DE2448240A1

DE2448240A1 - Werkzeug zum festen anziehen von befestigungsmitteln

Info

Publication number: DE2448240A1
Application number: DE19742448240
Authority: DE
Inventors: Robert H Alexander
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-10-09
Publication date: 1975-04-10
Also published as: GB1474617A; JPS5939271B2; CA1124109A; FR2246358A1; JPS5065998A; SE7412641L; BR7408352D0; FR2246358B1; US4223555A

Description

ROCKWELL INTERNATIONAL-CORPORATION

600 Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219
V.St.A.

Unser Zeichen: R 848

Werkzeug zum festen Anziehen von Befestigungsmitteln

Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeuge zum festen Anziehen von Befestigungsmitteln und insbesondere auf Werkzeuge dieser Art, die mit einer neuen, verbesserten Anordnung zur Anzeige oder zum Messen der Drehmomente ausgerüstet sind, mit denen die Befestigungsmittel fest angezogen sind.

In letzter Zeit wurden in verschiedenen Industriezweigen Wert auf eine größere Genauigkeit beim Festziehen von Befestigungsmitteln mit vorbestimmten Drehmomenten beim Zusammenbau von Teilen gelegt. Werkzeughersteller haben diesem dadurch entsprochen, daß Befestigungswerkzeuge hergestellt werden, mit denen Befestigungsmittel mit geringeren. Toleranzen fest angezogen werden konnten und es wurden ebenfalls Befestigungswerkzeuge entwickelt, die in der Lage waren, die Drehmomente zu messen oder zu bestimmen, mit denen die Befestigungsmittel tatsächlich fest" angezogen wurden. Die Messungen wurden verwendet, um sicherzustellen, daß das

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Werkzeug innerhalb zulässiger Toleranzen arbeitet oder um den Betrieb des Werkzeuges zu überwachen oder für beide Zwecke.

Das Hauptziel der Erfindung besteht darin, neue und verbesserte Werkzeuge zu schaffen, die beide beschriebenen Möglichkeiten haben, d.h. Werkzeuge zu schaffen, die innerhalb enger Toleranzgrenzen arbeiten und die ebenfalls in der Lage sind, die Drehmomente zu messen, mit denen die Befestigungsmittel fest angezogen werden.

Eine Anzahl von Befestigungsv/erkzeugen, die Drehmomente messen können, ist aus den US-PS 2 365 564, 2 428 012,

2 531 228, 2 957· 342, 3 354 705, 3 464 503 und

3 584 505 bekannt. Alle diese Patentschriften beschreiben Mechanismen, mit denen die Drehmomente gemessen werden, mit welchen Befestigungsmittel fest angezogen sind oder sie beschreiben Vorrichtungen, die zu diesem Zweck verwendet werden können.

Befestigungswerkzeuge mit Drehmomentmessung waren bisher zu empfindlich, um einer rauhen Handhabung widerstehen zu können, denen diese Werkzeuge üblicherweise ausgesetzt sind. Diese Werkzeuge sind ferner zu komplex, zu sperrig und zu teuer und nachteilig in der Handhabung in in vielen Fällen waren die Drehmomentmeßsysterne nicht in der Lage genau genug zu arbeiten, so daß sie ihre zusätzlichen Kosten nicht rechtfertigen.

Die neuen Befestigungswerkzeuge mit Drehmomentmessung nach der Erfindung weisen diese Nachteile nicht auf. Sie sind stabil und das Drehmomentmeßsystem ist einfach und arbeitet genau. Das Drehmomentmeßsystem trägt nicht beträchtlich zum Gewicht des Werkzeuges bei und macht dessen Handhabung nicht unbequem und stört auch nicht in anderer Weise den Betrieb des Werkzeuges.

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In den erfindungsgemäßen Werkzeugen wird ein Dehnungsmesser,; eine Lastzelle oder ein anderer mechanisch-elektrischer Wandler verwendet, um die Winkelauslenkung oder die Verschiebung einer stationären Komponente in dem Antrieb zu messen, der den Werkzeugmotor mit dem sich drehenden, das Befestigungsmittel fest anziehenden Ausgängsglied verbindet oder es wird die Quer- oder Seitenyerschiebung eines Fühlers gemessen, der mit einer drehbar montierten Komponente des Antriebes verbunden ist.

