DE2617640A1

DE2617640A1 - Drehmomenterzeugendes motorkraftgetriebenes werkzeug, insbesondere schrauber

Info

Publication number: DE2617640A1
Application number: DE19762617640
Authority: DE
Inventors: Jun William Workman
Original assignee: Gardner Denver Inc
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1975-07-03
Filing date: 1976-04-22
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2617640C3; JPS54359B2; DE2617640B2; FR2316048B3; FR2316048A1; GB1516461A; SE438462C; CA1037796A; SE438462B; US3970151A; SE7602142L; JPS528599A

Description

Dipl.-lng. W. Dahike

DipUng. H.-]. U-prrt

Patentanwalt = ^ _{A ±χ}

Frankenforster bircbe 1^7 5060 Bensbarg-Rerrath Hg/K

Gardner-Denver Company Dalles, Texas, USA

"Drehmomenterzeugendes motorkraftgetriebenes Werkzeug, insbesondere Schrauber ^N

Die Erfindung betrifft ein drehmomenterzeugendes motorkraftgetriebenes Werkzeug, insbesondere zum Anziehen von Gewindebefestigungselementen. Bei vielen Anwendungen solcher Werkzeuge ist es erforderlich, das Enddrehmoment relativ genau zu steuern, das auf das Gewindebefestigungselement beim Anziehen einer Verbindung ausgeübt wird. Da dabei sowohl unterschiedliche Ver-

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bindungsfestigkeiten als auch andere Faktoren eine Rolle spielen, ist es schwierig, eine genaue Steuerung des Drehmomentes zu erreichen, das auf das Befestigungselement selbst einwirkt. Zur Lösung dieses Problems sind zahlreiche Arten von Steuereinrichtungen zum Steuern des Ausgangsdrehmomentes solcher Werkzeuge, wie Schrauber oder dergleichen,entwickelt worden.

Es wurde festgestellt, daß beim Anziehen von Befestigungselementen in Verbindungen, die einen besonders festen oder strammen Sitz haben, d.h. eine Verbindung, bei der das Befestigungselement sein gewünschtes Enddrehmoment nach einem relativ drehmomentfreien Aufschraubvorgang sehr schnell erreicht, das Überziehen des Befestigungselementes wegen des Trägheitsmomentes der um!aufenden Teile des Werkzeuges und wegen der Zeit nur schwer zu vermeiden ist, die erforderlich ist, um das Entregen des Antriebsmotors des Werkzeuges durch bekannte Steuermechanismen zu bewirken.

Zahlreiche bekannte Steuermechanismen einschließlich der, bei denen die Umlaufgeschwindigkeit der Spindel, und solcher, bei denen Änderungen des Druckes des Antriebsmediums bei pneumatisch betriebenen Werkzeugen haben nur teilweise zu dem gewünschten Ergebnis, nämlich zur genauen Drehmomentsteuerung» geführt. Viele der bekannten Werkzeuge, bei denen das Rückdreh-

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moment des Werkzeuges gemessen wird, wirken nur langsam oder sind im Falle von elektrisch wirkenden Fühlern, kostspielig und nicht betriebssicher, wenn sie in der Umgebung benutzt werden, die für solche Werkzeuge üblich ist.

Die Erfindung bezweckt, die bekannten Werkzeuge dieser Art dahingehend zu verändern, daß eine verbesserte Motorabschaltsteuerung bewirkt wird, die in der Lage ist, das Enddrehmoment, das auf ein Befestigungselement ausgeübt wird, relativ genau zu steuern. Die Steuerung gemäß der Erfindung verwendet das Rückdrehmoment des Außenrades eines Planetengetriebes im Antrieb des Werkzeuges, um ein Abschaltventil für das Antriebsmedium des Motors zu betätigen und damit das Entregen des Motors zu bewirken.

Diese verbesserte, erfindungsgemäße Motorabschaltsteuerung bewirkt ferner eine relativ genaue Steuerung des Enddrehmomentes, das auf das Befestigungselement ausgeübt wird, und dadurch, daß die Wirkung des Trägheitsmomentes der umlaufenden Teile des Werkzeuges beim Anzeiehen von Befestigungselementen in sogenannten schwergängigen oder sehr steifen Verbindungen herabgesetzt wird. Das Drehmoment abhängige Außenrad des Antriebsmechanismus des Werkzeuges bewegt sich entgegen der Kraft einer Torsionsschraubenfeder, wenn das auf das Befestigungselement , ausgeübte Drehmoment das vorbestimmte Enddrehmoment übersteigt« j

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Die Torsionsfeder befindet sich während des relativ drehmomentlosen Aufschraubvorgangs des gesamten Anziehvorgangs in einem entspannten Zustand und ist daher in der Lage, einen großen Teil des Trägheitsmomentes der umlaufenden Teile des Werkzeuges zu absorbieren» um ein Überdrehen des Befestigungselementes

zu unabhängig von der Drehmomenteinstellung verhindern, bei der

die Abschaltung des Motors bewirkt wird.

