DE2148739C - Druckluftschrauber mit Abschalt vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluftschrauber mit einer Antriebswelle und einer mit dieser kuppelbaren, gegen die Wirkung einer Feder axial ver-

schiebbaren Werkzeugspinde! und mit einer Vorrichtung zur Abschaltung des Motors beim Erreichen eines einstellba en Drehmomentes, die aus einer Schaltkupplung und einem Betätigungsglied für eine Ventilstange besteht, wobei die Schaltkupplung auf

der Werkzeugspindel gelagert ist und ihre erste Kupplungshälfte auf der einen Seite Klauen für den Eingriff in Klauen eines mit der Antriebswelle verbundenen Kupplungsteiles und auf der anderen Seite Mitnehmer für Widerlager einer zweiten Kupplungshälfte trägt, die unter dem Einfluß einer Feder mit einstellbarer Federkraft steht und bei ihrer Axialverschiebung das Betätigungsglied bewegt.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Art sind in der Werkzeugspindel schrägliegende Nuten angeordnet, in denen Kugeln laufen, die mit einem Kupplungsring zusammemrbeiten. Wird das eingestellte Drehmoment überschritten, werden die Kugeln mitgenommen, und dabei wird ein Abstellring axial bewegt, der das Betätigungsglied verschiebt und dadurch über die Ventilstange zum Abstellen der Druckluftzufuhr zum Motor führt. Gleichzeitig wird eine Entkupplung der Werkzeugspindel von der Antriebswelle hervorgerufen. Da aber der Abstellring unter dem Einfluß der Einstellfeder steht, ist ein vorzeitiges Wiedereinkuppeln nicht ausgeschlossen, so daß das Abschaltdrehmoment nicht genau eingehalten werden kann. Die Konstruktion ist aufwendig und die Funktion nicht genügend zuverlässig.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform wird die eine Kupplungshälfte der Schaltkupplung im ausgerückten Kupplungszustand festgehalten, so daß bei erreichtem Drehmoment Energie des auslaufenden Motors nicht mehr übertragen werden kann.

Da/u wird ein Spezialventil verwendet, das einmal die Druckluftzuführung zum Motor steuert und zum anderen einen Axialdruck bei der Entkupplung über die Ventilstange auf die zweite Kupplungshälfte ausübt. Auch diese Konstruktion ist aufwendig und störanfällig, insbesondere muß ein weiteres Ventil vorgesdien werden, über das das Gerät in Gang gesetzt uik! nach dem Schraubvorgang entlüftet werden

i.ier Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen D. ·>· kluftschrauber zu schaffen, bei dem beim Erreich.': des eingestellten Drehmomentes das Schwungni. !ent des Motors nicht nachwirken kann, so daß cii . exakte und zuverlässige Abschaltung bei dem t-.:. ..stellten Wert gewährleistet ist und trotzdem der Si juber beim Aufsetzen auf die Schraubverbin- <h ■·.· selbsttätig einschaltet und nach dem Abnehmen u . Jer Schraubverbindung ohne weiteren Handgriff s·..- : t u icder einsatzfähig ist.

