DE2529818C3 - Motorgetriebener freilaufschluessel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen motorgetriebenen Freilaufschlüssel mit Rücklaufsperre zum Drehen von Schrauben u.dgl., mit einem eine Hülse in der einen Drehrichtung mitnehmenden und in der anderen Drehrichtung freigebenden ersten Freilauf, der von einer pulsierend betreibbaren Antriebseinrichtung gesteuert und angetrieben ist, und mit einem nicht angetriebenen zweiten Freilauf, der von der Hülse bei deren Drehung in der anderen Drehrichtung gespannt wird und blockiert.

Bei einem bekannten Freilaufschlüssel dieser Art (DL-PS 62 789) sind an einer Hülse, die auf einen zu drehenden Schraubenkopf aufgesetzt wird, mehrere Sperrzahnkränze vorhanden. Außerdem sind an der Hülse mindestens zwei Hebel drehbar gelagert, von denen jeder eine Klinke aufweist, die mit einem der Sperrzahnkränze der Hülse zusammenwirkt. Einer der Hebel ist mit dem Kolben einer Kolben-Zylindereinheit verbunden, die pulsierend betrieben wird, so daß der Hebel die Hülse nach Art einer Ratsche mitnimmt. Wird der Schraubenkopf auf diese Weise gedreht, so wird eine Zurückdrehung, die beispielsweise infolge elastischer Torsionsrückstellkräfte des Schraubenschaftes erfolgen kann, durch einen zweiten Hebel verhindert, dessen Klinke in dem entsprechenden Sperrzahnkranz einrastet. Mit diesem Freilaufschlüssel lassen sich Schraubverbindungen sehr großer Abmessungen, wie sie an Deckel- und Flanschverbindungen von Hochdruckapparaten und Reaktoren anzutreffen sind, festziehen oder lösen, auch wenn beim Anziehen elastische Kräfte in beträchtlicher Größe auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Freilaufschlüssel der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein stufenloses Greifen unabhängig von der Drehwinkelposition der Freiläufe sichergestellt ist, so daß die Rückdrehsicherung nach dem Freigeben der Hülse durch den angetriebenen ersten Freilauf unverzüglich und stufenlos greift.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der erste Freilauf aus einem die Hülse umspannenden biegsamen ersten Klemmband besteht, dessen eines Klemmbandende gelenkig mit einem an dem anderen Klemmbandende angreifenden Hebel verbunden ist, und daß der zweite Freilauf aus einem die Hülse umspannenden biegsamen zweiten Klemmband besteht, dessen eines Klemmbandende gelenkig mit einem an dem anderen Klemmbandende angreifenden Kniehebel verbunden ist, der an einem mit der Antriebseinrichtung verbundenen Teil angelenkt ist.

Bei manuell zu betätigenden Schraubenschlüsseln sind Klemmbandfreiläufe bekannt (DT-PS 5 83 635), jedoch handelt es sich hierbei stets um sehr einfache Werkzeuge für relativ niedrige Drehmomente und ohne Rücklaufsperre.

Bei dem erfindungsgemäßen Freilaufschlüssel dient das erste Klemmband zum Drehen des Schraubenkopfes oder der Mutter in der einen Richtung. Das zweite Klemmband bildet die Rücklaufsperre. Es ist konstruktiv in der gleichen Drehrichtung orientiert wie das erste Klemmband. Ist die Schraube durch Betätigung des ersten Klemmbandes tordiert worden, so ist sie bestrebt, sich zurückzudrehen. Bei dieser Zurückdrehung nimmt sie das zweite Klemmband infolge des Reibschlusses mit und zieht dieses zusammen. Dabei ist der Kniehebel bestrebt, sich in seine Streckstellung durchzudrücken. Vorher hat sich das zweite Klemmband jedoch festgezogen, so daß die Schraube im tordierten Zustand festgehalten wird, bevor der Kniehebel des zweiten Klemmbandes seine gestreckte Stellung erreicht hat.

