DE2828379A1

DE2828379A1 - Motorbetriebenes werkzeug, insbesondere handgefuehrtes druckluft-schraubwerkzeug

Info

Publication number: DE2828379A1
Application number: DE2828379A
Authority: DE
Inventors: Juergen Ing Grad Koltermann; Eugen Mattheiss; Bernhard Polzer; Dieter Stein
Original assignee: Gardner Denver Deutschland GmbH
Current assignee: Deutsche Gardner Denver GmbH
Priority date: 1978-06-28
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1980-01-10
Also published as: US4320806A; DE2828379C2; SE7905501L; US4467877A

Description

Deutsche Gardner-Denver 27. Juni 1978

Gesellschaft mit beschränkter _{oc 7}__Q .

,, --, A Jb IUo WnW

Haftung

Industriestraße
7081 Westhausen

Motorbetriebenes Werkzeug, insbesondere handge— führt es Druckluft—Schraubwerkzeuq

Die Erfindung betrifft ein motorbetriebenes Werkzeug, insbesondere ein handgeführtes Druckluft-Schraubwerkzeug, mit einem Druckluftmotor, einem die Druckluftversorgung steuernden Betätigungsschalter und einem diesem in der Druckluftzufuhr zum Motor nachgeordneten Absperrventil.

Bei einem bekannten Werkzeug dieser Art (DT-OS 24 23 300) sind ein Betätigungsschalter und ein Absperrventil vorgesehen, wobei dem Absperrventil noch ein Vorsteuerventil vorgeschaltet ist, welches durch einen ausgelösten Luftimpuls das eigentliche Absperrventil abschaltet. Diese indirekte Abschaltung des Absperrventiles ergibt eine verzögerte Motorabschaltung mit allen Nachteilen bezüglich der Genauigkeit des auf das Befestigungsmittel aufzubringenden Drehmo— mentenwertes.

Durch die Erfindung soll demgegenüber ein Werkzeug der eingangs genannten Art insbesondere dahingehend v/eitergebildet werden, daß mit Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes eine unmittelbare Abschaltung der Druckluft zum Motor möglich ist, die hohe Genauigkeiten in der Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte erbringt.

909882/0397

2328379

Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Werkzeug der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß das Absperrventil zwei zueinander koaxiale, unabhängig voneinander axial verschiebbare · Elemente umfaßt, von denen das eine ein Rückstelement und das andere ein Absperrelement bildet und die bei über den Betätigungsschalter abgesperrter Druckluftversorgung (Aus-Stellung) durch nachgiebige Abstützung des Rückstellelementes in einer Ausgangslage gehalten sind, aus der bei Freigabe der Druckluftversorgung über den Betätigungsschalter (Ein-Stellung) und bei gleichzeitiger Fixierung des Absperrelementes infeiner seiner Ausgangslage zugeordneten öffnungsstellung das Rückstellelement in eine vom Absperrelement abgesetzte, dessen Schließstellung zugeordnete Lage verschiebbar ist, wobei die Schließstellung, insbesondere drehmomenten- und/oder drehwinkelabhängig gesteuert, durch Freigabe der Fixierung des Absperrelementes und Verschiebung desselben in Richtung des Druckluftstromes erreichbar ist, und daß das Absperrelement aus dieser seiner der Schließstellung entsprechenden Lage nach Abschalten der Druckluftversorgung über den Betätigungsschalter (Aus-Stellung) mittels des Rückstellelementes selbsttätig in die Ausgangslage verschiebbar ist.

Die ofindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht mit nur einem Ventil, dem Absperrventil, die unmittelbare Steuerung der Druckluftzufuhr zum Motor, wobei sich dadurch eine besonders hohe Abschaltgenauigkeit ergibt, daß mit Erreichen des Grenzwertes der Abschaltvorgang unmittelbar eingeleitet wird. Die Abschaltgeschwindigkeit ist dabei im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung besonders hoch, weil das Absperrelement in Richtung des Druckluftstromes in seine Schließstellung verstellt wird, so daß der Druckluftstrom das Absperrventil praktisch in diese Stellung reißt. Hierbei ergeben sich

909882/0397

2928378

bei entsprechender Bemessung der Übergangsquerschnitte um das Absperrelement zwischen der stromauf- und der stomabliegenden Seite desselben zusätzlich erfindungsgemäß gegebenenfalls Druckunterschiede, die ebenfalls dazu beitragen, daß mit Freigabe der Fixierung ein schlagartiges Abschließen erfolgt.