Die Motorabschalt-Drehmomentsteuerung gemäß der Erfindung umfaßt ferner verbesserte Einrichtungen zum Einstellen des veränderlichen Abschaltmechanismus, die sich nicht leicht verstellen oder in anderer Weise einem ungewollten Wechsel des eingestellten Drehmomentes unterliegen, bei dem die Motorabschaltung erfolgt·

Ferner umfaßt die erfindungsgemäße ärehmomentabhängige Motorabschaltung relativ wenige und leichte Teil und ist daher besonders betriebssicher und feinfühlig.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in der Zeichnung dargestellt» In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein drehmomenter zeugendes üruckluftbetriebenes Werkzeug, nach Fig. 7;

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Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in

Fig. 1, aus dem das Abschaltventil in seiner geschlossenen Stellung ersichtlich ist;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Teilansicht von der Linie 5-5 in Fig. 1, wobei die Gehäuseverbindungsmutter entfernt ist;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des das Drehmoment ertastenden Außenrades dessen Nockenflächen veranschaulichend;

Fig. 7 eine Seitenansicht des Werkzeuges;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch das Gehäuse eines anders—gestalteten Werkzeuges gemäß der Erfindung;

Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8;

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— b —

Fig. 10 einen Längsschnitt durch einen Teil einer

anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeuges mit einem anderen Mechanismus zum Einstellen des AhSchaltdrehmomentes;

Fig. 11 einen Teilschnitt längs der Linie 11-11 in Fig. 10 und

Fig. 12 eine Ansicht von der Linie 12-12 in Fig. 10 aus gesehen.

In Fig. 1 und 7 ist als Ausführungsbeispiel ein in der Hand zu haltender druckmittelbetriebener Schrauber dargestellt, der als Ganzes mit 12 bezeichnet ist. Das Werkzeug 12 umfaßt einen Handgriff 14, der einstückig mit einem Motorgehäuseteil 16 ausgebildet ist, der mit einem Gehäuseteil 18 gekuppelt ist, welcher ein Getriebe und die Teile eines verbesserten Drehmomentsteuerungs-Motorabschaltmechanismus aufnimmt. Wie der Fig. 7 entnommen werden kann, umfaßt das Werkzeug 12 ferner ein Winkelzusatzgerät 20, auf das ein Mutterschlüssel 22 zum Anziehen eines Gewindebefestigungselementes 23 aufgesteckt ist. Ein Druckmedium, wie Druckluft, wird dem Werkzeug 12 über eine Leitung 24 zugeführt, die an einen Kanal 26 im Handgriff 24 mittels eines Kupplungselementes 28 angeschlossen ist.

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Das Werkzeug 12 weist ferner ein Abschaltventil 30 für das Druckmedium auf, das in den Kanal 26 eingeschaltet ist. Das Ventil 30 ist durch eine Feder 32 in die geschlossene Stellung vorgespannt und kann manuell durch Niederdrücken eines Abzughebels 34 geöffnet werden. Der Abzughebel 34 umfaßt einen Stift 36 der hin- und herbewegbar in einer Buchse 38 gelagert ist. Der Stift 36 weist eine Entlüftungsnut 40 auf, um das Arbeitsdruckmedium, das unterhalb des Ventiles 30 in dem Kanal 26 vorhanden ist, bei geschlossenem Ventil ausströmen zu lassen.

Der Kanal 26 steht mit einer Kammer 42 in Verbindung, in der ein Ventil 44 angeordnet ist, das einen Ventilstößel 48 und einen Ventilflansch 46 umfaßt. Die Oberfläche 50 einer Querwand der Kammer 42 bildet einen Ventilsitz für den Ventilflansch des Ventiles 44. In der in Fig. 2 dargestellten Lage liegt der Ventilflansch an der Oberfläche 50 an, um den Druckmediumsfluß von der Kammer 42 zu einem Kanal 52 zu unterbinden, der zum Werkzeugmotor führt. Eine Schraubenfeder 54 umgibt den Ventilstößel 48 und spannt das Ventil 44 in eine in Fig. 1 veranschaulichte Lage vor, in der Druckmedium in den Kanal einfließen kann, wenn das Ventil 30 ebenfalls geöffnet ist·

Der Ventilstößel 48 des Ventils 44 erstreckt sich durch eine genau passende Bohrung durch in eine Längsbohrung 56 hinein.

