DE2928470A1

DE2928470A1 - Druckluftbetriebenes werkzeug mit drehmomentabhaengigem motor-abschaltmechanismus

Info

Publication number: DE2928470A1
Application number: DE19792928470
Authority: DE
Inventors: Jun William Workman
Original assignee: Gardner Denver Inc
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1978-09-15
Filing date: 1979-07-14
Publication date: 1980-03-27
Also published as: CA1087938A; JPS5548585A; SE440990B; US4223745A; FR2436000A1; DE2928470C2; FR2436000B1; GB2029745A; GB2029745B; JPS5725353B2; SE7906784L

Description

Dipi.-lng. W. Dahllce
DipUng. H.-]. Lipport

Patentanwälte r, H₀- /ς^

Ronkenfoistor SüoBe 137 D-Hg/Su

5060 Borgisch Gladbacii 3

Gardner-Denver-Company Dallas, Texas, USA

"Druckluftbetriebenes Werkzeug mit drehmomentabhängigem Motor-Abschaltmechanismus

Auf dem Gebiet von pneumatischen Schraubern sind mehrere Erfindungen gemacht worden, die Mechanismen betreffen, welche beim Anliegen eines vorbestimmten Drehmomentes, das vom Schrauberantriebsmechanismus übertragen wird, wirksam werden, um ein Motorabschaltventil über ein Steuerglied zu betät^n, das den Drehmoment-Feststellungsmechanismus und das Schließglied des Abschaltventiles miteinander verbindet. Bekannte Mechanismen dieser Art (US-PS 616 864 und 4 078 618) sind geschaffen worden zur Verwendung in Werkzeugen, die als "push-to-start" Typen bekannt sind, bei denen eine von einer Bedienungsperson auf das Werkzeug ausgeübte Kraft das Abschaltventil genau dann öffnet, wenn das Befestigungslement vom Werkzeug ergriffen ist. Folglich konnten bekannte Mechanismen von dem Typ, den die Erfindung betrifft, nicht in Werkzeugen verwendet werden, die

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nicht vom sogenannten "push-to-start" -Typ sind.

Die Erfindung sieht die Schaffung eines verbesserten drehmomentabhängigem Motor-Abschaltmechanisrnus für Motor-Werkzeuge vor, wobei ein Mechanismus, der für Werkzeuge des "push-to-start"-Typs bestimmt ist, auch für Werkzeuge verwendet werden kann, die einen rechtwinkligen Antriebsmechanismus haben, wie auch für Werkzeuge anderer Werkzeugtypen.

Die Erfindung betrifft ferner die Schaffung eines verbesserten drehmomentabhängigem Motor-Abschalfcmechanismus für druckluftbetriebene Schrauber oder dergleichen, bei denen ein Druckluftabschaltventil bei der Beendigung des Arbeitszyklus des Schraubers durch einen druckluftbetätigten, beweglichen Ventilsitz geschlossen werden kann.

Schließlich bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Motor^ abschaltventiles für ein druckluftbetriebenes Werkzeug , wobei das Ventil einen Mindestdruckluftdruck benötigt, um zu öffnen und den Arbeitszyklus des Werkzeuges zu beginnen und während des Arbeitens des Werkzeuges offen zu bleiben.

Vorteile und weitere Merkmale des erfindungsgemäßen druckluft-* betriebenen Werkzeuges werden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines luftdruckbetriebenen Schraubers, der den erfindungsgernäßen drehmomentabhängigen Motor-Abschaltmechanismus umfaßt;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch Teile des in Fig. 1

dargestellten Werkzeuges in einem größeren Maßstab und

Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt,

in dem die Stellungen der Motor-Abschaltventile dargestellt sind, wenn der Schrauber arbeitet.

In Fig. 1 der Zeichnung ist ein tragbarer druckluftbetriebener Schrauber als ganzes mit 10 bezeichnet. Das Werkzeug 10 ist von bekannter Art und umfaßt ein Gehäuse 14 und einen Schalthebel 16 zum Öffnen eines Antriebsdruckluft-Zuführungsventiles, das später näher beschrieben werden wird. Das Werkzeug 10 ist mit einem rechtwinkligen Ausgangsantriebsmechanismus versehen, der im Gehäuseteil 18 angeordnet ist und der zum drehbaren Antreiben eines auf ein Befestigungselement aufsteckbaren Elemente^, beispielsweise einer Nuß 20 dient.

