DE29613949U1

DE29613949U1 - Drehwerkzeug

Info

Publication number: DE29613949U1
Application number: DE29613949U
Authority: DE
Original assignee: Gardner Denver Deutschland GmbH
Current assignee: Apex Tool Group GmbH and Co OHG
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2006-08-13

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Drehwerkzeug, insbesondere einen Impulsschrauber, mit einem eine Abtriebswelle drehenden Motor, der zur Zufuhr von einem unter Druck stehenden Fluid mit einer Fluidzuleitung verbunden ist, in welcher ein Ventil mit einem zwischen einer Ausschaltstellung und einer Einschaltstellung bewegbaren Ventilstößel zur Steuerung der Fluidzufuhr zum Motor angeordnet ist, und mit einer dem Motor zugeordneten Drehzahlbegrenzungseinrichtung .

Aus der Praxis ist ein solches Drehwerkzeug bekannt, bei dem in Einschaltstellung des Ventilstößels dem Motor unter Druck stehendes Fluid, wie beispielsweise Luft, zugeführt wird. Durch diese Druckluftzufuhr wird der Motor gedreht und damit die vom Motor angetriebene Abtriebswelle. Dadurch ist beispielsweise eine Schraube oder Mutter durch das Drehwerkzeug eindrehbar. Der Motor kann durch entsprechendes Umschalten zum Eindrehen oder Losdrehen mit gewünschtem Drehsinne angetrieben werden. Weiterhin kann der Motor drehmomentgesteuert sein, so daß bei Erreichen eines vorbestimmten Drehmoments am Ende des Eindrehens, beispielsweise einer Schraube, der Einschraubvorgang beendet wird. Außerdem kann die Abtriebswelle den Einschraubvorgang über ein Schlagwerk durchführen, das bei Erreichen eines bestimmten Drehmoments durch pulsartige Drehimpulse bis zum Erreichen eines Enddrehmoments die Schraube oder Mutter weiter festzieht.

Um zu große Einschraubdrehzahlen im Bereich von 10.000 l/min zu vermeiden, durch die das Drehwerkzeug vorzeitig abgeschaltet werden kann, ist dem Motor in der Regel eine Drehzahlbegrenzungseinrichtung zugeordnet, wie beispielsweise ein Fliehkraftschalter. Durch diese wird die Motordrehzahl und damit die Einschraubdrehzahl auf bestimmte Werte begrenzt. Dies ist unter anderem auch deswegen sinnvoll, da die Mechanik der Impulseinheit des Schlagwerks diesen hohen Einschraubdrehzahlen nicht mehr folgen können und dadurch die Erzeugung der entsprechenden Einschraubimpulse nicht mehr gewährleistet ist.

Ein solcher Fliehkraftschalter als Drehbegrenzungseinrichtung ist ein relativ aufwendiges und teures Bauteil, das zudem einen relativ großen Platzbedarf hat und schwierig zu warten oder bei Beschädigung auszutauschen ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drehwerkzeug der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß in einfacher und kostengünstiger Weise eine Drehzahlbegrenzung durchführbar ist, die wenig Platz im Drehwerkzeug beansprucht und praktisch wartungsfrei ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehwerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Drehzahlbegrenzungseinrichtung durch eine in Ausschaltstellung des Ventilstößels verschließbare Drossel gebildet ist, die zwischen einer Zuleitung und einer Ableitung der Fluidzuleitung zum und vom Ventil zum Motor angeordnet ist.

Die Drossel kann beispielsweise durch einen separaten Druckschalter unabhängig vom Ventil geöffnet und verschlossen werden. Dabei ist zu beachten, daß in der Regel in der Zuleitung zum Ventil ein Versorgungsdruck von zumindest einigen Bar anliegt, der zum Verschrauben bis zum Erreichen des erwünschten Enddrehmomentes durch den Motor erforderlich ist. Wenn dieser volle Druck am Motor anliegt, wird der Motor mit der obengenannten hohen Drehzahl bereits beim losen Einschrauben gedreht, wodurch ein Festschrauben durch das Schlagwerk aufgrund dieser hohen Drehzahl, wie bereits oben ausgeführt, möglicherweise nicht möglich ist, da das Schlagwerk der überhöhten Drehdynamik nicht mehr folgen kann. Um daher den Motor mit einer geringeren Drehzahl zumindest bis zum Einsatz des Schlagwerks ab einem bestimmten Drehmoment zu betätigen, wird über die Drossel der Ableitung zwischen Ventil und Motor ein gedrosselter Druck von der Zuleitung zum Ventil zugeführt. Durch diesen gedrosselten Druck dreht der Motor beispielsweise mit einer Drehzahl von ungefähr 3.000 bis 4.000 l/min. Erst wenn dann das Schlagwerk zugeschaltet werden muß, wird durch vollständige Öffnung des Ventils der volle Druck dem Motor zugeführt und das Schlagwerk ist

aufgrund der bis zu diesem ZeitpupkiJ.gelingen Drehzahl des Motors voll einsatzbereit.