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Ein einen länglichen Stab 60 umfassendes Element weist einen Kopfteil 58 auf, der in der Längsbohrung 56 gelagert ist und durch eine Schraubenfeder 62 in die in Fig. 1 dargestellte Lage vorgespannt ist. Der Ventilstößel 48 liegt in der in Fig. gezeigten Lage am Kopfteil 58 an und verhindert dadurch ein Schließen des Ventils 44. Der Kopfteil 58 weist eine Nut 63 auf, die beim Fluchten mit dem Ventilstößel 48, was in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist, ein Schließen des Ventils 44 unter dem Druck des Druckmediums ermöglicht, der auf den Ventilflaansch 46 entgegen der raft der Feder 54 einwirkt. Eine resultierende Druckkraft ist bestrebt, das Ventil 44 zu schließen, wenn Druckmedium durch die Kammer 42 zum Kanal 52 fließt. Die Kraft resultiert zum Teil aus einem geringen Druckanstieg an der öffnung, die zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz 50 gebildet ist.

Das Werkzeug 12 weist einen Motor auf, der als Ganzes mit 66 bezeichnet und im Gehäuseteil 16 angeordnet ist. Der Motor 66 ist ein druckmittelbetriebener Schaufelmotor üblicher Bauweise und umfaßt einen Druckmitteleinlaß, der nicht dargestellt ist und der mit dem Kanal 52 in Verbindung steht. Im Gehäuseteil 16 ausgebildete Kanäle stehen mit der Motorauslaßöffnung 68 in Verbindung, über die austretendes Medium in das Innere des Gehäuseteils 18 durch diesen hindurch und über einen Schalldämpfer 70 zum Ausgpuff geführt wird.

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Der Motor 66 umfaßt einen Rotor 72, der eine einstückig ausgebildete Welle 74 (Fig. 3) umfaßt, die ein Zahnrad 76 (Fig. 4) trägt, das das Sonnenrad eines Planetengetriebes darstellt. Mehrere Planetenräder 78 kämmen mit dem Sonnenrad 76 und sind drehbar auf einem Planetenradträger 80 gelagert. Die Planetenräder 78 kämmen ebenfalls mit der Innenverzahnung 82 des Außenrades. Die Innenverzahnung 82 ist an einem zylindrischen Element 84 ausgebildet, das das Außenrad darstellt und daß in enger Passung drehbar in einer Bohrung 86 gelagert ist, die im Inneren des Gehäuseteils 18 ausgebildet ist. Wie der Fig. 6 der Zeichnung zu entnehmen ist, weist der Außenring 84 ferner eine Stirnfläche 87 auf, von der aus eine Nockenfläche 88 axial vorspringt, die einen axial geneigten Auflaufbereich 90 umfaßt. Das Außenrad 84 ist in axialer Richtung in der Bohrung 86 durch eine Hülse 92, die in den Gehäuseteil 16 eingeschraubt ist. und durch eine Torsionsschraubenfeder 94 festgelegt, die an der der Stirnfläche 87 abgewandten Seite des Außenrades 84 angeordnet ist. Die Torsionsschraubenfeder 94 umfaßt einen Mitnehmer 96, der in einen Schlitz im Außenrad 84 eingreift, wodurch ein Drehen des Außenrades 84 in Richtung des Pfeiles 95 in Fig. 4 entgegen der Kraft der Feder erfolgen kann. Die Torsionsschraubenfeder 94 weist einen zweiten Mitnehmer 98 an ihrem entgegengesetzten Ende auf, der in einen entsprechenden Schlitz in einem Element 100 eingreift, das in der Bohrung 86 angeordnet ist.

