DE2617640C3 - Drehmoment-Begrenzungseinrichtung an einem druckluftbetriebenen Drehschrauber - Google Patents
Drehmoment-Begrenzungseinrichtung an einem druckluftbetriebenen DrehschrauberInfo
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- B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehmoment-Begrenzungseinrichtung
an einem druckluftbetriebenen Drehschrauber mit selbsttätiger Abschalteinrichtung für den
Druckluftmotor, bestehend aus einem von Hand betätigbaren Einschaltventil in der Druckluftzuführleitung
des Motors, einem dem Abschaltventil nachgeschalteten, beim Erreichen eines bestimmten Anziehdrehmomentes
selbsttätig ansprechenden Absperrventil, einem im Getriebe des Drehschraubers angeordneten
schraubspindelseitigen Widerlager für eine Torsionsschraubenfeder und einem dazu drehbar gelagerten
motorsei'igen Widerlager für diese Torsionsschraubenfeder, das mit einer Steuerkurve für ein das
Absperrventil betätigendes Schaltgestänge versehen ist.
Bei einer bekannten Drehmoment-Begrenzungseinrichtung (DT-OS 22 00 035) dieser Art ist das motorseitige
Widerlager für die Torsionsschraubenfeder als zusätzliches Element zwischen ein als Planetengetriebe
ausgebildetes Untersetzungsgetriebe geschaltet Diese Ausbildung gestattet zwar eine drehmomentabhängige
Abschaltung des Antriebsmotors, jedoch ist diese Steuerung in zahlreichen Fällen nicht ausreichend
schnell genug, so daß beim Anziehen von Befestigungselementen in Verbindungen, die einen besonders festen
oder strammen Sitz haben, also eine Verbindung, bei der das Befestigungselement sein gewünschtes Enddrehmoment
nach einem relativ drehmomentfreien Aufschraubvorgang sehr schnell erreicht, ein Überziehen
des Befestigungselementes wegen des Trägheitsmomentes der umlaufenden Teile des Werkzeuges und
wegen der Zeit nur schwer zu vermeiden ist, die erforderlich ist, um das Abschalten des Antriebsmotors
des Werkzeuges durch den Steuermechanismus zu bewirken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Drehmoment-Begrenzungseinrichtung so abzuändern,
daß beim Anliegen des Enddrehmomentes, also des Festziehmomentes, zusätzlich zu der Herabsetzung
der kinetischen Energie eine sofortige Abschal-
SS tung des Antriebsmotors erfolgt
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das schraubspindelseitige Widerlager drehfeit
im Schraubergehäuseteil angeordnet ist und das motorseitige Widerlager durch einen mit Innenverzahnung
versehenen Zahnkranz eines Planetengetriebes gebildet wird, der drehbar im Schraubergehäuseteil
gelagert ist und einen Längsnocken für einen das Absperrventil betätigenden Nockenstößel trägt Da das
motorse>tige Widerlager durch das Außenrad des
6S Planetengetriebes gebildet wird, das die Umdrehung des
Antriebsmotors untersetzt, wird die Rückdrehung des motorseitigen Widerlagers durch das gleiche Planetengetriebe
übersetzt, 50 daS die dreunKHiicniabfrangige
Um eine besonders einfache Einstellbarkeit des gewünschten Enddrehmomentes zu erreichen, ist nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung, das schraubspindelseitige Widerlager ein im Schraubergehäuseteil s
angeordnetes und mit der Torsicnsschraubenfeder verbundenes Element, das im Schraubergehäuseteil von
einer verriegelten Stellung zu einer anderen verriegelten Stellung zum Verdrehen der Torsionsschraubenfeder und dss Zahnkranzes und zum Ändern der
Zuordnungsstellung des Längsnockens zum Nockenstößel drehbar ist
Über die genannten Merkmale hinausgehende Einzelheiten zur Weiterbildung der Erfindung ergeben sich
aus den übrigen Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Drehmomentbegrenzungseinrichtung sind in der Zeichnung
dargestellt In dieser zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein ein drehmomenterzeugendes dnickluftbetriebenes Werkzeug nach