Eine solche Drossel kann einfach beispielsweise als zusätzliche Bohrung zwischen Zuleitung und Ableitung des Ventils ausgebildet sein. Im Ausschaltzustand des Ventilstößels ist die Drossel ebenfalls verschlossen, so daß das Drehwerkzeug außer Betrieb ist. Eine solche Drossel ist einfach aufgebaut und benötigt sehr wenig Platz. Außerdem ist aufgrund des einfachen Aufbaus keine Wartung oder ein Austausch notwendig und zusätzliche Kosten für die Anordnung einer solchen Drossel im Drehwerkzeug entstehen kaum.

Bei einem vereinfachten Ausführungsbeispiel kann die Drossel direkt im Ventil ausgebildet sein und durch Verschieben des Ventilstößels aus seiner Ausschaltstellung geöffnet werden. Auf diese Weise ist die Drossel ein Teil des das Drehwerkzeug ein- und ausschaltenden Ventils und kann beispielsweise durch Verstellen des Ventilstößels bis in eine erste Einschaltstellung geöffnet werden. Wird der Ventilstößel dann weiter verschoben bis in seine endgültige Einschaltstellung, wird über das Ventil der volle Druck dem Motor zugeführt.

Um beispielsweise durch unterschiedliche Durchmesser für die Drossel unterschiedliche Drehzahlen des Motors bei Öffnung der Drossel zu ermöglichen, kann die Drossel in einem axial zum Ventilstößel verschiebbaren Kolben ausgebildet sein, wobei der Kolben in Ausschaltstellung des Ventilstößels mit diesem in dichtender Anlage ist und in Einschaltstellung die Drossel zur Ableitung des Ventils hin öffnet. Durch entsprechendes Austauschen des Kolbens können unterschiedliche Drosseln verwendet werden. Weiterhin gewährleistet der Kolben gleichzeitig, daß in Ausschaltstellung des Ventilstößels eine Verbindung zwischen Zuleitung und Ableitung des Ventils über die Drossel unterbrochen ist. Erst in einer Einschaltstellung des Ventilstößels wird die Drossel zur Ableitung geöffnet.

Bei einem einfachen Aufbau des Ventils kann der Ventilstößel in einem Ventilgehäuse verschiebbar gelagert sein, welches Ventil-

gehäuse Durchtrittsöffnungen zur .gjjJJeituHg, «Ableitung und zu einer Entlüftungsleitung aufweist· Das Ventilgehäuse wird im Drehwerkzeug eingesetzt und durch Verschieben des Ventilstößels wird entsprechend die Verbindung zwischen den Durchtrittsöffnungen im Ventilgehäuse hergestellt.

Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann das Ventilgehäuse lösbar in einem Handgriff des Drehwerkzeugs befestigt sein und an einem aus dem Ventilgehäuse vorstehenden Ende des Ventilstößels kann ein Drücker angeordnet sein. Dadurch ist die gesamte Ventileinheit einfach ein- und ausbaubar. Außerdem kann der Ventilstößel direkt durch Betätigen des Drückers verschoben und somit das Drehwerkzeug betätigt werden.

Um den Zusammenbau des Ventils zu vereinfachen, kann der Ventilstößel an seinem im Ventilgehäuse angeordneten hinteren Ende ein Hilfsventilgehäuse aufweisen, welches zumindest teilweise aus dem Ventilgehäuse in eine Druckkammer vorsteht und relativ zum Kolben verschieblich gelagert ist. Der Kolben kann auf diese Weise einfach auf das Hilfsventilgehäuse bei dessen Montage aufgesteckt und beispielsweise das Hilfsventilgehäuse am Ventilstößel befestigt werden.

Um die Ausschaltstellung des Ventilstößels in ohne Aufwenden einer bestimmten Kraft verlassen zu können, ist es günstig, wenn der Ventilstößel in Richtung Ausschaltstellung kraftbeaufschlagt ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß in der Druckkammer ein entsprechender Überdruck herrscht. Um dies zu erreichen, kann die Druckkammer von einem durch den Kolben verschließbaren Ringraum relativ zum Ventilstößel nach hinten abstehen, wobei in den Ringraum die Zuleitung mündet, in der der volle Druck anliegt. Durch entsprechende Verbindungsleitungen zwischen Zuleitung und Druckkammer erfolgt die Druckbeaufschlagung des Ventilstößels, beziehungsweise des Hilfsventilgehäuses.