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Dieses Element 100 ist durch einen Keil 102, der zwischen das Element 100 und den Gehäuseteil 18 geschaltet ist, gegen ein Drehen in der Bohrung 86 gesichert. Das Element 100 umfaßt ebenfalls eine Innenverzahnung, die ein Außenrad 104 eines zweiten Planetengetriebes darstellt, das Planetenräder 106 umfaßt, die auf einem Träger 108 drehbar gelagert sind. Die Planetenräder 106 kämmen mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Sonnenrad, das von einem sich axial erstreckenden Wellenbereich 110 des Planetenradträgers 80 getragen ist. Der Planetenradträger 108 umfaßt ebenfalls einen Wellenbereich 112, der mit einem Antriebsmechanismus, der als Ganzes mit 113 bezeichnet ist, in Verbindung steht und der in dem Winkelzusatzgerät 20 gelagert ist. Der Wellenbereich 112 kann direkt mit der Endantriebswelle oder mit einem anderen eine Drehbewegung übertragenen Mechanismus verbunden sein, der einen Schraubenschlüssel, MutterSchlussel oder dergleichen tragen kann.

Der längliche Stab 60 umfaßt einen Nockenstößel und ist so im Werkzeug 12 angeordnet, daß sein im Kopfteil 58 abgewandtes Ende in nächster Nachbarschaft der Nockenfläche 87 des Außenrades 84 liegt, wenn der Stab 60 frei vom Druck der Feder 62 bewegt werden kann. Der Stab 60 kann aus der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Lage heraus in eine solche verschoben werden, in der die Nut 63 mit dem Ventilstößel 48 des Abschalt-

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ventiles 44 fluchtet. Diese Bewegung des Stabes kann in Abhängigkeit von der Drehung des Außenrades 84 bewirkt werden, wobei der Auflaufbereich 90 der Nockenfläche 88 auf den Stab auftrifft und diesen nach rechts in Fig. 1 bewegt. Das Verschieben des Stabes in der vorbeschriebenen Weise wird, wenn das Werkzeug arbeitet, das Schließen des Ventiles 44 bewirken, um die Zufuhr von Druckmedium zum Werkzeugmotor 66 abzusperren. Beim Freigeben des Abzughebels 34 nach dem Motorabschalten wird das in der Kammer 42 befindliche unter Druck stehende Medium über die Entlüftungsnut 40 austreten und das Rückstellen des Ventiles 44 durch die Feder 54 in die in Fig. 1 dargestellte geöffnete Stellung ermöglichen.

Ist die Zufuhr von Druckmedium zum Motor 66 abgesperrt, wird

in
sich die. Tor si ons schraubenfeder 94 die entgegengesetzte Richtung drehen und in ihre entspannte Ausgangslage oder unbelastete Position zurückkehren, wodurch auch das Außenrad 84 in eine Stellung zurückkehrt, die es ermöglicht, daß sich der Stab 60 in seine Ausgangslage zurückbewegt, wenn das Ventil in die geöffnete in Fig. 1 dargestellte Lage zurückgekehrt ist.

Das Außenrad 84 dreht sich im Gehäuse 18, um auf den Stab 60

in Abhängigkeit von einem der Innenverzahnung 82 übertragenen Rückdrehmoment, das proportional zu dem Drehmoment ist, das , durch den Endantriebsmechanismus des Werkzeuges 12 auf eine

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Befestigungselement ausgeübt wird. Die Drehung des Außenrades wird durch die Torsionsschraubenfeder 94 gehemmt und infolgedessen an das Drehmoment, bei dem der Auflaufbereich 90 auf den Stab 60 auftrifft und diesen verstellt, um das Schließen des Ventils 44 zu bewirken, durch die Drehauslenkung der Feder gesteuert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug werden wesentliche Verbesserungen der Steuerung des Drehmomentes, das auf ein Befestigungselement ausgeübt wird, dadurch realisiert, daß die Torsionsschraubenfeder 94 in einem entspannten oder unbelasteten Zustand bleibt, wenn kein Rückdrehmoment auf den Außenring 84 ausgeübt wird, wie dies der Fall ist, während des relativ freilaufenden Teiles des Arbeitszyklus des Werkzeugs, wenn der Widerstand, um das Befestigungselement zu drehen, gleich null ist. Durch diese Anordnung der Torsionsschraubenfeder 94 , die Nockenfläche und den Druckstabschaltmechanismus, kann das Rückdrehmoment, das auf den Außenring 84 ausgeübt wird, wenn der Widerstand beim Drehen des Befestigungselementes ansteigt, durch die Feder absorbiert werden, die eine Drehung des Außenrades 84 mit anschließender Bremsung des Motorrotors 72 bewirkt. Infolgedessen kann bei der Verwendung des Werkzeuges bei sogenannten harten oder festen Verbindungen sowohl als auch anderen Verbindungen beträchtliche Trägheits- oder

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kinetische Energie des Motorrotors und der anderen umlaufenden Teile vebraucht oder absorbiert werden durch die Feder 94, da diese durch die Drehung des Außenrades 84 verwunden und damit ein Überziehen des Befestigungselementes verringert oder vermieden wird.