Fig.7,
F i g. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,
aus dem das Absperrventil in seiner geschlossenen Stellung ersichtlich ist,
Fig.5 eine Teilansicht von der Linie 5-5 in Fig. 1,
wobei die Schraubergehäuse-Verbindungsmutter entfernt ist,
F i g. 6 eine perspektivische Ansicht des als motorseitiges Widerlager dienenden Außenrades eines Planetengetriebes,
F i g. 8 einen Längsschnitt durch das Schraubergehäuse einer anderen Ausführungsform,
F i g. 10 einen Längsschnitt durch einen Teil der
anderen Ausführungsform mit einem abgewandelten Schaltmechanismus,
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 F i g. 1 und 7 ist als Ausführungsbeispiel ein in der Hand zu haltender druckluftbetriebener Drehschrauber
dargestellt, der als Ganzes mit 12 bezeichnet ist. Der
Schrauber 12 umfaßt einen Handgriff 14, der einstückig mit einem Motorgehäuseteil 16 ausgebildet ist, der mit
einem Schraubergehäuseteil 18 gekuppelt ist, welcher ein Getriebe und die Teile einer Drehmoment-Begrenzungseinrichtung umgibt. Wie der F i g. 7 zu entnehmen
ist, umfaßt der Schrauber 12 ferner ein Winkelzusatzgerät 20, auf das ein Mutterschlüssel 22 zum Anziehen
eines Gewindebefestigungselementes 23 aufgesteckt ist. Druckiuft wird dem Schrauber 12 über eine Leitung 24
zugeführt, die an einen Kanal 26 im Handgriff 14 mittels eines Kupplungselementes 28 angeschlossen ist.
Der Schrauber 12 weist ferner ein Einschaltventil 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 wenden. 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 hinter dem Ventil 30 in dem Kanal 26 vorhanden ist, bei geschlossenem Ventil
en.
Der Kanal 26 steht mit einer Kammer 42 in Verbindung, in der ein Absperrventil 44 angeordnet ist,
das einen Ventilstößel 48 und einen Ventilflansch 46 umfaßt Die Oberfläche einer Querwand der Kammer
42 bildet einen Ventilsitz 50 für den Ventilflansch 46 des Absperrventils 44. In der in F i g. 2 dargestellten Lage
liegt der Ventilflansch an dem Ventilsitz 50 an, um den Druckluftfluß von der Kammer 42 zu einem Kanal 52 zu
unterbinden, der zum Schraubenrotor führt Eine Schraubenfeder 54 umgibt den Ventilstößel 48 und
spannt das Absperrventil 44 in die in F i g. 1 veranschaulichte Lage vor, in der Druckluft in den Kanal 52
einfließen kann, wenn das Einschaltventil 30 ebenfalls geöffnet ist
Der Ventilstößel 48 des Absperrventils 44 erstreckt sich durch eine genau passende Bohrung hindurch in
eine Längsbohrung 56 hinein.
Ein Nockenstößel 60 weist einen Kopfteil 58 auf, der in der Längsbohrung 56 gelagert ist und durch eine
Schraubenfeder 62 in die in F i g. 1 dargestellte Lage vorgespannt ist Der Ventilstößel 48 liegt in der in
F i g. 1 gezeigten Lage am Kopfteil 58 an und verhindert dadurch ein Schließen des Absperrventils 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 Absperrventils 44 unter dem Druck der Druckluft ermöglicht, der auf den
Ventilflansch 46 entgegen der Kraft der Feder 54 einwirkt. Eine resultierende Druckkraft ist bestrebt, das
Absperrventil 44 zu schließen, wenn Druckluft durch die Kammer 42 zum Kanal 52 fließt. Die Kraft resultiert
zum Teil aus einem geringen Druckanstieg an der öffnung, die zwischen dem Absperrventil 44 und dem
Ventilsitz 50 gebildet ist.
Der Schrauber 12 weist einen Motor auf, der als Ganzes mit 66 bezeichnet und im Motorgehäuseteil 16
angeordnet ist. Der Motor 66 ist ein druckluftbetriebener Schaufelmotor üblicher Bauweise und umfaßt einen
Drucklufteinlaß, der nicht dargestellt ist und der mit dem Kanal 52 in Verbindung steht. Im Motorgehäuseteil
16 ausgebildete Kanäle stehen mit der Motorauslaßöffnung 68 in Verbindung, über die austretende Druckluft
in das Innere des Gehäuseteils 18 durch diesen hindurch und über einen Schalldämpfer 70 zum Auspuff geführt
wird.