In beiden Fällen ist die Verschiebung oder die Verstellung oder die Auslenkung direkt proportional zum Reaktions- oder Widerstandsdrehmoment, welches auf die Antriebskomponente ausgeübt wird und. ist deshalb direkt proportional zu dem Drehmoment, mit dem das Befestigungsmittel festgezogen wird»

Die Größe des Ausgangs der Wandler, wie sie oben beschrieben wurden und:anderer Wandler, die erfindungsgemäß verwendet werden, ist proportional zur Auslenkung oder Verschiebung der Antriebskomponente oder des Fühlers. Deshalb gibt die Größe des Wandlerausgangssignals während des Festanziehens direkt das Drehmoment wieder, mit dem das Befestigungsmittel fest angezogen wird.¹

Wie oben dargelegt, kann dieses Signal für wenigstens zwei verschiedene Zwecke oder für beide Zwecke verwendet werden. Das Signal kann verwendet werden, um zeitweilige Anzeigen und/oder dauernde Aufzeichnungen des Drehmomentes zu erzeugen, mit dem ein Befestigungsmittel fest angezogen wird oder um einfacher gesagt anzuzeigen, daß das Befestigungsmittel mit einem Drehmoment fest angezogen wurde, welches innerhalb spezieller oberer und unterer Grenzen liegt. Das Wandlerausgangssignäl kann auch verwendet werden, um das Werkzeug abzuschalten und das Anziehen zu beenden, wenn das Befestigungsmittel· bis zu dem vorbestimmten Drehmoment fest angezogen ist. ■ -

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Das Hauptziel der Erfindung wurde im vorstehenden angegeben. Andere wesentliche und speziellere Ziele der Erfindung sind in der Schaffung von Befestigungswerkzeugen gemäß dem Hauptziel zu sehen, welche:

1. robust und Widerstandsfähig gegen Ausfall sind und deren Genauigkeit bei rauher Behandlung nicht verlorengeht ,

2. die verhältnismäßig einfach sind und in der Herstellung und Wartung billig,

3. die mit einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit das Drehmoment messen können, bis zu welchem die Befestigungsmittel angezogen sind,

4. die Drehmomentenmeßmechanismen aufweisen, die nicht beträchtlich die Sperrigkeit oder das Gewicht des Werkzeuges erhöhen oder das Werkzeug in der Handhabung unbequem machen oder in anderer Weise dessen Betrieb stören, und

5. die verschiedene Kombinationen der vorhergehenden und anderer Eigenschaften aufweisen, die noch erläutert werden sollen.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung Befestigungswerkzeuge, die ein drehbares Ausgangsglied haben, welches ein Befestigungsmittel erfassen kann, wobei ein Motor vorgesehen ist, mit dem das Auegangsglied gedreht wird und wobei ein Wandler vorgesehen ist, der zur Messung der Drehmomente bestimmt ist, mit denen die Befestigungsmittel durch das Werkzeug fest angezogen werden.

Weitere Ziele und Merkmale und weitere Vorteile der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Werkzeuges zum festen Anziehen eines Befestigungsmittels,welches gemäß der Erfindung auegebildet ist,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht des in Fig. 1 dargestellten

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Werkzeuges,

Pig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Werkzeuges zum festen Anziehen von Befestigungsmitteln, welches gemäß der Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 4 eine Teilschnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Werkzeuges in einem vergrößerten Maßstab, und

Fig. 5 eine Teilschnittansicht durch das Werkzeug, genommen längs der'Linie 5-5 der Fig. 4.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Befestigungswerkzeug 10, welches erfindungsgemäß ausgebildet ist. Das Werkzeug 10 ist ein durch einen Widerstand zum Stillstand kommender Mutternfestdreher. .

Wenn ein Befestigungsmittel fest angezogen ist, nimmt, dessen Widerstand zu. Bei einem durch einen Widerstand zum Stillstand kommenden Werkzeug wird dieser Widerstand oder das Re akt ions drehmoment ζμΓί^ auf den Antrieb des Werkzeuges und auf den Motor übertragen, wodurch fortschreitend die Drehzahl des Motors abnimmt, bis, wenn das Befestigungsmittel das spezielle Drehmoment erreicht, der Motor schleift und dann stillsteht, wenn dieses Drehmoment erreicht ist.

Das Werkzeug 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches einen Luftmotor 14 umgibt. Der Motor 14 ist über ein Doppelreduktionsplanetengetriebe 16 und ein nicht dargestelltes Kegelradgetriebe in einem Winkelkopf 18 mit einem drehbar montierten Ausgangsglied 20 des Werkzeuges verbunden. Das Ausgangsglied ist so gestaltet, daß an diesem eine Fassung oder ein anderer Bauteil befestigt werden kann, der mit dem Befestigungsmittel in Eingriff gebracht werden kann, welches durch das Werkzeug fest angezogen werden soll.