',,r Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ao ν daß die axial verschiebbare zweite Kupplungsh . ;ie Verankerungsflachen für das Betätigungsglied a: 'eist zur Feststellung der Kupplungshälfte in υ.- !er Richtung in der einen Endstellung, in der ihre W ■ ^:crluger von den Mitnehmern der ersten Kupp-Iw ,'-halite getrennt sind und mit der Feststellung der .·.'■■ ·:('.·η Kupplungshälfte eine Verschiebung der Venli - -' tilge zur Schließung der Druckluftzufuhr zum K: -or verbunden ist. Die Verankerungsflächen besi Ivn aus Bohrungen, in die das Betätigungsglied Iv- entsprechender Stellung der Kupplungshälfte unter dem Einfluß der Ventilstange teilweise hineinbew.gbar ist. Die zweite Kupplungshälfte wird also mechanisch verriegelt, ohne Zuhilfenahme eines pneumatisch beaufschlagten Spezialventils, so daß die Konstruktion so ausgeführt werden kann, daß beim L mschieben der Werkzeugspindel beim Aufsetzen auf die Schraubverbindung der Motor automatisch in Gang gesetzt wird. Durch die Verriegelung der zweiten Kupplungshälfte im entkuppelten Zustand wird die Kraft der F.instellfeder ausgeschaltet, so daß eine Wiedereinkupplung zunächst nicht möglich ist und das Schwungmoment des auslaufenden Motors nicht übertragen werden kann. In besonders vorteilhafter Weise weist die zweite gegen die Werkzeugspindel unverdrehbar geführte Kupplungshälfte die Form einer Hülse mit angesetztem Flansch auf, der Innenwand mit der Oberfläche der Werkzeugspindel einen Gleitsitz abgibt, und in der Hülse sind die Bohrungen für das Betätigungsglied und im Flansch Fixierungen für die Widerlager angeordnet. Diese Wideilager der zweiten Kupplungshälfte sind in axialen Bohrungen eines Flansches der Werkzeugspindel verschiebbar gelagert. Sie bestehen aus Bolzen, die auf ihrer einen der ersten Kupplungshälfte zugewandten Seite eine Spitze auf ihrer gegenüberliegenden Seite einen Konus aufweisen, der sich in kegeligen Bohrungen im Flansch der zweiten Kupplungshälfte abstützt. Die Mitnehmer der ersten Kupplungshälfte bestehen aus Kugeln, die in konischen Bohrungen auf der einen Stirnseite eingelassen sind. Mitnehmer und Widerlager können als herausnehmbare Einzelteile leicht ausgetauscht werden, sie be .iehen aus besonders verschleißfestem Material.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Betätigungsglied aus zwei Körpern, die in der Werkzeugspindel in einer zu deren Achse senkrechten Bohrung gleitend geführt sind. Die Ventil stange ist in Höhe der Anlagefiächen der Körper angeordnet, die in besonders vorteilhafter Weise aus Kugeln bestehen, deren Durchmesser dem Radius der Werkzeugspindel entspricht. Sie werden durch die Ventilstange, die in Bohrungen der Werkzeugspindel, der Antriebswelle und der Motorwelle geführt ist und sich mit ihrer einen Stirnseite gegen die Kugeln und mit ihrer anderen Stirnseite gegen eine Ventilkugel legt, auf deren gegenüberliegenden Seite eine Druckfeder angreift, nach außen geschoben, wenn es die Hülse der zweiten Kupplungshälfte zuläßt, wenn also diese mit ihren Verankerungsflächen über den Kugeln steht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, Einzelheiten sind an Hand der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausiührungsform darstellt, näher erläutert. Es ze· /

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Druckluftwerkzeug,

Fig.2 einen Querschnitt hierzu gemäß der Linie H-II in F i g. 1 in größerer Darstellung,

Fig. 3 einen Teil aus dem Längsschnitt gemäß der Fig. 1 in größerer Darstellung,

Fig.4 und 5 zur Fig. 3 entsprechende Darstellungen bei weggelassenen Gehäuse'eilen und unterschiedlicher Teilestellung.

In einem mehrteiligen, stabförmigen Gehäuse 1 isi ein als Lamellen-Druckluftmotor ausgebildeter Motor! gelagert, dessen Motorwelle 3 über ein Untersetzungsgetriebe 4 eine Antriebswelle 5 antreibt, die mit einer im Gehäuse 1 axial verschiebbaren Werkzeugspindel 6 kuppelbar ist. In die Werkzeugspindel 6 ist eine Klinge 7 einsteckbar, die von einer Abdeckhülse 8 umgeben ist.