Die Schließgeschwindigkeit kann erfindungsginäß dabei noch dadurch erhöht werden, daß das Absperrelement in Schließrichtung, also in Richtung auf das Rückstellelement federnd belastet ist, so daß sich auch eine hohe Anfangsbeschleunigung für das Absperrelement ergibt, das bevorzugt durch einen Ventilteller kleiner Masse gebildet sein kann. Diesem kann eine Führungsstange zugeordnet sein, die auf mechanischem oder magnetischem Wege fixierbar ist, wobei die magnetische Fixierung in einfacher Weise über eine Spule vorgenommen werden kann. Die mechanische Fixierung kann über eine Stützstange erfolgen, welche beispielsweise mit einer Drehmomentenkupplung zusammenwirkt, die nach Erreichen eines vorgegebenen Grenzwertes die ^eilige Verriegelung freigibt.

Die nachgiebige Abstützung des Rückstellelementes kann im Rahmen der Sfindung federnd erfolgen, wobei als Feder sowohl ein übliches Federelement als auch ein Gaspolster Verwendung finden kann, wobei dieses Gaspolster durch einen Anschluß an die Druckluftversorgung aufgebaut sein kann. Bezüglich des Rückstellelementes erweist sich eine Ausgestaltung als Ringkolben als zweckmäßig. Die Abdeckung in der Schließlage erfolgt dabei bevorzugt nicht unmittelbar über den Ventilteller,

909882/0397 - 8 -

sondern über eine Ringdichtung, während dem Ventilteller in erster Linie die Funktion zukommt, bei Beaufschlagung durch den Druckluftstrom nach Freigabe der Fixierung ein möglichst schnelles Schließen zu gewährleisten. Ferner kann mittels des Rückstellelementes über den Ventilteller das Absperrelement zur Rückstellung in die Ausgangslage beaufschlagt werden.

Findet die Fixierung über eine Magnetspule Verwendung, so erweist sich für den Betätigungsschalter eine Ausgesbaltung als besonders zweckmäßig, bei der dieser einen Mikroschalter umfaßt, der über einen Druckknopf unter Vermittlung einer nachgiebigen Abstützung beaufschlagbar ist. Eine derartige Ausgestaltung eines Betätigungsschalters, die einen sicheren Schutz des empfindlichen Mikroschalters gegenüber übermäßigen Belastungen gewährleistet, und die ein eigenständiges Element der Erfindung bildet, erweist sich inbesondere für den Einsatz bei handgeführten Druckluftschraubern als zweckmäßig, da so Beschädigungen des Mikroschalters auch im rauhen Alltagseinsatz vermieden werden können. In zweckmäßiger Ausgestaltung des Betätigungsschalters beaufschlagt der Druckknopf den Mikroschalter über eine Feder, die/dem hohl ausgeführten Schaft des Druckknopfes angeordnet ist, der seinerseits über eine weitere Feder gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist, wobei diese Feder den Druckknopf in seine Ausgangslage zurückstellt. Ist für diese Rückstellfeder der Eederweg kleiner und die Federhärte größer als für die den Mikroschalter beaufschlagende Feder, so ist auf diese Weise jede Überlastung des Mikroschalters ausgeschlossen, da über die Rückstellfeder eine Blockierung im Betätigungsweg erreichbar

909882/0397 ~ ⁹ ~

2828373

ist, bevor die eigentliche Betätigungsfeder für den Mikroschalter auf Block geht. Die Verwendung eines elektrischen Betätigungsschalfcers ermöglicht im Rahmen der Erfindung nicht nur das unmittelbare Ansprechen der für die Fixierung des Absperrelementes vorgesehenen Spule, sondern auch weiterer Einrichtungen, so insbesondere das öffnung eines Haupteinlaßventiles für das Druckmittel und die Nullung von Elektronikgeräten, wie sie insbesondere für die Drehmoment- ι und/oder Drehwinkelmessung vorgesehen sind, so daß im Rahmen der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Verwendung eines elektrischen Betätigungsschalters insbesonder<^Ln der vorgeschilderten, erfindungsgemäßen Art eine bevorzugte Lösung darstellt.