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Der Pestdreher 10 ist an sieh von bekanntem Aufbau und soll lediglich so weit beschrieben werden, wie es zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. Der Luftmotor 14 weist ein Gehäuse 22 auf, in dem ein Rotor 24, der eine zentrale Welle 26. aufweist, durch Lager 28 und 30 drehbar gelagert ist. Ein integrales Ritzel 32 ist am linken Ende der Welle 26 ausgebildet.

Luft wird dem Motor 14 über eine nicht dargestellte Leitung zugeführt, die mit einem Anschlußstück 34 verbunden ist, welches in das hintere Ende des Gehäuses 12a eingeschraubt ist. Wie Fig. 1 zeigt, strömt die Luft vom Anschluß 34 in eine Kammer 36 im Gehäuse 12a, durch eine Drosselöffnung 38 in einem Einsatz 40, um ein Ventil 42 herum und durch einen Kanal 44 und eine Kammer 46 in das Motorgehäuse 22 hinein, um den Motor 24 anzutreiben.

Das Ventil 42 ist gegen einen Sitz an einem Einsatz 48 am Einlaß zum Kanal 44 durch Federn 50 und 52 vorgespannt und in Querrichtung orientiert. Die Federn werden durch einen Gewindeeinsatz 54 gehalten»

Das Ventil wird von seinem Sitz abgehoben, damit Luft durch den Kanal 44 hindurchströmen kann, und zwar dadurch, daß ©in Hebel 56 niedergedrückt wird, der schwenkbar am Gehäuse 12a durch einen Schwenkzapfen 58 gelagert wird. Der Hebel 56 stößt gegen einen Kolben 60, der .gleitbar im Einsatz 48 montiert ist. Wenn der Hebel zum Gehäuse hin niedergedrückt wird, so hebt der Kolben 60 das Ventilglied von seinem Sitz ab. Ein anschließendes Loslassen des Hebels ermöglicht es der Feder 52, das Ventilglied 42 wieder auf seinen Sitz zurückzuführen.

Es sei wieder auf Fig» 2 Bezug genommen. Das Ritzel 32 an der Rotorwelle 26 des Luftmotors 14 pumpt mit Planetenzahnrädern 62 des Planetengetriebes 16. Die Planetenräder sind drehbar an Wellen 64 gelagert, die an Planetenträgern 66 befestigt sind, und zwar mittels Lagern 68. Diese Planeten-

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räder kämmen auch mit den Zähnen 70 eines inneren Ringzahnrades 72, welches an einem langgestreckten Zylinder 74 ausgebildet ist.

Der Zylinder 7¹J liegt gegen,das linke Ende des Gehäuseabschnittes 12a an und wird gegen eine Drehung gegenüber dem Gehäuse mittels eines Zapfens 76 festgehalten. Die Zapfen erstrecken sich durch einen Plansch 78 am Zylinder 74 in Blindbohrungen 80 des Gehäuses hinein.

Ein Ritzel 82 ist am linken Ende des .Planetenträgers 66 ausgebildet. Dieses Ritzel kämmt mit einem zweiten Satz Planetenräder 84, die drehbar von einem zweiten Planetenträger 86 durch Wellen 88 und Lager 90 getragen werden. Die Planet'enräder 84 kämmen ebenfalls mit den inneren Zähnen 70 des Ringzahnrades 72.

Der Planetenträger 86 läuft in eine langgestreckte Welle 92 aus, die drehbar dem Ringzahnrad 74 durch Lager Sk und 96 gelagert ist. Die Welle 92 ist der Ausgang des Reduktionsgetriebes 16 und erstreckt sich durch die Zylinder Ik hindurch zur Außenseite des Gehäuses 12 hin.

An dem Zylinder 74 ist das Gehäuse 98 eines Winkelkopfes angeschraubt, der eine Eingangswelle 100 aufweist, die drehbar vom Gehäuse 98.durch Lager 102 getragen Wird. Die Getriebewelle 92 erstreckt sich in das rechte Ende der Welle 100 hinein. Aneinander angepaßte innere und äußere Abflachungen 104 und 106 verbinden diese Wellen, so daß sie sich miteinander drehen können.

Die Eingangswelle 100 des Winkelkopfes ist über zwei nicht dargestellte KegelZahnräder mit dem Ausgangsglied 20 verbunden, welches drehbar von einem Winkelkopfgehäuse 98 durch nicht dargestellte Lager getragen wird.