Die Werkzeugspindel 6 ist am einen F.nde in einem Lager 9 geführt und an ihrem anderen Ende über eine Bohrung 10 auf die Antriebswelle S aufgeschoben. Am Ende mit der Bohrung 10 ist auf die Werkzeugspindel 6 eine erste Kupplungrhälfte 11 einer Schaltkupplung 12 unverdrehbar gegen die Werkzeugspindel 6 aufgesetzt. Diese erste Kupp lungshälfte 11 trägt auf ihrer einen Stirnseite Klauen O und auf ihrer anderen Seite Mitnehmer 14, die in Form von Kugeln 15 gehalten sind, die in konischen Bohrungen 16 aufgenommen werden. Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, werden zweckmäßigerweise vier über den Umfang verteilte Kugeln verwendet. Ein; zweite Kupplungshälfte 17 der Schaltkupplung 12 ist in Form einer Hülse 18 gehalten, an die sich ein Flansch 19 anschließt. Zu dieser zweiten Kupplungshälfte 17 gehören Widerlager 20, die die Forin von Bolzen 21 aufweisen und die in einem Flansch 22 der Werkzeugspindel 6 in axialen Bohrungen verschieblich gelagert sind. Die Bolzen 21 sind auf ihrer einen Seite mit einer Spitze 24 versehen, auf der anderen Seite weisen sie einen Konus 25 auf, mit dem sie in konische Bohrungen 26 im Flansch 19 der zweiten Kupplungshälfte 17 einsitzen. In der Hülse 18 sind als Bohrungen 27 ausgebildete Vcrankerungcflächen 28 eingebracht, die mit einem Betätigungsglied 29 zusammenwirken. Dieses Betätigungsglied 29 besteht aus zwei Kugeln 30, 31, die in einer zur Achse 32 senkrechten Bohrung 33 der Werkzeugspindel 6 gleitend geführt sind. Dabei entspricht der Radius der Werkzeugspindel 6 den Durchmessern der beiden gleich großen Kugeln 30, 31. In Höhe des Anlageflächen der Kugeln 30, 31 ragt in die Bohrung 33 eine Venfilstange 34 hinein, die in

einer Bohrung 35 der Werkzeugspindel 6, einer Boh- Klinge 7 übertragen. Die entsprechende Stellung der rung 36 der Antriebswelle 5 und in einer Bohrung Teile kann der Fig. 4 entnommen werden.
37 der Motorwelle 3 axial verschiebbar gelagert Ist die Schraube eingedreht, so wird sie so lange ist. Ihre Achse 38 fällt zusammen mit der Achse angezogen, bis das über die Einstellfedcr 45 einge-32 der Werkzeugspindel 6. Die Ventilstangc 34 5 stellte Drehmoment erreicht wird. In diesem Augenliegt mit ihrem einen Ende am Betätigungsglied blick wird die Klinke 7 und damit die Werkzeugspin-29, also den beiden Kugeln 30, 31 an, und mit ihrem del 6 und die zweite Kupplungshälfte 17 in Umfangsanderen Ende stützt sie sich gegen eine Ventilkugel richtung festgehalten. Da der Motor 2 weiterdreht, 39, die unter dem Einfluß einer Druckfeder 40 steht, werden die Widerlager 20 über die Mitnehmer 14 gedie die Ventilkugel 39 gegen ihren Ventilsitz drückt. io gen den Flansch 19 der zweiten Kupplungshälfte 17 Über das Ventil wird über einen Nippel 41 Druck- gedrückt, der gegen die Wirkung der Einstellfeder 45 luft zum Motor 2 geführt. zusammen mit der Hülse 18 verschoben wird. Da-

Auf der Antriebswelle 5 sitzt drehfest ein Kupp- durch gelangen die Bohrungen 27 über die Kugeln lungsteil 42 mit Klauen 43, die zu den Klauen 13 der 30, 31, so daß diese Spietraum in Richtung der ersten Kupplungshälfte 11 passen. Zwischen der 15 Achse der Bohrung 33 gewinnen. Jetzt kann die Werkzeugspindel 6 und der Antriebswelle 5 ist eine Druckfeder 40 über die Ventilkugel 39 die Ventil-Feder 44 vorgesehen, die die beiden Teile auseinan- stange 34 zwischen die Kugeln 30, 31 schieben, so derzudrückcn sucht. Die Werkzeugspindel 6 ist um- daß diese nach außen gedrückt werden und teilweise geben von einer Einstellfeder 45, die sich mit ihrem in die Bohrungen 27 der Hülse 18 gelangen. Damit einen Ende am Flansch 19 der zweiten Kupplungs- ao wird aber die zweite Kupplungshälfte 17 in axialer hälfte 17 und mit ihrem anderen Ende an einer Ein- Richtung festgelegt, die Einstellfixier 45 kann die stellmutter 46 abstützt, die durch eine Kontermutter zweite K'ipplungshälfte 17 nicht mehr, wie in der 47 festgelegt ist. F i g. 1, nach rechts drücken, so daß die Mitnehmer