Das Werkzeug 10 umfaßt ferner einen Anschluß 22, der am Gehäuse

' 14 angebracht ist und dem Anschluß eines Druckluftschlauches 24 j

j I

an das Werkzeug dient. i

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Fig. 2 zeigt, daß das Werkzeug 10 ferner einen Druckluftmotor 26 umfaßt, der im Gehäuse 14 angeordnet ist und einen Rotor 28 .mit einer Längsbohrung 3Ö aufweist. Der Rotor 28 steht mit dem vorgenannten Element 20 in Antriebsverbindung über Antriebseinrichtungen, die einen drehmomentfeststellenden Mechanismus 32!

umfassen. Der Mechanismus 32 ist von dem Typ, der in der US-PS j 3 616 864 und 4 078 618 beschrieben ist und umfaßt integrierte treibende und getriebene Elemente 34 und 36. Einzelheiten über, die Konstruktion und Funktion des Mechanismus 32 können den vorgenannten Patentschriften entnommen werden. In Abhängigkeit von einem vorbestimmten vom treibenden Element 34 auf das getriebene Element 36 übertragenen Drehmoment bewegt sich das treibende Element axial entgegen der Kraft einer Feder 38» um eine rohrförmige Hülse 39 zu bewegen und eine radial auswärts

eren ^ _; -

^; gerichtete Verschiebung von einer oder mehr! Kugeln 40 zu er-

passen, die

möglichen, die in eine Radialbohrüng^in einer drehbaren An- ■_} triebswelle 42 ausgebildet ist. Die Hülse 39 ist durch eine ; Feder 37 gegen das Element 34 vorgespannt. Die Welle 42 ist

mit dem Rotor 28 des Motors - durch eine Antriebsverbindung • verbunden, die eine gezahnte Hülse 43 umfaßt. Die Welle ist ; gegenüber dem treibenden Element 54 drehfest.

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ι In dem in Fig. 2 dargestellten Zustand des Werkzeuges berühren

die Kugeln 40 ein Ende eines langgestreckten Steuerstabes 44, ! der in der Längsbohrung 30 angeordnet ist, sich in eine

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Bohrung 46 in der Welle 42 hineinerstreckt und an seinem anderen Ende mit einem Motor-Abschaltventil-Schließglied 48 verbunden ist. Wird ein vorbestimmtes Drehmoment vom Mechanismus 32 festgestellt, bewegen sich das Element 34 und die Hülse 39 axial auf der Welle 42, um den Kugeln 40 ein radial Auswärtsbewegen zu erlauben, und eine Bewegung des Steuerstabes 44 zu ermöglichen, wodurch das Schließglied 48 sich in Berührung mit einem beweglichen Ventilsitz 50 bewegen kann, um das Abschalten der Druckluftzufuhr zum Motor 26 zu bewirken.

; Die zum Betrieb des Motors dienende Druckluft wird dem 'Motor über einen Kanal 52, einen Hohlraum 54, einen Längskanal 56 im Ventilsitz 50 und ferner über einen Kanal 58 zugeführt. In

! den Kanal 52 ist ein von einer Bedienungsperson steuerbares

Ventil 60 geschaltet, auf das ein Stößel 62 einwirken kann, der mit einem Hebel 16 zusammenwirkt. Der Stößel 62 umfaßt eine Längsnut 64, die zum Entlüften des Hohlraumes 54 nach außen dient, wenn das Ventil 60 sich in der in Fig. 2 dargestellten, geschlossenen Lage befindet.

Der bewegliche Ventilsitz 50 umfaßt einen Kolbenteil 66 und einen im Durchmesser verringerten Stabteil 68, die beide dicht in zugeordnete Bohrungen 67 und 69 im Gehäuse 14 eingepaßt sind.

Dichtungen, wie O-Ringe 70 und 72, sind auf dem Kolbenteil und ' dem Stabteil angeordnet. Der Ventilsitz 50 ist zum Schließglied 48 durch eine Schraubenfeder 76 vorgespannt, die in einer

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Kammer 78 angeordnet Ist, welche über einen Kanal 80 nach außen entlüftet ist. Der Ventilsitz 50 ist durch einen lösbar befestigten Sprengring 82 in der Bohrung 67 gesichert.

Vor dem Beginn eines Arbeitszyklus des Werkzeuges 10 befinden sich das Ventil 60 wie auch der Ventilsitz 50, der Steuerstab 44 und das Schließglied 48 in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Wenn die Bedienungsperson des Werkzeuges den Hebel 16 in die in Fig. 3 dargestellte Lage verschwenkt_r wird Druckluft dem Hohlraum 54 zugeführt, um auf die Stirnfläche 65 des Kolbenteils 66 des Ventilsitzes 50 einzuwirken. Reicht der Druck aus, die Kraft der Feder 76 zu überwinden, wird der Ventilsitz in die in Fig. 3 dargestellte Lage bewegt, während das Schließglied 48 in seiner ersten Stellung verbleibt. Druckluft fließt dann durch dieKanäle 56 und 58 zum Motor 26 des Werkzeuges 10. Wird ein vorbestimmtes, dem auf ein Befestigungselement auszuübenden Solldrehmoment entsprechendes Drehmoment vom Mechanismus 32 festgestellt, bewegen sich das Element 34 und die Hülse 39 axial, um ein radiales Auswärtsbewegen der Kugeln 40 in die innere Ausnehmung 35 der Hülse zu gestatten, wodurch der Steuerstab 44 und das Schließglied 48 frei sind, um sich in eine Stellung zu bewegen, in der das Schließglied wieder am Ventilsitz 50 anliegt und dadurch den Durchtritt von Druckluft zum Kanal 56 und zum Motor unterbricht. Befindet sich das Ventil-Schließglied 48 in der in Fig. 3 dargestellten Lage, erfolgt normalerweise ein geringer Druckabfall über die

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Öffnung, die zwischen dem Schließglied und dem Ventilsitz vorhanden ist, so daß eine resultierende Druckkraft das Schließ- : glied zum Sitz hin drückt und ausreicht, das Schließglied in Anlage aiden Ventilsitz zu bewegen, wenn der Mechanismus 32

; den Steuerstab 44 freigibt.