Im Rahmen der Erfindung kann der Betätigungsschalter aber auch als pneumatisches Ventil ausgebildet sein, so daß über den Betätigungsschalter unmittelbar die Druckluftversorgung und damit die Druckzuführung zum nachgeordneten Absperrventil steuerbar ist. Ein derartiger pneumatischer Betätigungsschalter ist dabei erfindungsgemäß bevorzugt derart gestaltet, daß er in seiner Aus-Stellung eine Entlüftung zumindest des Ventilraumes des Absperrventiles ermöglicht, so daß das Absperrelement aufgrund der nachgiebigen Abstützung des Rückstellelementes aus seiner Sehließstellung in die Ausgangslage zurückgedrängt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein pneumatisches,' als Betätigungsschalter ausgebildetes Ventil auch derart gestaltet sin, daß über dieses Ventil, das die Druckluftzufuhr zum nachgeordneten Absperrventil unmittelbar freigibt und in seiner Aus-Stellung wiederum auch dessen Entlüftung zur Folge

909882/0397 - lo -

- Io -

hat, in seiner Aus-Stellung eine Verbindung zwischen dem Rückraum des inbesondere als Ringkolben ausgebildeten Rückstellelementes mit der DruckluftVersorgung hergestellt ist, so daß sowohl das Rückstell- wie auch das Absperrelement bei Aus-Stellung des Betätigungsschalters über den aufgebauten Druck in ihre Ausgangslage zurückgedrängt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Zeichnungen und deren Beschreibung. Es zeigen:

Fig. 1 u. 2 sich ergänzende Teildarstellungen eines als Druckluftschrauber ausgebildeten, handgeführten und motorbetriebenen Werkeuges, das teilweise im Schnitt dargestellt ist, wobei der Betätigungsschalter in seiner Aus-Stellung und das Absperrventil in einer Ausgangslage gehalten sind,

Figur 3 eine der Darstellung gemäß Figur 2 entsprechende Darstellung, wobei der Betätigungsschalter in seiner Ein-Stellung und das Absperrventil in seiner Öffnungslage dargestellt 1st,

Figur 4 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung, wobei der Betätigungsschalte^ln seiner Ein-Stellung und das Absperrventil in seiner Schließlage dargestellt ist,

Figur 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Betätigungsschalters in dessen Aus-Stellung,

- 11 909882/0397

Figur 6 eine der Figur 5 entsprechende Darstellung des Betätigungsschalters, nunmehr in Ein-Stellung,

Fig. 7-9 den Figuren 2 - 4 im wesentlichen entsprechende, vereinfachte Schnittdarstellungen, wobei ein pneumatisch-mechanischer Betätigungsschalter vorgesehen ist und wobei wiederum verschiedenen Stellungen des Betätigungsschalters verschiedene Stellungen des Absperrventiles zugeordnet sind, und

Fig.10-12 eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungsvari— ante von Betätigungsschalter und Absperrventil, wobei wiederum den Figuren 2 bis 4 entsprechende Schaltstellungen vorgesehen sind.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte, handgeführte und motorbetriebene Werkzeug, das einen Druckluftschrauber bildet, ist insgesamt mit 1 bezeichnet, und weist neben einem Handgriff 2 einen hier nur teilweise dargestellten, den Druckluftmotor umfassenden Antriebsteil 3, einen Getriebeteil 4 und einen als Winkeltrieb ausgebildeten Abtriebsteil 5 auf, der in einem Schraubvierkant 6 endet. Antriebsteil 3 und Getriebeteil 4 liegen koaxial hintereinander einerseits des Handgriffes 2 und es ist der Handgriff 2 auf der Gegenseite mit dem Druckluftanschluß versehen, der durch einen axial abgeführten Druckluftschlauch 7 symbolisiert ist.

Am Handgriff 2 ist beim dargestellten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ein Betätigungshebel 8 angelenkt, der mit

909882/0397

- 12 -

einem Im Handgriff 2 angeordneten Betätigungsschalter 9 zusammenwirkt. Dieser Betätigungsschalter umfaßt, wie insbesondere die Figuren 5 und 6 erkennen lassen, neben einem vom Betätigungshebel 8 beaufschlagbaren Druckknopf 10 einen Mikroschalter 11, der über elektrische Kabel 12 mit einem hier nicht dargestellten Steuer-Schaltschrank verbunden ist.