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Soweit bisher beschrieben arbeitet das Werkzeug 10 in der bekannten entsprechenden Weise. Eine Zuführung von Luft zum Motor 10 durch ein Niederdrücken des Hebels 56 bewirkt, daß der Rotor 24 des Motors sich dreht und daß das Ritzel 32 die Planetenzahnräder 62 um die Wellen 64 verdreht. Da diese mit dem Innenzahnrad 72 kämmen, bewegen sich diese in einer Kreisbahn um das Innenzahnrad herum, wenn sie sich drehen. Dadurch wird der Träger 66 und das Ritzel 82 am linken Ende gedreht.

Durch das Ritzel 82 werden ihrerseits die Planetenräder 84 und die Wellen 88 gedreht und die Planetenzahnräder bewegen sich in einer Kreisbahn um das Innenzahnrad und drehen den Träger 86 und die Ausgangswelle 92, die am linken Ende vorgesehen ist. Die Drehbewegung der Welle 92 wird durch die Eingangswelle 100 des Winkelkopfes auf das Ausgangsglied 20 durch den Winkelantrieb übertragen und vom Ausgangsglied auf das Befestigungsmittel, welches fest angezogen werden soll.

Wenn das Befestigungsmittel fester angezogen wird, so erzeugt es ein Reaktions- oder Widerstandsdrehmoment, welches dem Motordrehmoment entgegenwirkt, das auf das Ausgangsglied 20 übertragen wurde. Dieses Reaktionsdrehmoment wird durch die Antriebsverbindungskomponenten im Winkelkopf 18 und im Reduktionsgetriebe 16 auf den Motor 14 übertragen. Wenn das Festziehen weiter fortschreitet und das Reaktionsdrehmoment zunimmt, nimmt der Unterschied zwischen den Reaktionskräften und den Antriebskräften ab, bis diese gleich sind. Zu diesem Zeitpunkt steht der Motor still und das Pestziehen des Befestigungsmittels ist beendet.

Das Drehmoment, mit welchem oder bis zu welchem das Befestigungsmittel fest angezogen wird, hängt von dem Druck der Luft ab, die dem Werkzeug 10 zugeführt wird. Befesti-

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gungsmittel können mit ausgewählten Drehmomenten mit hoher Genauigkeit fest dadurch angezogen werden, daß zuerst das Werkzeug kalibriert wird und daß dann der Druck der Druckluft so eingestellt wird, daß das Werkzeug stillsteht, wenn das Befestigungsmittel das vorbestimmte Drehmoment erreicht.

Es ist dennoch in manchen Fällen wünschenswert, das Drehmoment, mit dem das Befestigungsmittel fest angezogen wird, zu messen, anstatt anzunehmen, daß die Kalibrierung des Werkzeuges und die Einstellung des Druckes der Druckluft auf einen speziellen Wert den gewünschten Grad des Anziehens erreicht.

Im Werkzeug 100 wird das Drehmoment dadurch gemessen, daß ein üblicher Dehnungs- oder Spannungsmesser 108 außen am Ringzahnrad 72 im Getriebe Ί6 befestigt wird. Dieser Dehnungsmesser ist über Leitungen 110 und 112 in einem Kabel 114 mit beiden Seiten einer nicht dargestellten entsprechenden Spannungsquelle in der üblichen Weise verbunden.

Das Ringzahnrad 72 ist ein Analogon zu einem einseitig eingespannten oder Auslegerbalken, da er gegen eine Drehung fest im Gehäuse 12 am linken Ende festgehalten ist. Die Aufbringung eines Drehmomentes aiH" den rechten Abschnitt des Ringzahnrades bewirkt, daß der Teil dieses Ringzahnrades in Winkelrichtung ausgelenkt oder verbogen wird. Die Größe dieser Auslenkung wird durch den Dehnungsmesser festgestellt und dessen Widerstand verändert sich proportional zur Größe dieser Auslenkung und dadurch werden entsprechende Änderungen in der Größe der Spannung an den Anschlüssen des Dehnungsmessers erzeugt.

Die Winkelauslenkung des Ringzahnra.des 72 ist direkt proportional zu dem Widerstand gegen das Festdrehen des Befestigungsmittels, das fest angezogen wird und deshalb proportional zu dem Drehmoment, bis zu welchem das Be-

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festigungsmittel fest angezogen ist. Demzufolge ist die

Spannung an den Anschlüssen des Dehnungsmessern ebenfalls

proportional zum Drehmoment, bis zu welchem das Befestigungsmittel fest angezogen ist.