Der Motor 66 umfaßt einen Rotor 72, der eine einstückig ausgebildete Welle 74 (F i g. 3) umfaßt, die ein
Zahnrad 76 (Fig.4) trägt, das das Sonnenrad eines Planetengetriebes 84' dargestellt. 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 84, das in enger Passung in einer Bohrung 86 drehbar gelagert ist, die im Inneren des
Schraubergehäuseteils 18 ausgebildet ist Wie der F i g. 6 der Zeichnung zu entnehmen ist, weist das Außenrad 84,
das den motorseitigen Zahnkranz bildet, ferner eine Stirnfläche 87 auf, von der aus eine Längsnocke 88 axial
vorspringt der einen axial geneigten Auflaufbereich 90 umfaßt. Der Zahnkranz 84 ist in axialer Richtung in der
Bohrung 86 durch eine Hülse 92, die in den Motorgehäuseteil 16 eingeschraubt ist, und durch eine
Torsionsschraubenfeder 94 festgelegt, die an der der Stirnfläche 87 abgewandten Seite des Zahnkranzes 84
angeordnet ist. Die Torsionsschraubenfeder 94 umfaßt einen Mitnehmer 96, der in einen Schlitz im Zahnkranz
84 eingreift, wodurch ein Drehen des Zahnkranzes 84 in Richtung des Pfeiis 95 in F i g. 4 entgegen der Krafi der
Feder 94 erfolgen kann. Die Torsionsschraubenfeder 94 weist einen zweiten Mitnehmer 98 an ihrem entgegengesetzten Ende auf, der in einen entsprechenden Schlitz
in einen mit Innenverzahnung versehenen schraubspindelseitigen Zahnkranz 100 eingreift, der in der Bohrung
86 angeordnet ist.
Dieser Zahnkranz 100 ist durch einen Keil 102, der zwischen diesen und den Schraubergehäuseteil 18
geschaltet ist, gegen ein Drehen in der Bohrung 86 gesichert. Die Innenverzahnung stellt ein Außenrad 104
eines zweiten Planetengetriebes 104' dar, 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 ,5 Planetenradträgers 80 getragen ist. Der Planetenradträger 108 umfaßt ebenfalls einen Wellenbereich 112, der
mit einer Schraubspindel 113 in Verbindung steht und der in dem Winkelzusatzgerät 20 gelagert ist. Der
Wellenbereich 112 kann direkt mit der Endantriebswel-Ie oder mit einem anderen eine Drehbewegung
übertragenen Mechanismus verbunden sein, der einen Schraubenschlüssel, Mutterschlüssel oder dergleichen
tragen kann.
Der Nockenstößel 60 ist so im Schrauber 12 angeordnet, daß sein dem Kopfteil 58 abgewandtes
Ende in der Bewegungsbahn des Längsnockens 88 des Zahnkranzes 84 liegt, wenn der Nockenstößel 60 frei
vom Druck der Feder 62 bewegt werden kann. Der Nockenstößel 60 kann aus der in F i g. 1 der Zeichnung
dargestellten Lage heraus in eine solche verschoben werden, in der die Nut 63 mit dem Ventilstößel 48 des
Absperrventils 44 fluchtet. Diese Bewegung des Nockenstößels kann in Abhängigkeit von der Drehung
des Zahnkranzes 84 bewirkt werden, wobei der Auflaufbereich 90 des Längsnockens 88 auf den
Nockenstößel auftrifft und diesen nach rechts in F i g. 1 bewegt. Das Verschieben des Nockenstößels in der
vorbeschriebenen Weise wird, wenn der Schrauber arbeitet, das Schließen des Absperrventils 44 bewirken,
um die Zufuhr von Druckluft zum Motor 66 abzusperren. Beim Freigeben des Abzughebels 34 nach
dem Motorabschalten wird die in der Kammer 42 befindliche Druckluft über die Entlüftungsnut 40
austreten und das Rückstellen des Absperrventils 44 durch die Feder 54 in die in F i g. 1 dargestellte,
geöffnete Stellung ermöglichen.