Zumindest im wesentlichen liegt innerhalb des hohl ausgebildeten Handgriffes 2 auch noch eine Magnetspule 13, die ebenfalls an den hier nicht dargestellten Steuer—Schaltschrank angeschlossen ist und deren in Achsrichtung des Werkzeuges verlaufender Anker durch eine Führungsstange 14 gebildet ist, die mit dem Absperrelement eines insgesamt mit I5 bezeichneten Absperrventiles zusammenwirkt.

Bevor auf den Aufbau dieses erfindungsgemäß gestalteten Absperrventiles näher eingegangen wird, sei noch angemerkt, daß axial dahinterliegend der Druckluftmotor vorgesehen ist, von dem hier nur der hintere Rotordeckel 16 und der vordere Rotordeckel 17 angedeutet sind und dem ein Getriebe 18 nachgeordnet ist, auf das ein Drehmomentenaufnehmer 19 folgt. Über den Drehmomentenaufnehmer 19 und gegebenenfalls einen hier nicht dargestellten, bevorzugt dem Druckluftmotor zugeordneten Drehwinkelmeßgeber wird die jeweils anzuziehende Verschraubung im Hinblick auf das Erreichen eines vorgegebenen Anzugsdrehmomentes kontrolliert und es ist insoweit beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel/nicht näher gezeigter »feise ein entsprechender Anschluß zum Steuer-S^haltschrank gegeben.

Das insgesamt mit 15 bezeichnete Absperrventil liegt zu einem

909882/0397

- 13 -

wesentlichen Teil innerhalb eines Verteilerstückes 2o, das napfartig ausgebildet ist und dessen Boden von Druckluftzufuhrbohrungen 21 sowie von der in die Magnetspule I3 hineinragenden Führungsstange il4 durchsetzt ist. Nach der Gegenseite schließt an das Verteilerstück 2o ein Zwischenstück an, in dem das rückwärtige Lager für die Welle 23 des Druckluftmotores liegt und das von zum Druckluftmotor führenden Druckluftversorgungskanälen 24 durchsetzt ist. Gegen das napfförmige Verteilerstück 2o läuft das Zwischenstück 22 mit einem halsartigen, in das Verteilerstück 2o hineinragenden Ansatz aus, der mit 25 bezeichnet ist und über dessen Bund 26 Verteilerstück 2o und Zwischenstück 22 gegeneinander zentriert sind. Der Bund 26 bildet zugleich eine Stützschulter für eine Feder 27., die den halsförmigen Ansatz mit Abstand umgibt, auf dem das Rückstellelement des Absperrventiles 15 in Form eines Ringkolbens 28 axial verschiebbar geführt ist. Der Ringkolben liegt dichtend zwischen dem halsartigen Ansatz 25 und der Wandung des napfförmigen Verteilerstückes 2o, wobei die vorgesehenen Dichtungen hier symbolisch bei 29 und 30 angedeutet-sind. Über die Feder 27 ist der Ringkolben in Richtung auf den Boden des napfförmigen Verteilerstückes 2o abgestützt und er liegt hierbei in der in Figur 1 dargestellten Ausgangslage an einem Ventilteller 31 an, der zusammen mit einem in Verlängerung der Führungsstange 14 vorgesehenen,' eine Ringdichtung 32 tragenden Ansatz das Absperrelement bildet, das, bezogen auf die Druckluftzufuhr zum Druckluftmotor im Durchströmungsweg für die Druckluft angeordnet ist und das durch eine Feder 33 zusätzlich in dieser Richtung belastet ist.

909882/0397

Bevor nun auf die Funktion und die verschiedenen, in Figuren 2 bis 4 dargestellten Schaltstellungen des Absperrventiles näher eingegangen wird, sei,'noch der Betätigungsschalter 9, der in Figuren 5 und 6 im Detail dargestellt ist, näher erläutert. Er umfaßt, wie bereits angesprochen, einen Mikroschalter 11, der über einen Druckknopf 10 be— tätigbar ist, welcher in einem Gehäuse 34 angeordnet ist, dem bei napfförmiger Ausführung bodenseitig der Mikroschalter 11 zugeordnet ist, dessen Schaltstift 35 durch einen Druckstift 36 beaufschlagt ist, welcher in dem hohl gebohrten Druckknopf 10 geführt ist und durch eine in dem Druckknopf 10 liegende Druckausgleichsfeder 37 beaufschlagt ist. In Richtung auf seine Ausgangslage ist der Druckknopf 10 durch eine Rückhol-feder 38 beaufschlagt, die den Druckknopf