Wie bereits dargelegt, können der Ausgang oder die Spannung des Dehnungsmessers 108 verwendet werden, um eine Anzeige des Drehmomentes zu erzeugen, bis zu welchem das Befestigungsmittel fest angezogen ist, und zwar während und/oder am Ende des Pestanziehens. Dieses Signal kann auch verwendet werden, um das Pestanziehen zu beenden, wenn das Befestigungsmittel auf den gewünschten Drehmomentenwert angezogen ist oder das Signal kann für beide im vorstehenden angegebenen" Zwecke verwendet werden.

In der US-PS 3 710 874 ist eine Schaltung beschrieben, die verwendet werden kann, um das Ausgangssignal des Wandlers 108 zu verarbeiten, um eine Anzeige und/oder eine Aufzeichnung des gemessenen Drehmomentes zu erzeugen. Alternativ können Schaltungen, die in anderen der im vorstehenden zitierten US-Patente beschrieben werden, verwendet werden und ferner können noch andere an sich bekannte Schaltungen verwendet werden. Da hierfür geeignete Schaltungen an sich bekannt sind und da diese Schaltungen keinen Teil der Erfindung bilden, sollen sie nicht näher beschrieben werden.

Es gibt auch mehrere Mechanismen, bei denen ein elektrisches Signal wie beispielsweise das durch den Dehnungsmesser 108 erzeugte, verwendet werden kann, um die Zufuhr von Luft zum Motor 14 zu unterbrechen und um das Anziehen .zu beenden, wenn das Befestigungsmittel auf das gewünschte Drehmoment fest angezogen ist. Falls es gewünscht ist, das Werkzeug 10 statt als Stillstandswerkzeug als Abschaltwerkzeug zu verwenden, so kann ein Mechanismis vorgesehen sein wie er in der US-PS 3 572 447 beschrieben wird. Weil entsprechende Vorrichtungen bekannt sind und weil die spezielle Vorrichtung, die verwendet wird, kein Teil der

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Erfindung darstellt, sollen diese Vorrichtungen nicht beschrieben werden.

Der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ist zu entnehmen, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe im Werkzeug 10 gelöst wird. Die Dehnungsmesser sind für ihre Stabilität bekannt und im Werkzeug 10 ist der Dehnungsmesser weiterhin im Gehäuse 12b eingeschlossen und wird durch dieses geschützt. Der Dehnungsmesser kann also nicht ausfallen oder seine Genauigkeit verlieren, und zwar auch dann, wenn das Werkzeug 10 rauh gehandhabt wird.

Ein zusätzlicher Schutz gegen Beschädigung kann dadurch erzielt werden, daß das Ausgangskabel 114 durch den Luftmotorauslaßkanal 116 und einen Kanal 118 im Gehäuse 12a in die Luftspeiseleitung des Werkzeuges geführt werden. Auf diese Weise werden alle Bauteile des Drehmomentenmeßmechanismus innerhalb des Gehäuses 12 eingeschlossen. Der Mechanismus ändert die äußere Konfiguration des Werkzeuges nicht und macht es dadurch nicht unhandlich und.stört auch nicht in anderer Weise den Betrieb des Werkzeuges.

Der beschriebene Drehmomentenmeßmechanismus ist außerordentlich einfach. Er ist ferner leicht und relativ billig und leicht für die Wartung zugänglich, falls dies notwendig sein sollte.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen ein Werkzeug 130, bei dem die Erfindung ebenfalls durchgeführt wird. Das Werkzeug 130 ist ebenfalls ein Mutternfestdreher, der durch den Widerstand zum Stillstand kommt. Dieses Werkzeug arbeitet im allgemeinen in der gleichen Weise 100, obwohl dessen Aussehen und dessen innerer Aufbau etwas anders ist. Wieder sollen die Üblichen Bauteile des Werkzeuges lediglich so weit beschrieben werden, als es zur Erläuterung der Erfindung erforderlich ist.

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Das Befestigungswerkzeug 130 weist ein Gehäuse 132 auf, in dem ein Luftmotor 134 angeordnet ist. Der Motor ist über Planetenradgetriebe 136 und 138 mit einem nicht dargestellten Kegelradgetriebe in einem Winkelkopf I¹JO verbunden, an dem drehbar ein Ausgangsglied 142 des Werkzeuges montiert ist. Dieses Ausgangsglied kann einen Bauteil aufweisen, der in Eingriff mit einem Befestigungsmittel gelangen kann.

Der Luftmotor 134 ist ähnlich dem Luftmotor 114. Er weist ein Gehäuse 144 auf, in dem ein Rotor 146, der eine zentrale Welle 148 hat, drehbar durch Lager 150 und 152 getragen wird. Ein Ritzel 154 ist am linken Ende der Welle vorgesehen und dreht sich mit dieser, wobei ein Sprengring das Ritzel hält.