Um die Einschaltstellung in einfacher Weise festzulegen, kann die Druckkammer auf ihrer dem Ringraum abgewandten Seite eine Rückwand als Endanschlag für ein freies Ende des Hilfsgehäuses

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bei Ventilstößel in Einschaltste^Jjojlg. aufweisen. "DeF Ventilstößel wird dann durch Drücken auf den Drücker so lange verschoben, bis das Hilfsgehäuse an der Rückwand der Druckkammer anliegt. Dadurch wird die Einschaltstellung bestimmt.

Um einen Druckausgleich zwischen Druckkammer und Ableitung, beziehungsweise Zuleitung zu ermöglichen, ist es insbesondere von Vorteil, wenn im Hilfsventilgehäuse eine Ventilkugel gelagert ist, die kraftbelastet in Richtung freies Ende des Hilfsventilgehauses an einem Dichtsitz innerhalb von diesem anliegt. Zur Variation der Kraftbelastung kann diese einstellbar sein.

Im einfachsten Fall kann die Kraftbelastung der Ventilkugel dadurch realisiert werden, daß im Hilfsventilgehäuse in einer Federkammer eine Druckfeder zur Kraftbelastung der Ventilkugel angeordnet ist. Die entsprechende Federkraft kann in diesem Zusammenhang beispielsweise durch eine Einstellschraube einstellbar sein, durch die eine Vorspannung der Feder bewirkt werden kann.

Um den Druckausgleich zwischen Druckkammer und Ableitung, beziehungsweise Zuleitung über das Innere des Hilfsventilgehauses in einfacher Weise durchführen zu können, kann eine Federkammer und Drossel in Ausschalt- und Einschaltstellung verbindende Druckausgleichsbohrung im Hilfsventilgehäuse angeordnet sein.

Im einfachsten Fall wird die Drossel durch eine entsprechende Drosselbohrung im Kolben gebildet. Deren Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser von Zu- beziehungsweise Ableitung bestimmt im wesentlichen die Reduzierung des Drucks gegenüber dem vollen in der Zuleitung herrschenden Druck.

Um eine Abdichtung der Zuleitung in Ausschaltstellung des Ventilstößels gegenüber der Ableitung in einfacher Weise zu realisieren, kann der Kolben abdichtend mit einem hinteren Ende des Ventilgehäuses und mit dem Hilfsventilgehäuse bei Ventilstößel in Ausschaltstellung in Anlage sein. Dadurch wird über die Abdichtung relativ zum Ventilgehäuse und relativ zum Hilfsventil-

gehäuse die Verbindung zwischen ZJvUSifcung· und Ableitung unterbrochen.

Die Abdichtung zwischen Kolben und Hilfsventilgehäuse ist in
einfacher Weise dadurch herstellbar, daß zumindest zwischen
Hilfsventilgehäuse und Kolben ein O-Ring als Dichtring angeordnet ist, der in Ausschaltstellung an einem Dichtsitz anliegt,
der zwischen Drossel und einer der Ableitung zugeordneten Auslaßöffnung im Kolben angeordnet ist. Durch dieses Dichtelement wird zwischen Hilfsventilgehäuse und Kolben verhindert, daß
über die Drossel unter Druck stehende Fluid aus der Zuleitung in Ausschaltstellung der Ableitung zugeführt wird.

Um im vorgenannten Fall Druckkammer und Federkammer mit dem
vollen Druck zu versorgen, ist in Ausschaltstellung die Zuleitung über die Druckausgleichsbohrung mit der Federkammer und
über einen Zwischenraum zwischen Kolben und Hilfsventilgehäuse mit der Druckkammer in Verbindung.

Um eine weitere Verbindung zwischen Druckkammer und Zuleitung
oder Ableitung zu verhindern, kann der Kolben einen O-Ring als Dichtelement zur abdichtenden Anlage an einer Wandung der
Druckkammer aufweisen. Auf diese Weise kann ein Druckausgleich zwischen Druckkammer und Zuleitung oder Ableitung nur über das Kugelventil und die Druckausgleichsbohrung innerhalb des Hilfsventilgehäuses erfolgen.

Um bei Einsatz der Drossel einen Druckausgleich zwischen Zuleitung und Druckkammer zu verhindern, kann der Kolben auf seiner Innenseite einen O-Ring als Dichtelement aufweisen, der bei Anlage des Kolbens am Ventilgehäuse und bei gleichzeitiger Einschaltstellung
des Ventilstößels mit einem Dichtsitz auf der
Außenseite des Hilfsventxlgehauses zur Abdichtung der Druckkammer in Anlage ist.

Um gewisse Toleranzen innerhalb des Ventils ausgleichen zu können, erweist es sich als günstig, wenn Ventilgehäuse und Hilfsventilgehäuse gelenkig miteinander verbunden sind.

