DE2501189A1

DE2501189A1 - Schrauber, insbesondere fuer schneidschrauben

Info

Publication number: DE2501189A1
Application number: DE19752501189
Authority: DE
Inventors: Carl-Edvard Boman
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1974-01-15
Filing date: 1975-01-14
Publication date: 1975-07-17
Also published as: GB1496214A; DE2501189C3; SE377900B; DE2501189B2; US3934629A; SE7400513L

Description

Pat ent anwä11e

Dipl.-Ing. W. Beyer 25Q1189

Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Joehem

Frankfurt an Main Staufenstraße 36

Atlas Copco

Nacka/Schweden

Schrauber, insbesondere für Schneidschrauben

Die Erfindung bezieht sich auf Schrauber, insbesondere für Schneidschrauben, bestehend aus einem Gehäuse mit einem darin angeordneten Motor, der über eine Rutschkupplung auf ein Werkzeug wirkt.

Es kommt bei einigen Anwendungsfällen für motorische Schrauber vor, daß das zum Eindrehen der Schraube erforderliche Drehmoment vorübergehend größer sein muB, als das vorbestimmte Drehmoment, mit dem die Schraube am Ende fest angezogen wird. Dies gilt insbesondere für Schneidschrauben, bei denen der größte Drehwiderstand auftritt, während die Schraube das Gegengewinde schneidet, aber danach zum Festziehen der Schraube kein

so großes Drehmoment mehr erforderlich ist·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrauber zu schaffen, welcher trotz eingestellten End-Drehmoments die Aufbringung eines demgegenüber höheren Drehmoments gestattet.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine von Hand betätigbare Verriegelungseinrichtung der Rutschkupplung und eine die Verriegelungseinrichtung

in Abhängigkeit von der Vorschubstellung des Schraubers lösende Schalteinrichtung.

Vorzugsweise ist außer der Rutschkupplung eine weitere Sicherheitskupplung vorgesehen, die auch während der Verriegelung der ersteren wirksam bleibt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert· Es zeigen:

Fig. 1a

und 1b einen Längsschnitt durch das hintere bzw. vordere Ende eines aus zeichnerischen Gründen geteilt dargestellten Schraubers gemäß der Erfindung,

Fig. 2

und 5 Fig. 1b entsprechende Ansichten, wobei sich jedoch die Einzelteile in anderen Stellungen · befinden,

Fig. 4 in einer Fig. 1b entsprechenden Ansicht das vorderste Ende des Schraubers bei nochmals einer anderen Stellung der Einzelteile,

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Fig. 5 eine Teilansicht von Einzelteilen aas Fig. ⁴Tb.

Der in der Zeichnung dargestellte Schrauber hat ein Gehäuse 11 mit einem SchraubanschluB 12 für einen nicht gezeigten Druckluftschlauch. Ein innerer Bruckluftka— nal 1? führt vom Schlauchanschluß zu einem Gleitflügelmotor 14. Der mit 15 bezeichnete Rotor dieses Motors hat axiale Schlitze für Gleitflügel 16. Die Auslaßkanäle des Motors sind mit einem Schalldämpfer 17 verbunden. Die Druckluftzufuhr über den EininBlran»! 13 wird durch einen Ventilkörper 18 gesteuert,der ext einer Ventilstange 19 verbunden ist. Biese Stange erstreckt sich durch eine axiale Bohrung im Botor 15 und ist bei 21 verbunden . Das vordere Ende der Stange ist mit 22 bezeichnet J)ie Abtriebswelle 23 des Rotors bildet das Sonnenrad eines Planetenradgetriebes, dessen Planetenradträger 24- über eine Vielnutverbindung 25 ait einer Büchse 26 verbunden ist.

Die Büchse 26 ist durch einen Stift 28 fest mit einer inneren Büchse 27 verbunden. DerStift sitzt im Preßsitz in den beiden Büchsen. Der hintere Teil der äußeren Büchse 26 trägt ein Gewinde und darüber eine Kutter 29. Ab einer Schulter 30 ist der vordere Teil der Büchse 26 zylindrisch. Eine nachstehend als Zwischenbüchse bezeichnete Buchse 31 ist in axialer und tJnfangsrichtung beweglich auf diesem zylindrischen Teil. Yan. der Schulter aus erstrecken sich axiale: Keile 32 nach. hinten bis zum Stift 28. Ein Ring 33 mit inneren Keilen und Nuten, die zu den Keilen 32 der Büchse 26 passen, ist längs dieser axial beweglich.