Luft wird dem Motor 134 von einer nicht dargestellten Leitung zugeführt, die mit einem Anschluß 158 verbunden ist, der in das hintere Ende des Gehäuses 132 eingeschraubt ist. Von diesem Anschluß strömt die Luft durch das Gehäuse und dann in das Motorgehäuse 144, um den Rotor 146 anzutreiben.

Die Strömung der Luft zum Motor 134 wird von einem Hebel 160 gesteuert, der schwenkbar am Gehäuse 132 mittels eines Schwenkzapfens 162 befestigt ist (Fig. 3). Wenn der Hebel niedergedrückt wird, und zwar zum Gehäuse hin, so hebt dieser ein nicht dargestelltes Ventilglied von seinem Sitz ab, wodurch eine Luftströmung zum Motor ermöglicht wird. Ein anschließendes Loslassen des Hebels ermöglicht es, daß das Ventil auf seinen Sitz zurückkehrt.

Es sei wieder auf Fig. 4 Bezug genommen. Das Ritzel 154, welches an der Luftmotorwelle 148 befestigt ist, kämmt mit Planetenzahnräder 164 eines ersten Planetengetriebes 136,

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Die Planetenzahnräder 164 werden drehbar mittels Lagern an Wellen 168 des Planetenträgers 170 gelagert.

Die Planetenräder kämmen mit den Zähnen 171 eines inneren Ringzahnrades 172, welches an einem Bauteil 174 ausgebildet ist, der in den Gehäuseabschnitt 132a eingeschraubt ist. Lager 176 und 178 sind im Bauteil 174 und im Gehäuseabschnitt 132a montiert, die drehbar den Träger 170 im Gehäuse 132 tragen.

Ein Ritzel l80 ist am linken Ende des Trägers 170 befestigt, und zwar mittels eines Schnappringes 182 und dreht sich mit diesem. Dieses Ritzel kämmt mit einem zweiten Satz Planetenräder 184.

Diese Planetenräder 184 werden mittels Lagern 186 von Wellen 188 eines zweiten Planetenträgers 190 getragen. Dieser Planetenträger ist drehbar im Gehäuse 132 mittels Lagern 192 und 194 gelagert und sitz in einem Bauteil 174 und im Gehäuseabschnitt 132b.

Die Planetenräder 184 kämmen mit einem zweiten Innenzahnring 196. Dieser Innenzahnring ist frei drehbar im Gehäuseabschnitt 132b in einem Lager 197 gelagert. Es handelt sich hierbei um ein Teflonlager oder um ein Lager mit einem vergleichbar geringen Reibungskoeffizienten.

Der Planetenträger 190 weist eine verlängerte Welle 198 auf, die sich durch den Gehäuseabschnitt 132a hindurch nach außen erstreckt. Die Welle 198 ist mit der Eingangswelle des Winkelkopfes verbunden, mit dem über zwei Ke-. gelzahnräder eine Verbindung mit einem Ausgangsglied 142 hergestellt wird. Soweit beschrieben arbeitet das Werkzeug 130 in einfacher Weise. Eine Zuführung von Luft zum Motor 134 durch ein Niederdrücken des Hebels I60 bewirkt, daß sich der Rotor 146 des Motors dreht und das

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Ritzel 174 dreht die Planetenzahnräder 164 um die Wellen 166. Da die Planetenräder ebenso mit dem stationären Innenzahhrad 172 kämmen, bewegen sich diese in einer kreisförmigen Bahn um das Innenzahnrad herum und drehen-den Träger 170 und das Ritzel I80.

Das Ritzel I80 seinerseits·dreht die Planetenräder 184 um die Wellen I88 und die Planetenräder rollen um das Innenzahnrad 196 herum, welches gegen die Bewegung die größer ist als eine begrenzte Bewegung relativ zum Gehäuse 132 aus Gründen und in einer Weise festgehalten wird, die noch beschrieben werden sollen. Dadurch wird der Träger 190 und die Ausgangswelle 198 am linken Ende gedreht. Diese Drehbewegung wird über die Antriebsteile im Winkelkopf 140 auf das Ausgangsglied 142 übertragen. Wie im Falle des Werkzeugs 10 wird das Reaktions- oder Widerstandsdrehmoment, das erzeugt wird, wenn das Befestigungsmittel fester angezogen wird, auf das Ausgangsglied 142 übertragen und über den Antrieb im Winkelkopf l40 und die Getriebe 138 und 136 auf den Motor 134. Wenn das Pestanziehen fortgesetzt wird, nimmt das Reaktionsdrehmoment zu, bis der Motor stillsteht.