10 außenseitig umschließt und an einem Bund 39 desselben sowie dem Boden des Gehäuses 34 anliegt. Der Bund 39 dient gleichzeitig auch als Anschlag gegenüber einer Abschlußplatte 40, über die in hier nicht näher dargestellter Weise der Betätigungsschalter im Handgriff befestigbar ist. Die Druckaus— gleichsfeder 37 ist bei der dargestellten, erfindungsgemäßen Gestaltung des Betätigungsschalters weicher als die Rückhohlfeder und hat zudem gegenüber dieser auch einen größeren Federweg, so daß über die Federkennung der Druckausgleichsfeder 37 die Betätigungskraft bestimmbar ist, über die der Mikroschalter 11 beaufschlagt wird, unabhängig von der eigentlichen Betätigungskraft, die auf den Druckknopf 10 ausgeübt wird. Hierdurch sind Beschädigungen des Betätigungsschalters, und hier insbesondere des Mikroschalters

11 aufgrund beispielsweise unsachgemäßer Handhabung weitgehend ausgeschlossen.

909882/0397 -15-

Pur die Erläuterung der Funktion wird von der Darstellung gemäß Figur 2 ausgegangen, in der der Betätigungssehalter 9 sich in Aus-Stellung befindet und in der die beiden beweglichen Elemente 28 und Jl₃ 32 des Absperrventiles 15 sich in ihrer Ausgangslage befinden, in der das durch den Ringkolben gebildete Rückstellelement 28 gegen den Ventilteller 31 als Glied des Absperrelementes anliegt. Die Führungsstange 1\ liegt in der Spule, die nicht erregt ist, so daß an sich ei- ne fheie Verschiebbarkeit gegeben ist und die beiden Elemente 28 und 31, 32 federnd abgestützt aneinander anliegen. Wird der Betätigungsschalter 9, wie in Figur 3 veranschaulicht, über den Betätigungshebel 8 in seine Ein-Stellung gedrückt, so wird an den Schaltschrank ein entsprechender Impuls abgegeben, der verschiedene andere Befehle auslöst. So wird einmal in hier nicht dargestellter Weise die Druckluftversorgung freigegeben, so daß sich ein Anschluß des Gerätes an die Druckluftquelle ergibt. Zum anderen wird die Magnetspule 13 erregt und es wird dadurch die Führungsstange 14 des Absperr element es 31, 32 fixiert. Ferner ergibt sich für den Ringkolben als Rückstellelement 28 eine Druckbeaufschlagung, durch die dieser entgegen der Abstützkraftfer Feder 27 abgedrängt wird, so daß sich zwischen Ventilteller 3I und Ringkolben 28 ein Ringspalt ergibt, durch den die Druckluft über die Versorgungskanäle zum Druckluftmotor strömen kann. Mit der Einschaltung des Betätigungsschalters 9 kann ferner auch eine Nullung einer etwa vorgesehenen,durch mehrere zusammengeschaltete, insbesondere elektronishe Schalt- und Meßglieder gebildete Meßkette verbunden sein, so daß ausgehend von der Einschaltung des Betätigungsschalters 9, also vom Inbetriebsetzen des Druckluftschraubers eine exakte Drehmoment- und/oder Drehwinkelmessung möglich ist.

909882/0397

- 16 -

Der Schraubvorgang wird beispielsweise beendet nach Erreichen der in die Elektronik eingegebenen Grenzwerte für das Anziehdrehmoment und/oder den Anziehdrehwinkel. Dabei wird vom Steuerschaltschrank ein Signal ausgelöst, das den Spannungsabfall in der Magnetspule bewirkt, womit die Arretierung der Führungsstange 14 aufgehoben und das Abspsrrelement frei beweglich wird. Aufgrund seiner Lage im Druckluftstrom und aufgrund der hier gegebenen Abstützung des Absperrelementes 3I, 32 in Richtung auf das Rückstellelement 28 wird dabei das Absperrelement Jl₁ 32 schlagartig in seine in Figur 4 dargestellte Schließstellung versetzt, in der die Druckluftzufuhr zum Motor unterbrochen ist, wobei aufgrund der das Absperrelement 31, 32 belastenden Feder 33 ein eventueller RestmagEtismus der Spule, der den Schließvorgang beeinträchtigen könnte, leicht überwunden wird.