Ist die Zufuhr von Druckluft zum Motor 66 abgesperrt, wird sich die Torsionsschraubenfeder 94 in
die entgegengesetzte Richtung drehen und in ihre entspannte Ausgangslage wodurch auch der Zahnkranz
84 in eine Stellung zurückkehrt, die es ermöglicht, daß
sich der Nockenstößel 60 in seine Ausgangslage zurückbewegt, wenn das Absperrventil 44 in die
geöffnete, in F i g. 1 dargestellte Lage zurückgekehrt ist.
Der Zahnkranz 84 dreht sich im Schraubergehäuseteil 18, um auf den Nockenstößel 60 in Abhängigkeit von
einem der Innenverzahnung 82 übertragenen Rückdrehmoment, das propotional zu dem Drehmoment ist, das
durch die Schraubspindel des Schraubers 12 auf ein Befestigungselement ausgeübt wird. Die Drehung des
Zahnkranzes 84 wird durch die Torsionsschraubenfeder 94 gehemmt und infolgedessen wird das Drehmoment,
bei dem der Auflaufbereich 90 auf den Nockenstößel 60 auftrifft und diesen verstellt, um das Schließen des
Absperrventils 44 zu bewirken, durch die Drehauslenkung der Feder 94 gesteuert werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Schrauber 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 Zahnkranz 84 ausgeübt wird, wie dies der Fall ist, während des
relativ freilaufenden Teils des Arbeitszyklus des Schraubers, wenn der Widerstand, um das Befestigungselement zu drehen, gleich Null ist. Durch diese
Anordnung der Torsionsschraubenfeder 94, der Längsnocken 88 und des Nockenstößels 60 kann das
Rückdrehmoment, das auf den Zahnkranz 84 ausgeübt wird, wenn der Widerstand beim Drehen des Befestigungselementes ansteigt, durch die Feder absorbiert
werden, die eine Drehung des Zahnkranzes 84 mit anschließender Bremsung des Motorrotors 72 bewirkt.
Infolgedessen kann bei der Verwendung des Schraubers bei sogenannten harten oder festen Verbindungen als
auch anderen Verbindungen beträchtliche Trägheitsoder kinetische Energie des Motorrotors und der
anderen umlaufenden Teile verbraucht oder absorbiert werden durch die Feder 94, da diese durch die Drehung
des Zahnkranzes 84 verwunden und damit ein Überziehen des Befestigungselementes verringert oder
vermieden wird.
Darüber hinaus kann mit der Längsnocken- und Nockenstößelkonstruktion das Drehmoment, bei dem
die Motorabschaltung bewirkt wird, gesteuert werden, in dem die Relativstellung des Auflaufbereiches 90 zum
Nockenstößel 60 durch Verdrehen der Torsionsschraubenfeder 94 und des Zahnkranzes geändert wird, um den
Wert des Rückdrehmomentes zu ändern, an dem die Bewegung des Zahnkranzes 84 beginnt Die Stellung des
Nockenstößels 60 in bezug zu dem Auflaufbereich 90 kann durch Drehen des Schraubergehäuseteils 18
gegenüber dem Motorgehäuseteil 16 geändert werden. Die Gehäuseteile 16 und 18 sind mit ineinanderpassenden Nuten und Federn 120 und 122 versehen. Ein axiales
Trennen der Gehäuseteile 16 und 18 voneinander ist durch eine lösbare Gehäuseverbindungsmutter 124
verhindert die auf den Schraubergehäuseteil 18 aufgeschraubt ist und sich an einer Schulter 126 am
Motorgehäuseteil 16 abstützt Der Schraubergehäuseteil 18 kann somit vom Motorgehäuseteil 16 getrennt
und in Schritten gedreht werden, um die Ruhestellung bzw. die unbelastete Stellung des Längsnockens relativ
zum Nockenstößel 60 zu ändern. Wie der Fig.5
entnommen werden kann, sind einige Skalenteilstriche 128 am Motorgehäuseteil 16 vorgesehen, die mit einer
Nut 130 zusammenwirken, die zu diesem ausgebildet ist und zur Anzeige der Drehmomenteinstellung des
Schraubers dient, bei der die Motorabschaltung bewirkt wird.
