis A-, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (30) in eine Mitnehmerhülse (24-) ausläuft, die an einem Außenring (22) des Freilaufgetriebes (23) kraftschlüssig anliegt, und daß der Ring (22) sich auf einem mit diesem drehbar verbundenen Haltering (20) abstützt. J/5. Apparatus according to claim 1 to A-, characterized in that that the arm (30) terminates in a driver sleeve (24-) which frictionally on an outer ring (22) of the freewheel gear (23) rests, and that the ring (22) is supported on a retaining ring (20) rotatably connected to it. J / 20982 U /032720982 U / 0327 LeerseiteBlank page
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