In der Ruhestellung befinden sich die Teile in der 14 und die Widerlager 20 entkuppelt bleiben und ein Stellung, die in F i g. 3 wiedergegeben ist. Die Klauen as etwaiges Auslaufdrehmoment des Motors 2 auf die 13 und 43 sind voneinander getrennt, da die Feder Werkzeugspindel 6 nicht übertragen werden kann. 44 die Werkzeugspindel 6 nach vorne gedruckt hält. Die Kiauen 13 und 43 sind nach wie vor im Eingriff, Die Mitnehmer 14 und die Widerlager 20 sind durch die Stellung der Teile für diesen Zustand ist in der den Einfluß der Einstellfeder 45 in Eingriffsstellung. F i g. 5 wiedergegeben. Dadurch, daß die Ventil-Die Ventilkugel 39 ist durch die Druckfeder 40 auf 30 stange 34 unter Verdrängung der Kugeln 210, 31 nach ihren Sitz gedrückt, so daß keine Preßluft zum Mo- links ausweichen kann, wird die Veniilkugel 39 tor 2 gelangen kann und dieser stillsteht. Die Ein- durch die Druckfeder 40 auf ihren Sitz gepreßt, so stellfeder 45 ist über die Einstellmutter 46 so vorge- daß die Druckluftzufuhr zum Motor Z abgeschnitten spannt, daß zwischen den Mitnehmern 14 und den ist und der Antrieb entfällt. Wird der Schrauber von Widerlagern 20 ein gewünschtes Drehmoment über- 35 der Schraubverbindung abgenommen, schiebt die Fetragen werden kann, der 44 die Werkzeugspindel 6 nach vorne, also in

Wird nun der Schrauber auf eine Schraubverbin- Richtung aus dem Gehäuse 1 heraus, so daß die dung aufgesetzt und etwas aufgedrückt, so wird zu- Klauen ?3, 43 entkuppeln und die Kugeln 30, 31 nächst über den Kopf der Schraube die Abdeck- außerhalb des Umfangsbereiches der Ventilstange 34 hülse 8 gegen die Wirkung einer Feder 48 zurückge- 40 gelangen, so daß sie über die Hülse 18 nach innen schoben, bis die Klinge 7 im Schraubenschlitz ein- zueinander gedrückt werden können, die durch die greift. Bei weiterem Aufdrücken wird die Werkzeug- Einstellfeder 45 wieder zur ersten Kupplungshälfte spindel 6 gegen die Wirkung der Feder 44 in das Ge- 11 hin geschoben wird. Damit ist also wieder die rät hineingedrückt, dabei kuppeln sich die Klauen 13 Stellung nach Fig. 3 erreicht: Der Schraube! ist erder ersten Kupplungshälfte 11 mit den Klauen 43 des 45 neut für den nächsten Arbeitsgang einsatzbereit
Kupplungsteiles 42, und über das Betätigungsglied 29 Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen wird die Ventilstange 34 in der Fig. 1 nach rechts insbesondere darm, daß das eingestellte Drehmoment geschoben, so daß die Ventilkugel 39 von ihrem Sitz in allen Fallen ganz exakt eingehalten wird, unabgegen die Wirkung der Druckfeder 40 abhebt und hängig vom Schwungmoment des auslaufenden Mo-Ober den Nippel 41 und das Ventil Druckluft zu den so tors, der Aufbau des Schraubers von besonderer Ein-Lamellen des Motors 2 strömt Die Motorwelle 3 fachheit ist und Störanfälligkeit weitgehend ausgedreht sich und über das Getriebe 4, die Antriebs- schaltet sind und der Schrauber trotzdem vollständig welle 5, den Kupplungsteil 42, die erste Kupplungs- selbständig arbeitet, zum Ein- und Ausschalten hälfte 11 und die zweite Kupplungshälfte 17 wird der brauchen keine besonderen Ventile von Hand betätigt Antrieb auf die Werkzeugspindel 6 und damit die 55 werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Druckluftschrauber mit einer Antriebswelle und einer mit dieser kuppelbaren, gegen die Wirkung einer Feder axial verschiebbaren Werkzeugspindel und mit einer Vorrichtung zu: Abschaltung des Motors beim Erreichen eines einstellbaren Drehmomentes, die aus einer Schaltkupplung und einem Betätigungsglied für eine Ventilstange besteht, wobei die Schaltkupplung auf der Werkzeugspindel gelagert ist, und ihre erste Kupplungshälfte auf der einen Seite Klauen für den Eingriff in Klauen eines mit der Antriebswelle verbundenen Kupplungsteiles und auf der anderen Seite Mitnehmer für Widerlager einer zweiten Kupplungshälftc trag, die unter dem Einfluß einer Feder mit einstellbarer Federkraft steht und bei ihrer Axialverschiebung das Betätigungsglied bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbare zweite Kupplungshälfte