Wird der Schrauber 12 zum Anziehen eines Gewindebefestigungselementes 23 benutzt, so umfaßt
dieses Anziehen eine Anfangsdreh- oder 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 odei
kompressible Elemente, wie Dichtungsscheiben, Sperrringe od. dgl, umfaßt, wird das Drehmoment allmählich
ansteigen und der Zahnkranz im Verhiltnis des Drehmomentanstieges umlaufen, bis der Nockenstößel
60 durch den Längsnocken 88 verschoben wird, um das Absperrventil 44 gegen den Ventilsitz 50 schnappen zu
lassen. Bei dem vorbeschriebenen Arbeitsgang wenden
der Motorrotor und andere umlaufende Teile des Schraubers ebenfalls relativ langsam abgebremst, bis
das Motorabschaltdrehmoment erreicht ist und die im Schrauber verbleibende kinetische Energie im Antriebszug einschließlich des Motorrotors wird beim Abschal-
ten nur noch gering sein. Bei sogenannten harten oder
festen Verbindungen wird die Abbremsung der umlaufenden Teile des Schraubers wesentlich größer
und ein großer Teil der kinetischen Energie wird durch die Torsionsschraubenfeder absorbiert, wenn diese |0
beginnt sich aus dem entspannten Zustand aufzuwinden, bis der Längsnocken 88 so weil gedreht ist, daß dieser
auf den Nockenstößel 60 auftrifft. Kinetische Restenergie, die in den umlaufenden Teilen des Schraubers nach
der Motorabsrhaluing verbleibt, wird durch die ,?
Polsterwirkung der Torsionsschraubenfeder 94 absorbiert, wenn diese sich durch das Rückdrehmoment des
Zahnkranzes 84 weiter aufdreht.
Die vorbeschriebene Drehmomentbegrenzungseinrichtung ist in einem großen Anwendungsbereich
geprüft worden und es zeigte sich, daß diese Einrichtung eine hervorragende Steuerung des Enddrehmomentes
ermöglicht, das auf ein Gewindebefestigungselement od. dgl. ausgeübt wird. Die hervorragenden, das
Drehmoment ertastende Eigenschaften des Zahnkranzes 84 zusammen mit der Anordnung des Nockenstößels
60 besonders geringer Masse und des Absperrventils 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 der Drehmomentbegrenzungseinrichtung
ist in F i g. 8 und 9 der Zeichnung dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich durch die Art des Ab Sperrventils, das den Strom der Druckluft zum Motor 66 in Abhängigkeit
von dem durch den Längsnocken £8 betätigten Nockenstößel unterbricht. Aus diesem Grunde ist nur
der Teil des Schraubers, der sich von der in F i g. 1 bis 6 dargestellten Konstruktion unterscheidet, in diesen
Figuren veranschaulicht. Teile die in beiden Ausführungen gemeinsam sind, sind auch mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Der in F i g. 8 und 9 dargestellte Schrauber entspricht dem Schrauber 12 und ist mit
132 bezeichnet. Der Schrauber 132 umfaßt einen Motorgehäuseteil 134, der anstelle des Motorgehäuseteils
16 verwendet werden kann, um mit dem in Fig. 1 dargestellten Schraubergehäuseteil 18 eine Einheit zu
bilden. Eine Querbohrung 136 ist in dem Motorgehäuseteil 134 vorgesel en und ein Drucklufteinlaßkanal 138
steht mit dieser Bohrung 136 in Verbindung. Der Schrauber 132 umfaßt ferner eine enge Längsbohmng
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 F i g. 8 der Zeichnung dargestellten Lage einen Kanal 148 ab, der mit einer Motorauslaßleitung 150 in Verbindung steht.