Bei Verwendung einer Rücklaufsperre wird die Schraube während der gesamten Zeit, in der die Freilaufknarre angesetzt ist, unter Torsionsspannung gehalten. Diese Torsion muß jedoch bei Beendigung des Schraubvorganges aufgehoben werden, damit die Freilaufknarre von der Schraube abgenommen werden kann. Um dies zu ermöglichen, greift in weiterer Ausgestaltung der Erfindung hinter der Gelenkstelle die den Kniehebel mit dem einen Ende des zweiten Klemmbandes verbindet, eine manuell oder automatisch betätigbare Arretiervorrichtung an, die im Arretierungszustand ein Durchdrücken des Kniehebels unc damit ein Festziehen des zweiten Klemmbande! verhindert.

Die Arretiervorrichtung kann beispielsweise eir Exzenter sein, der in Abhängigkeit von seinei Winkelstellung zwei unterschiedliche Anschläge für der

Kniehebel bildet. Wenn der Kniehebel im eingeknickten Zustand arretiert wird, während das erste Spannband maximal festgezogen ist, so kann das zweite Spannband sich bei einer Entlastung des ersten Spannbandes nicht selbst festziehen, so daß die Schraube sich unter Aufhebung ihrer Torsion ein Stück zurückdreht und im torsionsmäßig entlasteten Zustand stehenbleibt. Damit kann die Freilaufknarre von der Schraube abgenommen werden.

Zur Erzielung eines störungsfreien Verschraubungs-Vorganges ohne Verkantungen können zwei gleichartige und synchron betriebene erste Klemmbänder vorgesehen sein, zwischen denen ein zweites Klemmband als Rückdrehsicherung angeordnet ist. Alle drei Klemmbänder wirken auf eine gemeinsame Hülse.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren an einigen Ausführungsbe.spielen näher erläutert.

Fig.l zeigt eine Seitenansicht einer Freilaufknarre mit drei Klemmbändern, von denen das eine eine Rückdrehsicherung bildet, bei geöffnetem Gehäuse (Schnitt HI-HI gemäß Fig. 3).

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Rückdrehsicherung (Schnitt H-II der F ig. 3), und

Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt entlang der Linie HI-III der Fig. 2.

Bei der Freilaufknarre der Fig. i, 2 und 3 ist in einem Gehäuse 101 eine frei drehbare Hülse 121 gelagert. Die Hülse 121 geht, wie Fig. 3 zeigt, vollständig durch das flach ausgebildete Gehäuse 101 hindurch. Ihre Innenfläche ist unrund ausgebildet und hat vorzugsweise polygonförmige Gestalt, so daß die Hülse beispielsweise mit einem lnnensechskant nach Art eines Ringschlüssels auf den Kopf einer Schraube oder eine Mutter aufgesetzt werden kann.

Die Außenfläche der Hülse 121 ist vorzugsweise aufgerauht und kann gegebenenfalls sogar mit einer kleinen Verzahnung versehen sein. Bei den üblichen Klemmbandfreiläufen ist die Außenfläche der Hülse stets glatt.

Die beiden äußeren Klemmbänder 131 und 133 werden parallel zueinander betrieben und haben die Funktion eines ersten Klemmbandes. Ein Ende der Klemmbänder 131, 133 ist verdickt ausgebildet und bildet ein Gelenk, an dem jeweils ein Hebel 151 bzw. 153 befestigt ist. Das andere Ende bildet einen radial abstehenden Vorsprung 171, der von einem Ansatz des zugehörigen Hebels umgriffen wird. Zwischen den beiden Enden des Klemmbandes befindet sich ein Spalt. Die äußeren Klemmbänder 131 und 133 werden über die Hebel 151 und 153 gespannt bzw. gedreht. Die unteren Enden der Hebel 151 und 153 sind über ein Gelenk 201 mit der Kolbenstange der gemeinsamer, Kolben-Zylindereinheit 21 verbunden. Auf diese Weise werden die äußeren Klemmbänder 131 und 133 synchron von der Kolben-Zylindereinheit 21 betrieben.