(17) Verankerungsflächen (28) für das Betätigungsglied (29) aufweist zur Feststellung der Kupplungshälfte (17) in axialer Richtung in der einen Endstellung, in der ihre Widerlager (20) von den Mitnehmern (14) der ersten Kupplungshälfte (U) getrennt sivd und mit der Feststellung der zweiten Kupplungshälfte (17) eine Verschiebung der Ventilstange (34) zur Schließung der Druckluftzufuhr zum Motor (2) verbunden ist.

2. Druckluftschrauber nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsnachen (28) aus Bohrungen (27) bestehen, in die das Betätigungsglied (29) bei entsprechender Stellung der Kupplungshälfte (17) unter dem Einfluß der Ventilstange (34) teilweise hineinbewegbar ist.

3. Druckluftschrauber nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite gegen die Werkzeugspindel (6) unverdrehbar geführte Kupplungshälfte (17) die Form einer Hülse (18) mit angesetztem Flansch (19) aufweist, deren Innenwand mit der Oberfläche der Werkzeugspindel (6) einen Gleitsitz abgibt und in der Hülse

(18) die Bohrungen (27) für das Betätigungsglied (29) und im Flansch (19) Fixierungen für die Widerlager (20) angeordnet sind.

4. Druckluftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (6) einen Flansch (22) mit axialen Bohrungen (23) aufweist, in denen die Widerlager (20) der zweiten Kupplungshälfte (17) geführt sind.

5. Druckluftschrauber n^ch Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (19, 22) der zweiten Kupplungshälfte (17) und der Werkzeugspindel (6) im Durchmesser übereinstimmen und die in den Bohrungen (23) des Flansches (22) der Werkzeugspindel (6) geführten Widerlager (20) sich am Flansch (19) der Ki'pplungshälfte (17) abstützen, gegen dessen andere Seite sich die Einstellfeder (45) legt.

6. Druckluftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlager (20) aus Bolzen (7.1) bestehen, die auf ihrer einen der ersten Kupplungshälfte (11) zugewandten Seite eine Spitze (24) und auf ihrer gegenüberliegenden Seitt; einen Konus (25) aufweisen.

7. Druckluftschrauber nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (14) der ersten Kupplungshälfte (11) aus Kugeln (15) bestehen, die in konischen Bohrungen (16) auf der einen Stirnseite eingelassen sind.

8 Druckluftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (29) aus zwei Körpern besteht, die in der Werkzeugspindel (6) in einer zu deren Achse (32) senkrechten Bohrung (33) gleitend geführt sind und die Ventilstange (34) in Höhe der Anlageflächen der Körper angeordnet ist.

9. Druckluftschrauber nach Anspruch 8, bei dem die Achsen der Werkzeugspindel und der Ventilstange zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper als Kugeln (30, 31) ausgebildet sind, deren Durchmesser dem Radius der Werkzeugspindel (6) entspricht.

10. Druckluftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (34) in Bohrungen (35, 36, 37) der Werkzeugspindel (6), der Antriebswelle (5) und der Motorwelle (3) geführt ist und sich mit ihrer einen Stirnseite gegen das Betätigungsglied (29) und mit ihrer anderen Stirnseite gegen eine Ventilkugel (39) legt, auf deren gegenüberliegenden Seite eine Druckfeder (40) angreift.