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Ein anderer Ring 34 bildet zusammen mit Kugeln 35 und einem Flansch 36 an der Büchse 27 ein Axiallager.Die Büchse 31 und der Ring 34- sind mit axial gegeneinander weisenden, zueinander passenden Vorsprüngen und Einbuchtungen 37, 38 ausgebildet (Fig. 5) und stellen zusammen mit dazwischen aufgenommenen Rollen 39 eine das Drehmoment begrenzende Kupplung dar. Die Büchse 31 hat außerdem Ausnehmungen 40, die mit entsprechenden Ausnehmungen im Ring 33 zusammenwirken und zusammen mit Rollen 42 eine zweite drehmomentbegren-

sich zende Kupplung bilden. Eine Feder 43, dieVan der Mutter 29 abstützt, drückt den Ring 33 nach vorn. Die Axialkraft wird über die Rollen 42, die Zwischenbüchse 31 und die Rollen 39 auf den Ring 34 des Axiallagers übertragen. Zwei büchsenförmige Mantelbleche 44, 45 halten die Rollen 39, 42 in ihrer radialen Stellung.

Bei Überlastung haben die Rollen 39 die Tendenz, aus den Einbuchtungen 37 herauszutreten und die Zwischenbüchse 31 axial nach hinten zu drücken, wie in Fig. gezeigt. Dadurch rutscht die Kupplung 31, 39, 34 durch, wenn sie durch ein Drehmoment belastet wird, welches ein durch die Vorspannung der Feder 43 bestimmtes Maximalmoment überschreitet. Die Vorspannung der Feder 43 lässt sich durch Drehung der Mutter 29 einstellen, die durch öffnungen im Gehäuse 11 zugänglich ist. Die durch die Zwischenbüchse 31, die Rollen 42 und den Ring 33 gebildete Kupplung ist so ausgelegt, daß sie erst bei einem verhältnismäßig hohen Drehmoment durchrutscht, z.B. einem Drehmoment, welches doppelt so groß ist wie das, bei welchem die Kupplung 31, 39, 34 nachzugeben beginnt. Mittels der Mutter 29 wird gleichzeitig das Grenzmoment beider Kupplungen eingestellt, wobei das Verhältnis ihrer beider Grenzmomente

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während der Einstellung beibehalten wird. Der Hing 34-, welcher Teil des Axiallagers ist, hat drei nach vorn gerichtete Klauen 46, während die Zwischenbüchse 31 sechs Klauen 4-7 aufweist (Fig. 1b und Fig. 5).

Auf das vordere Ende des Gehäuses 11 ist eine Abstütz-Büchse 50 geschraubt und mittels einer Verriegelungsnutter 51 festgespannt. Wenn eine Schraube, eingeschraubt wird, wirkt die Büchse 50 mit Bezug auf das Gehäuse wie ein Anschlag, indem sie sich gegen die Unterlage, in welche die Schraube eingedreht wird, anlegt. In der Endphase des Festziehens der Schraube stützt sich das Gehäuse 11 über die Büchse 50 ab.

In der Büchse 50 ist eine Führungsbüchse 52 verschieblich angeordnet, die durch eine schwache Feder 53 nach vorn gegen eine Schulter an der Abstütz- Büchse 50 gedrückt wird.

Die Antriebswelle des Schraubers ist mit 55 bezeichnet· Sie ist im Gehäuse 11 drehbar gelagert. Eine Werkzeugspitze 54, z.B. für Kreuzschrauben, mit einem hexagonalen Hals sitzt undrehbar in der Antriebswelle und ist mittels einer Kugel 56 axial darin festgelegt. In die Antriebswelle 55 ragt ein zentraler Körper 57» der an einer Schulter 58 der Welle anliegt. Nach hinten'reicht der zentrale Körper 57 bis in die Büchse 27· Durch eine darin aufgenommene Feder 59, die über eine Kugel 60 auf den zentralen Körper 57 wirkt, wird der letztere nach vorn gedrückt. Somit drückt die Feder 59 die Antriebswelle 55 in Richtung einer vorderen Endstellung (dargestellt in Fig. 1b) und zwar über die Kugel 60 und den zentralen Körper 57. In dieser Stellung liegt die Antriebswelle 55 an einer Büchse 61 an, die durch