Ein in Seitenrichtung ablenkbares oder biegbares herausragendes Füh'lglied 200 und ein Dehnungsmesser 202, welcher am Fühler angeordnet ist, werden verwendet, um die Drehmomentenmessung im Werkzeug 130 (Fig. 4 und 5) durchzuführen. Der Fühler und der Dehnungsmesser sind in einem Gehäuse 204 angeordnet, welches an einem Ende am Gehäuseteil 132b durch Befestigungsmittel 206 befestigt ist. Das andere Ende des Gehäuses wird vom hinteren Ende des Werkzeuges 130 durch einen Bügel 208 getragen.

Ein Ende des Fühlers 200 ist am Gehäuse 204 durch Befestigungsmittel 210 befestigt, die sich durch den Fühler und durch Längsschlitze 212 in der Halterung 214 erstrecken

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und die in das Gehäuse eingeschraubt sind. Die Längsschlitze sind für eine Einstellung oder Kalibrierung des Fühlers vorgesehen. Nachdem dies durchgeführt ist, wird die Einstellung dadurch aufrecht erhalten, daß ein Fixierstift 216 durch den Fühler und die Halterung 214 in das Gehäuse 204 eingesetzt ist.

Das gegenüberliegende (linke, Fig. 4) Ende des Fühlers ist am Ringzahnrad 196 durch eine Befestigung 218 befestigt. Die Befestigung 218 erstreckt sich durch den Fühler und eine Hülse 220, die in einer öffnung 222 des Gehäuseteiles 132b angeordnet ist und die Befestigungsschraube ist in . das Ringzahnrad eingeschraubt. Eine abnehmbare Kappe 224 ist in das Gehäuse 204 eingeschraubt und ermöglicht einen Zugang zum Befestigungsmittel 218, falls dies erforderlich sein sollte.

Da das Innenzahnrad 196 frei drehbar im Werkzeuggehäuse 132 gelagert ist, wird ein auf dieses ausgeübtes Drehmoment, wenn das Befestigungsmittel fest angezogen wird, direkt auf den Fühler 200 über das Befestigungsmittel 218 übertragen und dadurch wird eine Querbiegungskraft ausgeübt (siehe Pfeil 226 in Fig. 5). Diese quer verlaufende Auslenk- oder Biegekraft ist proportional zum Reaktionsdrehmoment und damit zum Drehmoment, mit dem das Befestigungsmittel angezogen wird. Die Größe der Querauslenkung wird durch den Dehnungsmesser 202 festgestellt. Wie in dem Werkzeug 10 ist der Dehnungsmesser an eine elektrische Spannungsquelle über Leitungen 228 und 230 angeschlossen. Wenn der Widerstand des Dehnungsmessers sich ändert, erfolgt eine entsprechende Änderung der Spannung an den Dehnungsmesseranschlüssen.

Diese Spannung ist direkt proportional zu dem Drehmoment, mit dem das Befestigungsmittel durch das Werkzeug angezogen wird. Das Signal kann, wie im vorstehenden im Ver-

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bindung mit dem Werkzeug 10 beschrieben wurde, verwendet werden, um eine Anzeige des Drehmomentes,mit dem des Befestigungsmittel festgezogen ist, während und/oder am Ende der Befestigungsoperation zu erzeugen und/oder um das Werkzeug 130 abzuschalten, wenn das Befestigungsmittel mit dem gewünschten Drehmoment festgezogen ist.

Der Dehnungsmesser und der Fühler sind gegen Ausfall oder Genauigkeitsverlust durch eine rauhe Handhabung des Werkzeuges 310 durch das Gehäuse 204 geschützt, in dem sie' angeordnet sind.

Das Kabel 232, in dem die Leitungen 228 und 230 angeordnet sind, erstreckt sich zur Hinterseite des Werkzeuges durch einen rohrförmigen Abschnitt 234 des Gehäuses und dadurch werden ebenfalls diese Leitungen geschützt.

Obwohl das Gehäuse 204 außen angeordnet ist, stört es nicht bis zu einem nicht mehr annehmbaren Ausmaß die Handhabung oder den Betrieb des Werkzeuges. Der Drehmomentenmeßmechanismus erhöht in beträchtlichem Ausmaß die Komplizität oder das Gewicht des Werkzeuges.

Die Erfindung kann auch in anderer Form durchgeführt werden, was im Rahmen der Erfindung liegt.