Ist die in Figur 4 dargestellte Absperrlage erreicht, so is t der Schraubvorgang unabhängig von der Schaltstellung des Betätigungsschalters 9 unterbrochen und es kann dieser freigegeben werden. Der Betätigungsschalter wird dann über die Rückhifeder 38 in seine Öffnungslage verstellt, wobei aufgrund eines entsprechenden Impulses des Mikroschalters zugleich die Druckluftversorgung unterbrochen wird. Mit der Unterbrechung der Druckluftversorgung fällt der im Absperrventil herrschende Druck zusammen und es kann nunmehr der Ringkolben 28, der das Rückstellelement bildet, über die jftn zugeordnete Feder 27 in seine Ausgangslage gemäß Figur 2 zurückgedrängt werden, wobei gleichzeitig auch das Absperrelement in diese Ausgangslage verschoben wird. Damit ist der geschilderte Druckluftschrauber wieder für den nächsten Einsatz bereit.

- 11 -909882/0397

Bei der Ausführungsform gemäß Figuren ¹J bis 9 ist prinzipiell die gleiche Punktion gegeben, es wird hier aber über den Betätigungsschalter 5o die Druckluftversorgung zum Absperrventil unmittelbar freigegeben. Der Druckknopf 51 des Betätigungsschaltas ist hierfür unmittelbar in seinem rückwärtigen Teil als Ventilkörper ausgebildet, der in. seiner Öffnungsstellung (Figur 8) den Luftweg zwischen einem stromauf des Betätigungsschalters 50 liegenden Versorgungskanal 52 und einem stromab des Betätigungsschalters liegenden, auf das Absperrventil mündenden Druckluftkanal 53 freigibt.

Das Absperrventil, das insgesamt mit 5^ bezeichnet ist, ist prinzipiell gleich wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel aufgebaut und umfaßt ein als Ringkolben ausgebildetes Rückstellelement 55 und ein Absperrelement 56, das aus dem Ventilteller 57i einem verjüngten Ansatz 73 mit Dichtring 7²J- und der FUhrungs- oder Stellstange 58 besteht. Diese Stellstange erstreckt sich axial bis zu einer Verriegelungsvorrichtung 59, die im dargestellten Ausführungsbeispiel drehmomentenabhängig arbeitet. Die Verriegelungsvorrichtung 59 ist im Prinzip als eine in ihrerWirkungsweise allgemein bekannte Drehmomentenkupplung ausgebildet, bei der sich nach Abgabe eines bestimmten Drehmomentes eine axiale Verschiebung des Steuerteiles 60 ergibt, das als Ringkörper die hohl gebohrte Welle 62. umschließt, in der in einer Axialbohrung die Stellstange 58 geführt ist, die sich, so lange das vorgegebene Grenzdrehmornent nicht erreicht ist, axial auf Steuerstiften 6l abstützt, die die Welle 62 radial

innerhalb
durchsetzen und zunächst/des Ringkörpers 60 liegen. Da die Steuer-

- 18 909882/0397

stifte in ihrem auf die Axialbohrung ausmündenden Bereich gerundet ausgeführt sind, ergibt sich durch die Stellstange bei axialer Belastung derselben eine radiale Abdrängung der Steuerstifte 61, die so lange ohne Auswirkung bleibt, als die Steuerstifte 61 radial außen vom Ringkörper 60 umschlossen sind. Wird das vorgegebene Grenzdrehmoment erreicht, so wird der Ringkörper 60 entgegen der St^ützkraft der Feder 63 axial verschoben und es kommen die Steuerstifte in einen konisch aufgeweiteten Endbereich des Ringkörpers 60 zu liegen, in dem sie radial nach außen so weit abdrängbar sind, daß die Stellstange 58 über die Steuerstifte 61 hinaus axial verschiebbar ist. Diese Stellung ist in Figur 9 gezeigt und entspricht der Absperrlage des Absperrventiles 54.