Wie F i g. 9 zeigt, ist in der Bohrung 136 eine Hülse
152 angeordnet und durch einen Gewindestopfen 154 festgelegt Ein bewegliches Ventilelement in Form eines
zylindrischen Schiebers 156 von geringem Gewicht ist in einer Bohmng 158 in der Hülse 152 angeordnet Die
Bohrung 158 steht mit dem Kanal 138 in allen Stellungen des Schiebers in Verbindung. Der Schieber 156 umfaßt
entgegengesetzt gerichtete dem Druck ausgesetzte Stirnflächen 160 und 162. Kanäle 164 und 166 in dem
Schieber bilden eine Verbindung für die Druckluft in entsprechende Kammern 168 und 170. Ein flexibles
Ventilschließglied 172 ist am Schieber 156 befestigt und dient zum Schließen des Kanals 164, wenn der Druck
der Druckluft in der Kammer 168 den Druck der Druckluft 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 Schiebers 156 in der in Fig. 9 dargestellten Lage, wodurch Druckluft vom
Kanal 138 durch die Bohrung 158 zum Motoreinlaßkana!
176 geführt werden kann. Ein Nockenstößel 180, der
dem Nockenstößel 60 in Fig. 1 entspricht, dient zum Abheben des Ventilelementes 142 vom Sitz in
Abhängigkeil von einer axialen Verschiebung durch den Längsnocken 88, der in Fig. 1 und 6 der Zeichnung
dargestellt ist. Das Abheben des Ventilelementes 142 resultiert in einam Entlüften der Kammer 168. Der
schnelle Druckabfall in der Kammer 168 bewirkt eine ausgeglichene Druckkraft, die auf den Schieber 156
einwirkt und diesen nach links schiebt, wie in Fig. 9 dargestellt ist, wobei die Druckluftverbindung zum
Motoreinlaßkanal 176 hin geschlossen wird.
Nach dem Abschalten des Motors wird sich die Torsionsschraubenfeder 94 zurückwickeln, um den
Längsnocken 88 zu verdrehen und damit eine Verstellung des Nockenstößels 180 ermöglichen, wodurch
das Ventilelement 142 in die in Fig.8 der Zeichnung gezeigte Lage gelangt. Infolgedessen wird
Druckluft bei einem hohen Druck in der Kammer 168 durch das flexible Ventilschließglied 172 gehalten, wenn
der Abzughebel 34 freigegeben ist, um das Einschaltventil 30 zu schließen und den Einlaßkanal 138 über die Nut
40 zu entlüften. Durch den Druck der Luft in der Kammer 168 wirkt eine Kraft auf die Stirnfläche 162 ein
und bewegt den Schieber 156 zurück in die in Fig. 9 dargestellte Lage. Der Schieber wird jedoch in der
vorbeschriebenen Schaitsteilung 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 de,- Fall ist. In Fig. 10 bis 12 der
Zeichnung ist nur der Teil des Schraubers dargestellt, der die abgewandelte Konstruktion des Einstellungsmechanismus enthält.
Ein Schraubergehäuseteil 181, der etwa dem Schraubergehäuseteil 18 entspricht, weist eine Öffnung 182 auf,
die dem Zahnkranz S84 benachbart ist Dieser Zahnkranz 184 hat eine Innenverzahnung 186 und ist in
der gleichen Weise mit der Torsionsschraubenfeder 94 verbunden, wie der Zahnkranz 100 in der vorbeschriebenen in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform. Der
Zahnkranz 584 weist auf seiner Mantelfläche eine Verzahnung 188 auf, die mit der öffnung 182
ausgerichtet und mit einer entsprechenden Verzahnung eines Feststelikeiles 190 in Eingriff gebracht werden
kann, der in Fig. 10 und 11 in die öffnung 182 eingeführt, dargestellt ist Der Feststellkeil 190 verhindert ein ungewolltes Drehen des Zahnkranzes 184. Eine
zylindrische Hülse 192 ist um die Außenseite des
Schraubergehäuseteils 181 herum angeordnet, wie Fig. 10 und 11 zeigen, und legt den Fesisteükeil 190 in
der öffnung 182 fest. In F i g. I 2 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 der Zahnkranz 184 um eine gewünschte Zahl von Zähnen gedreht werden. Ein
Drehen des Zahnkranzes 184 wird ferner in einem Drehen der Torsionsschraubenfeder 94 und des
10
Zahnkranzes 84 resultieren, um dadurch die Stellung des Längsnockens 88 gegenüber dem das Abschaltventil
betätigenden Nockenstößel zu verändern. Ein ungewolltes Drehen der Hülse 192 ist durch einen abbiegbaren
L.appenbereich 194 verhindert, der in einen Schlitz 195 eingreifen kann, der im Schraubergehäuseteil 181 neben
der öffnung 182 vorgesehen ist. Markierungen 200 können auf dem Zahnkranz 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 eine Demontage der Gehäuseteile des Schraubers erforderlich
ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Drehmoment-Begrenzungseiniichtung an
einem druckluftbetriebenen Drehschrauber mit selbsttätiger Abschalteinrichtung für den Druckluftmotor,
bestehend aus einem von Hand betätigbaren Einschaltventil in der Druckluft-Zuführleitung des
Motors, einem dem Abschaltventil nachgeschalteten, beim Erreichen eines vorbestimmten Anziehdrehmomentes
selbsttätig ansprechenden Absperrventil, einem im Getriebe des Drehschrauber?