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Claims

Patentansprüche

/l.) Werkzeug zum festen Anziehen eines Befestigungsmittels, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein das Befestigungsmittel drehendes Ausgangsglied, welches drehbar vom Ge-■häuse getragen wird, einen Motor und eine Antriebsverbindung, die mit dem Motor verbunden ist, um das Ausgangsglied zu drehen, Einrichtungen, mit denen das Reaktionsdrehmoment gemessen wird, welches auf eine stationäre Komponente der Antriebsverbindung während des Pestziehens des Befestigungsmittels ausgeübt wird, um dadurch ein Maß für das Drehmoment zu schaffen, mit dem das Befestigungsmittel festgezogen wird.
2. Werkzeug zum festen Anziehen eines Befestigungsmittels, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein ein Befestigungsmittel drehendes Ausgangsglied, welches drehbar vom Gehäuse getragen wird, einen Motor und eine Antriebsverbindung, die das Ausgangsglied dreht, wpbei die Ausgangsverbindung eine stationäre Komponente aufweist, die in Winkelrichtung bei Aufbringung eines Halterungsdrehmomentes ausbiegbar ist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen diese Winkelauslenkung dieses Bauteils während des festen Anziehens eines Befestigungsmittels gemessen wird, um dadurch ein Maß des Drehmomentes zu schaffen, mit welchem das Befestigungsmittel angezogen wird.
3. Werkzeug zum festen Anziehen eines Befestigungsmittels, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein das Befestigungsmittel drehendes Ausgangsglied, welches drehbar vom Gehäuse getragen wird, einen Motor und einen Antrieb, der ein.-· in Winkelrichtung auslenkbares Innenzahnrad zur Drehung des Ausgangsgliedes aufweist, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, welche die Winkelauslenkung des Innenzahnrades während eines Festziehens eines Befestigungsmittels messen, um dadurch ein Maß für das Drehmoment zu schaffen, mit dem das Befestigungsmittel angezogen wird.

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4. Werkzeug zum Testen Anziehen eines Befestigungsmittels, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein das Befestigungsmittel drehendes Ausgangsglied, welches drehbar vom Gehäuse getragen wird, einen Motor und eine Antriebsverbindung zur Drehung dieses Ausgangsgliedes, wobei die Antriebsverbindung eine Komponente aufweist, die gegen eine Drehung relativ zum Gehäuse an einem Ende festgehalten wird, wobei jedoch ein Teil dieser Komponente eine Winkelauslenkung relativ zum Gehäuse durchführen kann, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen diese Winkelauslenkung der Komponente während eines Pestziehens an einer Stelle im Abstand von dem einen Ende gemessen wird, um ein Maß für das Drehmoment zu schaffen, mit dem das Befestigungsmittel festgezogen wird.
5. Werkzeug nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß diese Komponente des Antriebs ein Zahnring mit Innenverzahnung ist.
6. Werkzeug zum festen Anziehen eines Befestigungsmittels, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, ein ein Befestigungsmittel drehendes Ausgangsglied, welches drehbar am Gehäuse angeordnet ist, einen Motor und eine Antriebsverbindung zur Drehung des Ausgangsgliedes, wobei die Antriebsverbindung eine Komponente aufweist, die in dem Gehäuse drehbar ist, und wobei ein in Längsrichtung sich erstreckender langgestreckter Bauteil relativ am Gehäuse und an dem Bauteil an beiden Enden befestigt ist, und wobei Mittel zur Messung der seitlichen Auslenkung dieses Bauteils während des Anziehens vorgesehen sind, um ein Maß für das Drehmoment zu schaffen, mit dem das Befestigungsmittel festgezogen wird.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel zum Einstellen des langgestreckten Bauteils relativ zum Gehäuse» um die Drehmomentenmeßanlage zu kalibrieren.

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8. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Komponente des Antriebs ein Zahnring mit Innenverzahnung^ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Lager geringer Reibung zwischen der drehbaren Antriebskomponente und dem Gehäuse, um die Freiheit der Drehung der Komponente relativ zum Gehäuse zu erhöhen.
10. Werkzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Hilfsgehäuse, welches am Werkzeuggehäuse befestigt ist und welches den Fühler umgibt und diesen gegen eine Beschädigung schützt.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

die Einrichtung zur seitlichen Auslenkung einen mechanisch-, elektrischen Wandler aufweist, der dem Fühler zugeordnet ist, daß sich der Ausgang an einem Ende des Werkzeuges befindet und daß sich die elektrischen Leitungen von diesem Ende erstrecken, daß sich die Leitungen von einem Ende des Werkzeuges zum anderen Ende durch das Hilfsge-, häuse erstrecken, um die Leitungen gegen eine Beschädigung zu schützen.

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