Darüber hinaus kann mit der Nocken- und SchubStabkonstruktion das Drehmoment, bei dem die Motorabschaltung bewirkt wird, gesteuert werden, in dem die Relativstellung des Auflaufbereiches 90 zum Stab 60 durch Vorspannung oder Aufdrehen der Feder 94 geändert werden, um den Wert des Rückdrehmomentes zu ändern, an dem die Bewegung des Außenrades 84 beginnt . Die Stellung des Stabes 60 in bezug auf den Auflaufbereich 90 kann durch Drehung des Gehäuseteils 18 gegenüber dem Gehäuseteil 16 geändert werden. Die Gehäuseteile 16 und 18 sind mit ineinanderpassenden Nuten und Federn 120 und 122 versehen. Ein axiales Trennen der Teile 16 und 18 voneinander ist durch eine lösbare Gehäuseverbindungsmutter 124 verhindert, die auf den Teil 18 aufgeschraubt ist und sich an einer Schulter 126 am Teil 16 abstützt. Der Gehäuseteil 18 kann somit vom Gehäuseteil 16 getrennt und in Schritten gedreht werden, um die Ruhestellung bzw. die unbelastete Stellung der Nockenfläche relativ zum Stab 60 zu ändern. Wie der Fig. 5 entnommen werden kann, sind einige Skalenteilstriche 128 am Gehäuseteil 16 vorgesehen, die mit einer Nut 130 zusammenwirken, die am Teil 18 ausge-

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bildet ist und zur Anzeige der Drehomenteinstellung des Werkzeuges dient, bei der die Motor ab schaltung bewirkt wird.

Wird das Werkzeug 12 zum Anziehen eines Gewindebefestigungselementes benutzt, so umfaßt dieses Anziehen eine Anfangsdrehoder Aufschraubphase für das Befestigungselement, in der ein relativ geringes Drehmoment erforderlich ist, um die nominale Reibung der Gewindegänge zu überwinden. Wenn die durch ein Befestigungselement herzustellende Verbindung ein oder mehrere sogenannte weiche oder kompressible Komponente, wie Dichtungsscheiben, Sperringe oder dergleichen, umfaßt wird das Drehmoment allmählich ansteigen, wenn das Außenrad im Verhältnis zum Drehmomentanstieg umläuft,bis der Stab 60 durch die Nockenfläche 88 verschoben wird, um das Ventil 44 gegen die Ventilsitzfläche 50 schnappen zu lassen. Bei dem vorbeschriebenen Arbeitsgang werden der Motorrotor und andere umlaufende Antriebsteile des Werkzeuges ebenfalls relativ langsam abgebremst, wenn das Motor ab schal tdrehmoment erreicht ist und die im Werkzeug verbleibende kinetische Energie im Antriebszug des Werkzeuges einschließlich des Motorrotors wird beim Abschalten gering sein. Bei sogenannten harten oder festen Verbindungen wird die Abbremsung der umlaufenden Teil des Werkzeuges wesentlich größer und ein großer Teil der kinetischen Energie wird durch die Feder absorbiert, wenn diese beginnt sich aus dem entspannten Zustand aufzuwinden, bis die Nocken-

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fläche 88 soweit gedreht ist, daß sie auf den Stab 60 auftrifft. Restkinetische Energie, die in den umlaufenden Teilen des Werkzeuges nach der Motorabschaltung verbleibt, wird durch die Polsterwirkung der Feder 94 absorbiert, wenn diese sich weiter aufdreht durch das Reaktionsdrehmoment des Außenrades 84.

Der vorbeschriebene Motorabschaltmechanismus ist in einem großen Anwendungsbereich geprüft worden und hat gezeigt, daß sie eine hervorragende Steuerung des Enddrehmomentes ermöglicht, das auf ein Gewindebefestigungselement oder dergleichen ausgeübt wird. Die hervorragende* das Drehmoment ertastende Eigenschaften des Außenrades 84 zusammen mit der Anordnung des Schiebestabes 60 besonders geringer Masse und des Abschlußventiles 44 bewirken ein schnelles Motorabschalten. Ferner bewirkt die Anordnung der Torsionsschraubenfeder, die sich während des Aufschraubvorganges mit relativ geringem Drehmoment im etwa unbelasteten Zustand befindet, ein besseres Absorbieren des Trägheitsmomentes, das bei der Bremsung der umlaufenden Teile einschließlich des Motorrotors 72 auftritt.

Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Motorabschaltmechanismus ist in Fig. 8 und 9 der Zeichnung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich durch die Art des Abschaltventiles, das den Strom des Druckmediums zum Motor 66 in Abhängigkeit von den durch die Nockenfläche 88 betätigten Schiebe-

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stab unterbricht. Aus diesem Grunde ist nur der Teil des Werkzeuges, der sich von der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Konstruktion unterscheidet in diesen Figuren veranschaulicht. Teile die in beiden Ausführungen gemeinsam sind, sind auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das in Fig. 8 und 9 dargestellte Werkzeug entspricht dem Werkzeug 12 und ist mit bezeichnet. Das Werkzeug 132 umfaßt einen Gehäuseteil 134, der anstelle des Gehäuseteils 16 verwendet werden kann, um mit dem in Fig. 1 dargestellten Gehäuseteil 18 eine Einheit zu bilden. Eine Querbohrung 136 ist in dem Gehäuseteil 134 vorgesehen und ein Druckmitteleinlaßkanal 138 steht mit dieser Bohrung 136 in Verbindung. Das Werkzeug 132 umfaßt ferner eine enge Längsbohrung 140, in der eine Ventilkugel 142 angeordnet ist, die durch eine Feder 144 in die geschlossene Stellung gegen einen Ventilsitz gedrückt ist, der durch ein nichtmetallisches ringförmiges Element 146 gebildet ist. Die Ventilkugel 142 schließt in der in Fig. 8 der Zeichnung dargestellten Lage ein Kanal 148.ab, der mit einer Motorauslaßleitung in Verbindung steht.

Wie Fig. 9 zeigt, ist in der Bohrung 136 eine Hülse 152 angeordnet und durch einen Gewindestopfen 154 festgelegt. Ein bewegliches Ventilelement in Form eines zylindrischen Kernes von geringem Gewicht ist in einer Bohrung 158 in der Hülse 152 angeordnet. Die Bohrung 158 steht mit dem Kanal 138 in

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allen Stellungen des Kernes in Verbindung. Der Kern 156 umfaßt entgegengesetzt gerichtete dem Druck ausgesetzte Stirnflächen 160 undi62. Kanäle 164 und 166 in den Kern bilden eine Verbindung für das Druckmedium in entsprechende Kammern 168 und 170. Ein flexibles Ventilschließglied 172 ist am Kern 156 befestigt und dient zum Schließen des Kanales 164, wenn der Druck des Druckmediums in der Kammer 168 den Druck des Druckmediums im Kanal 138 übersteigt. Der Entlüftungskanal 140 steht mit der Kammer 168 in Verbindung, wie Fig. 9 zeigt. Ein federbelasteter Rastmechanismus 174 bewirkt ein lösbares Halten des Kernes 156 in der in Fig. 9 dargestellten Lage, wodurch Druckmedium vom Kanal 138 durch die Bohrung 158 zum Motoreinlaßkanal 176 geführt werden kann. Ein Schiebestab 180, der dem Schiebestab 160 in Fig. 1 entspricht, dient zum Abheben des Ventilelementes 142 vom Sitz in Abhängigkeit von einer axialen Verschiebung durch die Nockenfläche 88, die in Fig. 1 und 6 der Zeichnung dargestellt ist. Das Abheben des Ventilelementes 142 resultiert in einem Entlüften der Kammer 168. Der schnelle Druckabfall in der Kammer 168 bewirkt eine ausgeglichene Druckkraft, die auf den Kern 156 einwirkt und diesen nach links schiebt, wie in Fig. 9 dargestellt ist, wobei die Druckmittelverbindung zum Motoreinlaßkanal 176 hin geschlossen wird.

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Nach dem Abschalten des Motors wird sich die Torsionsschraubenfeder 94 zurückwickeln, um die Nockenfläche 88 zu verdrehen und damit eine Verstellung des Stabes 180 ermöglichen, wodurch das Ventilelement 42 in die in Fig. 8 der Zeichnung gezeigte Lage gelangt. Infolgedessen wird Druckmedium bei einem hohen Druck in der Kammer 168 durch das flexible Ventilelement 172 gehalten, wenn der Abzughebel 34 freigegeben ist, um das Ventil 30 zu schließen und dta. Einlaßkanal 138 über die Nut 40 zu entlüften. Durch den Druck des Mediums in der Kammer 168 wirkt eine Kraft auf die Stirnfläche 162 ein und bewegt den Kern 156 zurück in die in Fig. 9 dargestellte Lage. Der Kern wird jedoch in der vorbeschriebenen Schaltstellung verbleiben bis der Abzughebel 34 freigegeben ist, um ein Absinken des Druckes im Kanal 138 zu ermöglichen.