angeordneten schraubspindelseitigen Widerlager für eine Torsionsschraubenfeder und einem dazu
drehbar gelagerten motorseitigen Widerlager für diese Torsionsschraubenfeder, das mit einer Steuerkurve
für ein das Absperrventil betätigendes Schaltgestänge versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das schraubspindelseitige Widerlager (100) drehfest im Schraubergehäuseteil (18)
angeordnet ist und das motorseitige Widerlager durch einen mit Innenverzahnung versehenen
Zahnkranz (84) eines Planetengetriebes (84') gebildet wird, der drehbar im Schraubergehäuseteil (18)
gelagert ist und einen Längsnocken (88,90) für einen das Absperrventil (44) betätigenden Nockenstößel
(60) trägt
2. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
schraubspindelseitige Widerlager ein im Schraubergehäuseteil (181) angeordnetes und mit der Torsionsschraubenfeder
(94) verbundenes Element (184 ist, das im Schraubergehäuseteii von einer verriegelten
Stellung zu einer anderen verriegelten Stellung zum Verdrehen der Torsionsschraubenfeder (94)
und des Zahnkranzes (84) und damit zum Verändern der Zuordnungsstellung des Längsnockens (88, 90)
zum Nockenstößel (180) drehbar ist
3. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in eine
öffnung (182) im Schraubergehäuseteil (181) entnehmbar
angeordneten Feststellkeil (90), der mit dem Element (184) zu dessen Drehsicherung im
Schraubergehäuseteil (181) zusammenwirkt
4. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine auf dem
Schraubergehäuseteil (181) angeordnete Hülse (192), zum Festlegen des Feststellkeils (190) in der öffnung
(182), wobei die Hülse auf dem Schraubergehäuseteil (181) zum Entnehmen des Feststellkeiles (190) aus
der öffnung (182) verschiebbar angeordnet ist
5. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schraubergehäuse einen ersten Schraubergehäuseteil (16), der den Nockenstößel (60) und das
Absperrventil (44) umfaßt und einen weiteren Schraubergehäuseteil (18) aufweist, der den Zahnkranz
(84) und die Tcrsionsschraubenfeder (54) umgibt, wobei der zweite Schraubergehäuseteil (18)
vom ersten Schraubergehäuseteil (16) abnehmbar ist und beide Gehäuseteile eine Nut-Federverbindung
(120, 122) aufweisen, die ein Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile in zahlreichen Drehstellungen
zueinander ermöglicht
6. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ende des Nockenstößels (60) mit den Längsnocken (55, 9G) zusammenwirkt, während das
andere Ende (58) das Absperrventil (44) in der geöffneten Stellung hält und bei einer Verschiebung
des Nockenstößels durch Auflaufen auf den Längsnocken das Ventil zum Schließen durch das
Druckmedium freigibt
7. Drehmoment-Begrenzungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6r dadurch gekennzeichnet,
daß das schraubspindelseitige Widerlager ein mit einer Innenverzahnung versehener, drehfest im
Schraubergehäuseteil (18) gelagerter Zahnkranz (100) eines Planetengetriebes (104') ist
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Owner name: COOPER INDUSTRIES, INC., CLEVELAND, CUYAHOGA, OHIO |
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Free format text: DAHLKE, W., DIPL.-ING. LIPPERT, H., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 5060 BERGISCH GLADBACH |