Ist der Motor 26 durch Schließen des Ventiles abgeschaltet, j das durch den Ventilsitz 50 und das Schließglied 48 gebildet j ist, gibt die Bedienungsperson des Werkzeuges den Hebel 16 frei, was das Ventil 60 und den Stößel 62 in ihre in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Lagen zurückkehren läßt. Der Hohlraum j 54 wird dann nach außen über die Nut 64 im Stößel entlüftet und das Herabsetzen des Druckes im Hohlraum läßt die Feder 54 den Ventilsitz 50 und das Schließglied 48 in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren, die in Fig. 2 dargestellt sind, wodurch ein weiterer Arbeitszyklus des Werkzeuges begonnen werden kann, wenn dies die Bedienungsperson wünscht.

Die Anordnung des beweglichen Ventilsitzes 50 ist nicht nur vorgesehen, um eine verbesserte Motor-Abschaltsteuerung zu schaffen, sondern kann auch als ein Minimumdruck-Ventil wirken, d.h., wenn der dem Motor zugeführte Druck der Druckluft ungenügend ist, um den Sitz in die in Fig. 3 dargestellte Lage zu bewegen, dann wird keine Druckluft eingelassen, um den Motor zu starten und der Arbeitszyklus des Werkzeuges kann nicht begonnen werden, wenn die dem Motor zugeführte Druckluft keinen für das Arbeiten des Werkzeuges ausreichenden Druck hat.

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Claims

Patentansprüche

.j Druckluftbetriebenes Werkzeug mit einem Gehäuse, einem Druckluftmotor in diesem zum Antrieb eines an ein Befestigungselement angreifenden Elementes, einem im Gehäuse ausgebildeten Druckluft zum Motor führenden Kanal, einem in diesen geschalteten, von einer Bedienungsperson steuerbaren Ventil und mit einem vom Motor getriebenen das Drehmoment feststellenden Mechanismus, gekennzeichnet durch ein Druckluft-Abschaltventil mit einem beweglichen Schließglied:(48), das auf einen beweglichen. Ventilsitz (50) auflegbar ist, wobei das Schließglied (4S) und der Ventilsitz (50) nach dem Öffnen des von einer Bedienungsperson steuerbaren Ventils (60) in erste Stellungen bewegbar sind, in denen Druckluft durch den Motor (26) strömt, während das Schließglied (48) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Drehmoment aus der ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, in der es sich auf den Ventilsitz (50) auflegt

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i und den Druckluftzufluß zum Motor (26) unterbricht, und v/obei i

der Ventilsitz (50) nach dem Schließen des von einer Bedienungsperson steuerbaren Ventils (60) das Schließglfed (48) ^; wieder in seine erste Stellung bewegt.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch geken nzeichnet , daß das Druckluft-Abschaltventil (48, 50) in den Kanalabschnitt zwischen dem von einer Bedienungsperson steuerbaren Ventil (60) und den Motor (26) geschaltet ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn-

zeichnet , daß der Ventilsitz eine Kolbenstirnfläche !

(65) umfaßt, die einem Hohlraum (54) im Gehäuse (14) züge- ι wandt ist, wobei der Hohlraum einen Teil des Kanals bildet ;

und die Kolbenstirnfläche (65) von der Druckluft beaufschlagbar ist, um den Ventilsitz (50) in seine erste Stellung zu bewegen.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Feder (76), deren eines Ende am Ventilsitz (50) angreift und diesen in Richtung Seiner zweiten Stellung in Anlage an das Schließglied (48) vorspannt, um den Druckluftstrom zum Motor zu unterbrechen.
5. Werkzeug nach Anspruch 4_f gekennzeichnet durch eine dem von einer Bedienungsperson steuerbaren

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Ventil (60) zugeordnete Entlüftungshut (64), durch die nach dem Schließen des Ventiles (60) der~Hohlraum (54) entlüftet und der Feder (76) die Möglichkeit gegeben wird, den Ventilsitz (50) in seine zweite Stellung zubewegen«
6. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 5, ge k e η η ζ e i c h net d u r c h einen Steuerstäb (44), der das Schließglied (48) mit dem das Drehmoment feststellenden Mechanismus (32) verbindet und in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Drehmoment die Bewegung des Schließgliedes (48) aus dessen erster Stellring in dessen zweite Stellung zum Unterbinden des Druckluftflußes durch den Motor ermöglicht.

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