Eine andere Ausführungsform des Mechanismus,zum Einstellen des Drehmomentes, bei dem die Abschaltung des Motors erfolgt, ist in Fig. 10 bis 12 dargestellt. Diese Ausführungsform ermöglicht die Einstellung des Drehmomentes ohne Trennung der Gehäuseteile voneinander, wie dies bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist. In Fig. 10 bis 12 der Zeichnung ist nur der Teil des Werkzeuges dargestellt, der die abgewandelte Konstruktion des Einstellungsmechanismus enthält.

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Ein Gehäuseteil 181, der etwa dem Gehäuseteil 18 gleicht, weist eine Öffnung 182 auf, die einem Element 184 benachbart ist. Dieses Element 184 umfaßt eine Innenverzahnung 186 und ist in der gleichen Weise mit der Torsionsschraubenfeder 94 verbunden, wie das Element 100 in der vorbeschriebenen in Fig. dargestellten Ausführungsform. Das Element 184 umfaßt ferner auf seiner Mantelfläche eine Verzahnung 188, die mit der Öffnung 182 ausgerichtet werden kann und die mit einer entsprechenden Verzahnung eines Feststellkeiles. 190 in Eingriff gebracht werden kann, der in Fig. 10 und 11 in die Öffnung eingefügt, dargestellt ist. Der Feststellkeil 190 verhindert ein ungewolltes Drehen des Elementes 184. Eine zylindrische Hülse 192 ist um die Außenseite des Gehäuseteiles 181 herum angeordnet, wie Fig. 10 und 11 zeigen, und hält den Feststellkeil 190 in der Öffnung 182. In Fig. 12 der Zeichnung ist die Hülse 192 zum Teil aufgebrochen dargestellt, um die öffnung 182 bei entferntem Feststellkeil 190 zu zeigen. Die Hülse weist ferner wie Fig. 12 zeigt, eine Aussparung 196 auf, die, durch Drehen der Hülse, mit der öffnung 182 ausgerichtet werden kann, um den Feststellkeil 190 entnehmen zu können. Bei entnommenem Feststellkeil 190 kann ein geeignetes Werkzeug, beispielsweise ein üblicher Schraubenzieher in die Öffnung 182 eingeführt und das Element 184 um eine gewünschte Zahl von Zähnen gedreht werden. Ein Drehen des Elementes 184 wird ferner in einer Drehung der Torsionsschraubenfeder 94 und des Außenrades 84

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resultieren, um dadurch die Stellung der Nockenfläche 88 gegenüber dem das Abschaltventil betätigenden Stab zu verändern. Ein ungewolltes Drehen der Hülse 192 ist durch einen abbiegbaren Lappenbereich 194 verhindert, der in einen Schlitz 195 eingreifen kann, der im Gehäuseteil 181 neben der Öffnung 182 vorgesehen ist. Geeignete Markierungen 200 können auf dem Element 184 angebracht sein, um die Einstellung des Drehmomentes anzuzeigen, bei dem die Abschaltung des Motors erfolgt. Der in Fig. 10 der Zeichnung dargestellte Mechanismus kann benutzt werden, um das Drehmoment, bei dem die Abschaltung des Motors erfolgt, zu ändern, ohne daß ein Demontage der Gehäuseteile des Werkzeuges erforderlich ist.

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Claims

- 21 Patentansprüche

1.) Drehmomenterzeugendes druckmediumbetriebenes Werkzeug, insbesondere Schrauber, mit einem Gehäuse, einem mit Druckmedium antreibbaren Motor, einem Ventil, durch das der Fluß des Druckmediums durch den Motor abschaltbar ist, einem mit dem Motor verbundenen Antriebsmechanismus zum Drehen eines Gewindebefestigungselementes, einem ersten in den Antriebsmechanismus geschalteten Element, das in Abhängigkeit von einem auf das erste Element einwirkenden Rückdrehmoment bewegbar ist, das dem auf das Gewindebefestigungselement einwirkenden Drehmoment proportional ist, und mj,t einem zweiten Element, das vom ersten Element in Abhängigkeit von dessen Bewegung betätigt wird und auf das Ventil im Sinne der Abschaltung des Flusses des Druckmediums durch den Motor bei einem vorbestimmten auf das Gewindeelement ausgeübten Drehmoment einwirkt, gekennzeichnet durch eine mechanische mit dem ersten Etement (84) verbundene Feder (94) die aus einem etwa entspannten Zustand in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Elementes unabhängig von dem vorbestimmten Drehmoment, bei dem die Abschaltung des Motors erfolgen soll, ausbiegbar ist.