Geht man nun davon aus, daß mit Erreichen der Absperrlage zugleich auch der Schraubvorgang automatisch beendet ist, so wird die Bedienungsperson den Betätigungsschalter 5O freigeben, mit der Folge, daß, wie aus Figur 7 ersichtlich, über den verjüngten Schaftteil 64 des Druckknopfes 51 eine Verbindung zwischen dem Druckluftkanal 53 und einer Entlüftungsbohrung 65 hergestellt wird, die eine Entlüftung des Ab— sperrventilraumes zur Folge hat. Infolge dieser Entlüftung kann über die den Ringkolben 55 abstützende Feder 66 der Ringkolben 55 zusammen mit dem Ventilteller in die Ausgangs - lage gemäß Figur "i zurückgestellt werden, wobei gleichzeitig naturgemäß auch die Stellstange 58 zurückgezogen wird. So-bald die Stellstange 58 dabei zwischen den Steuerstiften 61 herausgleitet, werden diese aufgrund der Anschrägung des Endteiles des Ringkörpers 60 bei der gegebenen axialen Belastung desselben durch die Feder 63 radial nach

909882/0397

- 19 -

innen in ihre Sperrlage verschoben, in der sie der axialen Verschiebung des Absperrelementes eine Grenze setzen. Abweichend vom eigangs geschilderten Ausführungsbeispiel erfolgt die Verriegelung des Al3?)errelementes bei Druckluftbeaufschlagung nicht unmittelbar in der der Ausgangslage entsprechenden Stellung, sondern hierzu leicht versdzfc , wobei der Ventilteller hier wie bei der erstgeschilderten Ausführungsform in bezug auf die auf das Absperrventil mündenden Druckluftkanäle so angeordnet ist, daß er im Druckluftstrom liegt 'und der Einwirkung des Fließdruckes unterworfen ist.

Die Ausgestaltungsform gemäß Figuren Io bis 12 entspricht weitestgehend jener gemäß Figuren ¹J bis 9* es ist hier jedoch abweichend von dieser vorgeschilderten Ausführungsform eine Lösung vorgesehen, bei der der als Rückstellelement vorgesehene Ringkolben 55 in Richtung aufsseine Ausgangslage nicht durch eine Feder abgestützt ist, sondern durch ein Gaspolster. Hierzu ist bei prinzipiell gleicher Ausbildung der nunmehr mit 7o bezeichnete Betätigungsschalter mit einer zusätzlichen Bohrung 71 versehen, die in der Ausstellung des Betätigungsschalters 7° ( Figur lo) ejhe Verbindung zum Druckluft Versorgungskanal 52 herstellt, so daß der Ringkolben entsprechend abgestützt ist. Figuren 11 und 12 zeigen, daß in derEin-Stellung des Betätigungsschalters 7o dieser Anschluß des hinter dem Ringkolben 55 liegenden Raumes an die Druckluft Versorgung unterbrochen ist und daß dieser Raum nunmehr über eine weitere, im Druckknopf 51 vorgesehene Bohrung 72 entlüftet ist. Es kann dementsprechend beim Einschalten der

- 2o -

909882/0397

Ringkolben wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen gegenüber dem Ventilteller 57 zurückgedrängt v/erden, so daß sich eine offene Luftverbindung zum Druckluftmotor ergibt. Da die sonstigen Details dieser Ausführungsform dem entsprechen, was anhand der Figuren 7 bis 9 erläutert wurde, wird auf diese Darlegungen verwiesen.

Auch bei den pneumatisch-mechanischen Lösungen gemäß Figuren 7 bis 12 sind in gleicher Weise sehr hohe Schließgeschwindigkeiten für das Absperrventil 54 zu erreichen, so daß auch insoweit die angeführten Vorteile gegeben sind.