Der Freilaufschlüssel eignet sich zum Drehen von Schrauben, bei denen im Schraubenschaft Torsion auftreten kann. Um diese Torsion festzuhalten, ist eine Rückdrehsicherung in Form des mittleren Klemmbandes 132 vorgesehen, die verhindert, daß die torsionsmäßig gespannte Schraube sich beim Rückhub der Kolben-Zylindereinheit 21 entspannt.

Der Hebel 152 des mittleren Klemmbandes i32 ist mit seinem unteren Ende oberhalb der Kolben-Zylindereinheit 21 gelenkig mit einem horizontalen Lenker 23 verbunden, dessen anderes Ende an dem Gehäuse 101 pelaeert ist. Der Hebel 152 bildet zusammen mit dem Spannband 132, an dessen Ende 142 er gelenkig befestigt ist, und zusammen mit dem Lenker 23 einen Kniehebel, dessen Kniegelenk das Gelenk 162 bildet.

Das Gehäuse 101 dient einerseits als Lager für die drehbare Hülse 121 und andererseits als Widerlager für die Kolben-Zylindereinheit 21. Außerdem ist der Lenker 23 mit dem Gehäuse verbunden. Das Gehäuse 101 umschließt sämtliche Teile des Freilaufschlüssels, einschließlich der Klemmbänder, so daß irn Falle des Reißens eines Klemmbandes keine Gefährdung besteht.

Wenn die äußeren Klemmbänder 131 und 133 durch Ausfahren des Kolbens der Kolben-Zylindereinheit 21 gespannt und die Hülse gedreht worden ist (F i g. 2), so ist die Schraube bestrebt, sich beim Zurückziehen des Kolbens zurückzudrehen und sich dadurch torsionsmäßig zu entspannen.

Um dies zu verhindern, ist das mittlere Klemmband 132 vorgesehen. Wenn sich die Hülse 121 entsprechend der Richtung des Pfeiles 24 in F i g. 2 zurückdreht, nimmt sie das Klemmband 132 infolge der Reibung mit. Dabei zieht sich das Klemmband zusammen, so daß das Kniegelenk 162 gemäß Fig. 2 nach rechts gedruckt wird. Hier stößt es gegen den Anschlag einer Exzenterscheibe 25, die in dem Gehäuse 101 gelagert ist. Durch die Blockierung des Kniehebels wird die Hülse 121 daran gehindert, sich zurückzudrehen, so daß die Torsionsspannung der Schraube erhalten bleibt, bis die Klemmbänder 131 und 133 von neuem angreifen, um die Schraube zu drehen.

Wenn der Freilaufschlüssel von dem Schraubenkopf entfernt werden soll, muß die Torsionsspannung der Schraube zuvor aufgehoben werden. Dies geschieht, indem die Exzenterscheibe 25 bei ausgefahrener Kolben-Zylindereinheit von Hand gedreht wird, so daß der Hebel 152 in der linken Position zwangsläufig arretiert wird. Wenn die Hülse 121 sich nun im Gegenuhrzeigersinn dreht, kann sie in dem Klemmband 132 keinen Halt finden, so daß die Rückdrehsicherung unwirksam ist und die Schraube sich frei entspannen kann.

Die Exzenterscheibe 25 ist eine im wesentlichen runde Scheibe oder ein Schaft mit einer Abflachung 26. Beim normalen Betrieb der Freilaufknarre ist die Abflachung 26 der Hinterkante des Hebels 152 zugewandt, so daß dieser bei einem Spannen des Klemmbandes 132 gegen die Abflachung 26 drückt und damit relativ weit nach rechts geschwenkt werden kann. Soll dagegen der Freilaufschlüssel von dem Schraubenkopf abgenommen werden, so wird die Exzenterscheibe 25 gedreht, so daß sie mit einem größeren Radius gegen die Hinterkante des Hebels 152 drückt. Dieser wird somit in seiner linken Position festgehalten, um zu verhindern, daß die Hülse 121 das Klemmband 132 festzieht.