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Preßsitz "und ein flüssiges Befestigungsmittel fest im Gehäuse 11 montiert ist. Der zentrale Körper 57 hat eine Ringnut, in die ein Sprengring 62 eingesetzt ist, der eine Anschlagschulter für eine Anschlagbüchse 63 bildet, welche durch eine Druckfeder 65 gegen den Sprengring 62 gedruckt wird und damit auch auf die Antriebswelle 55 wirkt. Diese hat drei nach hinten gerichtete Klauen 6*, welche sowohl mit den Klauen 46 als auch den Klauen 47 zusammenwirken.

Der Schrauber arbeitet wie folgt: !

In Fig. 1a und 1b ist die Ruhestellung gezeigt, während in Fig. 2, 3 und 4 der Schrauber in Eingriff mit einer Schraube 70 gehalten wird. Dies ist im Beispielsfall eine Schneidschraube, mit der ein dünnes Blech 71 mit einem dickerem Blech 72 verbunden wird. Die Schraube schneidet sich selbst ein Gewinde in das dickere Blech 72. Wenn der Schrauber gegen die Schraube 70 gedrückt wird, springt die Führungsbüchse 52 zurück, während sie gleichzeitig die Werkzeugspitze 54 auf den Schraubenkopf zu führt. Unter Aufrechterhaltung eines mäßigen Vorschubdrucks drückt die Werkzeugspitze die Antriebswelle 55 und den zentralen Körper 57 rückwärts, so daß die Klauen 67 der Antriebswelle , wie in Fig. 2 gezeigt, mit den Klauen 46 des Ringes 34 in Eingriff kommen. In dieser Stellung wird das Drehmoment über die beiden in Serie liegenden Kupplungen 33, 42, 31 und 51» 39, 34 übertragen. Der Bedienungsmann fühlt eine deutliche Anschlagstellung, wenn die Anschlagbüchse 63, welche unter der Spannung der verhältnismäßig starken Feder 65 steht, an der vorderen Stirnfläche der Büchse 27 zur Anlage kommt. Daraufhin hat die Kugel 60 die Ventilstange 19 nach hinten verschoben, so daß der /Ventilkörper 18 von seinem Sitz abhebt und der Motor Druckluft erhält.

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Nunmehr wird die Schraube 70 niedergedreht, bis sie anstößt und infolgedessen steigt das Drehmoment bis auf den Grenzwert an, bei welchem die leichtere Kupplung 31, 39, 34· durchrutscht. Daraufhin hebt die Bedienungsperson den Schrauber an, und die Antriebswelle 55, der zentrale Körper 57 und die Büchse 63 kehren wieder in die in Fig. 1a und 1b gezeigte Ruhestellung zurück.

Insbesondere bei Schneidschrauben wird zwischenzeitlich ein höheres Drehmoment gebraucht, wenn sich nämlich die Schraube das Gegengewinde schneidet· Das hierfür erforderliche Drehmoment ist größer als das, mit welchem die Schraube in der Endphase festgezogen werden soll. Wenn nun eine Schraube· beim Nieder schrauben und Gewindeschneiden die Tendenz hat, stecken zu bleiben, kann die Bedienungsperson die Vorschubkraft so vergrößern, daß die vorgespannte Feder 65 weiter zusammengedrückt wird und die Antriebswelle bis in eine in Fig. 3 dargestellte hintere Lage zurückgeschoben wird. Um die Feder 65 soweit zusammenzudrücken, kann z.B. eine axiale Kraft erforderlich sein, welche dreimal so groß ist wie die Kraft der Feder 59· Dann kommen die Klauen 64 der Antriebswelle 55 in Eingriff mit den Klauen 47 der Zwischenbüchse 31 und verriegeln die leichte Kupplung 31, 39» 34 gegen Durchrutschen· Es kann jetzt nur noch die starke Kupplung 33, 42, 31 bei Überlastung nachgeben. Um zu vermeiden, daß die Schraube zu fest angezogen wird, z.B. stärkerj als mit einem vorbestimmten Drehmoment, wird die Abstütz-Büchse 50 vor Gebrauch des Schraubers in eine solche vorgeschobene Lage eingestellt, daß sie am Blech 71 zur Anlage kommt, bevor die Schraube vollständig eingeschraubt worden ist (vergl* Fig· 4). Nunmehr kann sich