909882/0397

Leerseite

Claims

Patentanwalt ^ _Q — q

pg. Wolter Jackssch 28 2 9 3 / *

Stuttgart N, Menzeletreß· 40 27. Juni 1978

Deutsche Gardner-Denver A 36 I08 - wre

Gesellschaft rait beschränkter Haftung
Industriestraße

Westhausen

Ansprüche

Tl₇ Motorbetrieberies Werkzeug,, insbesondere handgeführtes Druckluft-Schraubwerkzeug, mit einem Druckluftmotor, einem die Druckluftversorgung steuernden Betätigungsschalter und einem diesem in der Druckluftzufuhr zum Motor nachgeordneten Absperrventil,, dadurch gekennzeichnet., daß das Absperrventil (I5) zwei zueinander koaxiale., unabhängig voneinander axial verschiebbare Elemente (28₅ 3I₅ 32) umfaßt,, von denen das eine ein Rückstellelement (28) und das andere ein Absperrelement (3I₅ 32) bildet und die bei über den Betätigungssehalter (9) abgesperrter Druckluftversorgung (Aus-Stellung) durch nachgiebige Abstützung des Rückstellelementes (28) in einer Ausgangslage gehalten sind_s aus der bei Freigabe der Druckluftversorgung über den Betätigungssehalter (9) (Ein-Stellung) und bei gleichzeitiger Fixierung des Äbsperrelementes (31* 32) in einer seiner Ausgangslage zugeordneten Öffnungsstellung das Rückstellelement (28) inline vom Absperrelement (31, 32) abgesetzte, dessen Schließstellung zugeordnete Lage verschiebbar ist, wobei die Schließstellung,insbesondere drehmomenten- und/oder drehwinkelabhängig gesteuert, durch Freigabe der Fixierung des Absperrelementes (3I, 32) und Verschiebung desselben in Richtung des Druckluftstromes erreichbar ist, und daß das Absperrelement (3I, 32)

909882/0397

aus seiner der Schließstellung entsprechenden Lage nach Abschalten der Druckluftversorgung über den Betätigungsschalter (9) (Aus-Stellung) mittels des Rückstellelementes (28) selbsttätig in die Ausgangslage verschiebbar ist.
2. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s daß das Absperrelement (31, 32) durch den Druckluftstrom in Richtung auf das Rückstellelement (28) belastbar ist.
3» Motorbetriebenes Merkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet;, daß das Absperrelement (3I, 32) federnd in Richtung auf das Rückstellelement (28) belastet ist.
H-o Motorbetriebenes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement durch einen Ventilteller (3I) und einen daran befindlichen zylindrischen Ansatz mit einer Ringdichtung (32) gebildet ist₅ dem eine Pührungsstange (14) zugeordnet ist ο
5ο Motorbetriebenes werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement (31, 32) elektromagnetisch in seiner Öffnungsstellung fixierbar ist.
6. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Absperrelement (31* 32) zugeordnete Pührungs stange (lh) als Anker einer Spule (I3) ausgebildet ist.

909882/0397
7. Motorbetriebenes Werkzeug nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrelement (56) mechanisch in seiner öffnungsstellung fixierbar ist.
8. Motorbetrxebenes Werkzeug nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Absperrelement (56) zugeordnete Führungsstange als Stellstage (58) auf einer lösbaren Verriegelung abstützbar ist.
9. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet;, daß die Verriegelung drehmomentenabhängig auslösbar ist.
10. Motorbetrxebenes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche., dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (28) gegen den Versorgungsluftdruck federnd in Richtung auf das Absperrelement (31* 32) abgestützt ist.
11. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement (28) durch einen Ringkolben gebildet ist.
12. Motorbetriebenes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschalter (9) einen Mikroschalter umfaßt, der über einen Druckknopf (lo) unter Vermittlung einer nachgiebigen Abstützung beaufschlagbar ist.

909882/0397

-⁴- 2928379
13. Motonbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch geleinzeichnet, daß der Druckknopf (lo) den Miroschalter (11) über eine Druckausgleichsfeder beaufschlagt.
14·. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 12 oder I3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (lo) hohl ausgeführt ist und die den Mikroschalter (11) beaufschlagende Druckausgleichsfeder (37) aufnimmt.
15. Motorbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckknopf (lo) über eine Rückholfeder (38) in Richtung auf seine Ruhelage (Aus-Stellung) beaufschlagt ist, deren Pederweg kleine3?und deren Federhärte größer ist als bei der den Mikroschalter (11) beaufschlagenden Druckausgleichsfeder (37).
16. MotorbetrJebenes Werkzeug nach einem der vorhergehen-' den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über den Mikroschalter (11) bei gleichzeitiger Freigabe der Druckluftversorgung die Magnetspule (I3) erregbar ist.
17. Motorbetriebenes Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschalter (50) als pneumatisches Ventil ausgebildet ist.

- 5 -909882/0397