F i g. 1 veranschaulicht eine Justiermöglichkeit für die Klemmbänder 131 und 133, deren Länge sich infolge von Dehnung oder Abrieb verändern kann. Um solche ! ängenänderungen auszugleichen, ist an dem Ansatz 181 des Hebels 151 eine Stellschraube 26 vorgesehen, deren Ende gegen den Vorsprung 171 des Klemmbandes 131 stößt. Das rückwärtige Ende der Schraube 26 ist durch eine öffnung im Gehäuse 101 zugänglich.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieien haben die Gehäuse irn wesentlicher- T Form, wobei die Kolben-Zylindereinheit im Querbalken untergebracht ist. Die Erfindung läßt sich selbstverständlich auch mit anderen Gehäuseformen realisieren. Die Kolben-Zylindereinheit muß auch nicht notwen-

digerweise quer im Gehäuse angeordnet sein. Sie kann über ein entsprechendes Übertragungsgestänge auf die zugehörigen Hebel einwirken.

Über den Kolbenweg ändert sich während eines Hubes der Kolben-Zylindereinheit der Winkel zwischen Kolbenstange und dem zugehörigen Hebel. Daher ist das auf die Hülse ausgeübte Moment während eines

Kolbenhubes in der Regel nicht konstant, sonderr ändert sich geringfügig, weil sich die wirksamt Hebellänge ändert. Wenn man Wert darauf legt, daß da; aufgebrachte Moment während des gesamten Kolben hubes möglichst konstant ist, so kann man dies durc! einen entsprechenden Übertragungsmechanismus errei chen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Motorgetriebener Freilaufschlüssel mit Rücklaufsperre zum Drehen von Schrauben u. dgL mii 5 einem eine Hülse in der einen Drehrichtung mitnehmenden und in der anderen Drehrichtung freigebenden ersten Freilauf, der von einer pulsierend betreibbaren Antriebseinrichtung gesteuert und angetrieben ist, und mit einem nicht angetriebenen zweiten Freilauf, der von der Hülse bei deren Drehung in der anderen Drehrichtung gespannt wird und blockiert, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Freilauf aus einem die Hülse (121) umspannenden biegsamen ersten Klemmband (131, 133) besteht, dessen eines Klemmbandende gelenkig mit einem an dem anderen Klemmbandende angreifenden Hebel (151,153) verbunden ist, und daß der zweite Freilauf aus einem die Hülse umspannenden biegsamen zweiten Klemmband (132) besteht, dessen eines Klemmbandende gelenkig mit einem an dem anderen Klemmbandende angreifenden Kniehebel (32, 152) verbunden ist, der an einem mit der Antriebseinrichtung verbundenen Teil (Gehäuse 10) angelenkt ist. *5

2. Freilauf schlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichartige und synchron betriebene erste Klemmbänder (131, 133) und ein zwischen ihnen angeordnetes zweites Klemmband (132) auf eine gemeinsame Hülse (121) einwirken.

3. Freilaufschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Gelenkwelle (162), die den Kniehebel (152) mit dem einen Ende des zweiten Klemmbandes (132) verbindet, eine manuell betätigbare Arretiervorrichtung (2i>) angreift, die im Arretierungszustand ein Durchdrücken des Kniehebels und damit ein Festziehen des zweiten Klemmbandes (132) verhindert.

4. Freilaufschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibeiinßriff zwischen dem Klemmband (13) und der Hülse (11) durch eine Profilierung oder Verzahnung erhöht ist.

5. Freilaufschlüssel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (55) ein Exzenter ist, der in Abhängigkeit von seiner Winkelstellung zwei unterschiedliche Anschläge: für den Kniehebel bildet.