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\von der

die Antriebswelle 55 unabhängig durch die Bedienungsperson ausgeübten Vorschubkraft vorschieben, so daß die Klauen 64· der Antriebswelle wieder außer Eingriff mit den Klauen 67 der Zwischenbüchse 31 kommen, bevor die Schraube am Ende anstößt. Dadurch hat auch die schwache Kupplung 31» 39» 34- wieder die Möglichkeit, bei Erreichen des vorgeschriebenen Drehmoments nachzugeben, und die Schraube wird automatisch davor bewahrt, zu fest angezogen zu werden.

Patent ansprüche

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Claims

Patent ansprüche

Schrauber, insbesondere für Schneiaschrauben, bestehend aus einem Gehäuse mit einem darin angeordne ten Motor, der über eine Rutschkupplung auf ein Werkzeug wirkt, gekennzeichnet durch eine von Hand betätigbare Verriegelungseinrichtung (47, 64) der Rutschkupplung (31, 39, 34) und eine die Verriegelungseinrichtung in Abhängigkeit von der Vorschubstellung des Schraubers losende Schalteinrichtung (50, 65)·
2. Schrauber nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet ·, daß in der verriegelten Stellung eine weitere Rutschkupplung (31, 42, 33) mit höherem Grenzdrehmoment als die erste Rutschkupplung im Drehmoment enfluß liegt·
3. Schrauber nach Anspruch 2,

dadurch gekennzei-chnet , daß die weitere Rutschkupplung (31, 42, 33) in Serie vor der ersten Rutschkupplung (31, 34, 39) angeordnet und diese durch die Verriegelungseinrichtung (47, 64) überbrückbar ist.
4. Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net , da3 die Verriegelungseinrichtung (47, 64) aus einer durch relatives Vorschieben des Gehäuses (11) gegenüber dem Werkzeug (54) gegen die Kraft einer ersten Feder (65) aus der gelösten in die geschlossene Stellung schaltbaren Klauenkupplung (47, 64) besteht·

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5· Schrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung aus einem mit dem Gehäuse (11) verbundenen, beim Vorschub vor Erreichen der Endstellung der Schraube (70) an deren Unterlage (71) zur Anlage kommenden Anschlag (50) und der ersten Feder (65) besteht, welche nach der Anlage des Anschlags (50) die Klauenkupplung (47, 64) wieder löst.
6. Schrauber nach Anspruch 5» · dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (50) eine das Werkzeug (54) umgebende, am Gehäuse(iV) axial einstellbare Büchse (50) ist.
7. Schrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Klauenkupplung (47, 64) gleichzeitig auch als Trennkupplung ausgebildet ist, welche beim Vorschieben des Gehäuses (11) relativ zum Werkzeug (54) gegen die Kraft einer zweiten Feder (59) einkuppelbar ist, wobei diese schwächer ist als die erste Feder (65).
8. Schrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich n.e t , daß die erste Rutschkupplung (31, 34, 39) aus zwei gegenüberliegenden, federbelasteten, mit Nockenflächen versehenen Scheiben (31, 34) besteht.
9. Schrauber nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet , daß die Federbelastung (43) einstellbar ist.

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10. Schrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die weitere Rutschkupplung (31» 33» 4-2) aus zwei gegenüberliegenden, federbelasteten Scheiben (31, 33) mit Nockenflächen besteht.
11. Schrauber nach Anspruch 10,
dadurch geke η η zeichnet , daß beide Rutschkupplungen durch dieselbe Feder (43) belastet sind.
12. Schrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Druckluftmotor (14) mit einem Ventil (18) im Einlaßkanal (13), welches in Abhängigkei^Y&er axialen Relativstellung von Gehäuse (11) und Werkzeug 0 geschlossen und geöffnet ist.
13.1.1975/AT 8645

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