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2. Werkzeug: nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus ein Planetengetriebe (76, 78, 80, 84, 100, 106, 110, 112, 113) umfaßt und daß das erste Element (84) durch das ein Innengewinde (82) umfassende Außenrad (84) des Planetengetriebes gebildet ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenmzeichnet, daß das Außenrad (84) «ine NockenflÄche (88) mit einem Auf lauf bereich (90) umfaßt und daß das zweite Element (60, 180) einen Nockenstößel umfaßt, auf den die Nockenfläche (88,' 90) in Abhängigkeit von der Bewegung des Außenrades (84) einzuwirken vermag.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrad (84) im Gehäuse in Abhängigkeit von einem auf das Außenrad ausgeübten Rückdrehmoment drehbar im Gehäuse angeordnet ist und daß die Feder (94) durch eine Torsionsschraubenfeder gebildet ist, die mit dem Außenrad (84) verbunden ist und in Abhängigkeit von der Drehung des Außenrades (84) spannbar ist, die in Abhängigkeit von dem auf das Außenrad ausgeübten Rückdrehmoment erfolgt.

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5. Werkzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet d u r c h ein drittes im Gehäuse angeordnetes Element (184) das mit der Torsionsschraubenfeder (94) verbunden und im Gehäuse zum Drehen der Torsionsschraubenfeder (94) und des Außenrades (84) drehbar angeordnet ist, um die Stellung der Nockenfläche (88, 90) gegenüber dem Nockenstößel (60, 180) verändern zu können.

6. Werkzeug nach Anspruch 5» gekenn z. eichnet durch einen Feststellkeil (190), der in einer Öffnung (182) im Gehäuse (181) angeordnet und mit dem dritten Element (184) zu dessen Drehsicherung im Gehäuse verbindbar ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine auf dem Gehäuse (181) angeordnete Hülse (192) zum Festlegen des Feststellkeils (190) in der Öffnung (182), wobei die Hülse auf dem Gehäuse zum Entnehmen des Feststellkeiles (190) aus der Öffnung (182) verschiebbar angeordnet ist.

8. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen ersten Gehäuseteil (16), der Nockenstößel (60) und das Ventil (44) umfaßt, und einen weiteren Gehäuseteil (18) aufweist, der das

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erste Element (84) und die Torsionsschraubenfeder (94) umgibt, wobei der zweite Gehäuseteil (18) vom ersten Gehäuseteil (16) abnehmbar ist und beide Gehäuseteile eine Nut-und Federverbindung (120, 122) aufweisen, die ein Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile in zahlreichen Drehstellungen zueinander ermöglicht.

9. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (16) einen Durchflußbereich (42, 52) zur Führung des Druckmediums zum Motor (66) enthält und daß das Ventil (44) einen Ventilflansch (46) umfaßt, der in den Durchflußbereich eingeschaltet und durch das auf diesen wirkende. Druckmedium in Abhängigkeit von der Bewegung des Nockenstößels (60) verstellbar ist, um den Fluß des Druckmediums zum Motor zu untebrechen.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß derrNockenstößel einen länglichen Stab (60) umfaßt, dessen eines Ende von der Nockenfläche (88, 90) beaufschlagbar ist und dessen entgegengesetzter Endbereich (58) das Ventil (44) in der geöffneten Stellung hält lind bei einer Bewegung des Stabes (60) durch die

daß Nockenfläche (88) das Ventil (44) freigibt, und dieses durch das Druckmedium geschlossen wird.

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Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen zylindrischen Kern (156) mit einer Druckfläche (162) umfaßt, die in einer Kammer (168) in einem Gehäuse (164)liegt, und daß das Werkzeug ein Pilotventil (142) umfaßt, das vom Nockenstößel (180) beaufschlagbar und durch diesen so bewegbar ist, daß in der Kammer (168) eine Druckänderung eintritt, durch die der Kern (156) im Sinne der Abschaltung des Flusses des Druckmediums zum Motor (66) hin,bewegt wird.

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