Um eine Beweglichkeit des VentilsJ;QjJe,ls*8>ii:»Hilfyveh*tilgehäuse innerhalb des Ventilgehäuses in einfacher Weise zu verbessern und gleichzeitig eine gute Verbindung zwischen Ableitung und Zuleitung, beziehungsweise Entlüftungsleitung herstellen zu können, kann im Ventilgehäuse eine mit der Ableitung über die entsprechende Durchtrittsöffnung in Verbindung stehende Ventilringkammer ausgebildet sein, die in Ausschaltstellung mit Entlüftungsleitung und in Einschaltstellung mit der Drossel zumindest bis zu einem vorgegebenen Druck innerhalb der Ableitung in Verbindung steht. Eine Druckerhöhung innerhalb der Ableitung erfolgt dadurch, daß sich bei Verringerung der Einschraubdrehzahl aufgrund einer Verzögerung beim Eindrehen oder durch den ersten Impuls des Schlagwerks der Luftbedarf des Motors bei konstanter Speisung über die Drossel vermindert und dadurch der Versorgungsdruck innerhalb der Ableitung ansteigt. Erreicht dieser Druck einen bestimmten Wert, sollte der volle Druck der Zuleitung über die Ableitung dem Motor zugeführt werden, um das Festschrauben vorbestimmte Drehmoment zu ermöglichen.

Ein automatisches Öffnen der Zuleitung gegenüber der Ableitung bei einem solchen erhöhten Druck kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß der Kolben eine der Ventilringkammer zuweisende Druckbeaufschlagungsfläche aufweist. Sobald der Druck innerhalb von Ableitung und Ventilringkammer einen bestimmten Wert erreicht, wird der Kolben selbstätig relativ zum Hilfsventilgehäuse verschoben, wodurch die Abdichtung zwischen Kolben und Ventilgehäuse unterbrochen und die Verbindung zur Zuleitung hergestellt ist. Dadurch liegt der volle Druck der Zuleitung über die Ventilringkammer auch in der Ableitung und damit am Motor an.

Im einfachsten Fall ist die Druckbeaufschlagungsfläche so ausgebildet, daß sie an ihrer Peripherie ein Anlagevorsprung zur Anlage an das hintere Ende des Ventilgehäuses aufweist, wodurch die Abdichtung zwischen Kolben und Ventilgehäuse bis zum Erreichen des vorbestimmten Drucks innerhalb der Ventilringkammer gegeben ist.

Um gleichzeitig über das Ventil ^s.&ussahaltrsteriuri'g auch einen einfachen Druckabbau innerhalb von Ventilringkammer und Ableitung zum Motor zu ermöglichen, kann das Ventilgehäuse eine Umfangsausnehmung aufweisen, die in Ausschaltstellung Ventilringkammer und Entlüftungsleitung über die entsprechende Durchtrittsöffnung im Ventilgehäuse verbindet.

Durch den Anmeldungsgegenstand wird ein Ventil für ein Drehwerkzeug gebildet, das zweistufig arbeitet. In einer ersten Stufe erfolgt eine gedrosselte Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid über eine Drossel des Ventils. Dadurch dreht der Motor drehzahlbegrenzt mit einer zum anfänglichen Einschrauben von Schrauben oder Muttern ausreichenden Drehzahl. Erfordert das Einschrauben eine größere Kraft, wie beispielsweise bei Quetschmuttern oder soll ein erster Impuls bei einem Impulsschrauber ausgeübt werden, verringert sich der Fluidbedarf des Motors bei konstanter Speisung über die Drossel. Dadurch steigt der Versorgungsdruck innerhalb der Ableitung vom Ventil an und das Ventil öffnet automatisch in einer zweiten Stufe eine Direktverbindung von Ableitung und Zuleitung. Dadurch liegt der volle Druck am Motor an, der zum Verschrauben des vorgegebenen Enddrehmomentes erforderlich ist. Beim Loslassen des Ventilstößels wird dieser durch den anliegenden Druck in die Ausschaltstellung verschoben und dadurch das Drehwerkzeug ausgeschaltet.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungseispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine teilweise geschnitte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drehwerkzeugs;

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ventils zum Ein- und Ausschalten des Drehwerkzeugs nach Figur 1;

Figur 3 das Ventil nach Figur 2 in Ausschaltstellung;

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Figur 4 das Ventil nach Figur 2 in einer ersten Stufe der Einschaltstellung, und

Figur 5 das Ventil nach Figur 2 in einer zweiten Stufe der Einschaltstellung.

In Figur 1 ist ein teilweise geschnitte Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Drehwerkzeugs 1 dargestellt. Dieses weist eine in etwa pistolenähnliche Form auf. In einem Handgriff 19 ist ein über einen Drücker 48 betätigbares Ventil 5 angeordnet. Der Drücker 48 ist an einem aus dem Handgriff 19 vorstehenden Ende 20 eines Ventilstößels 6 befestigt. Das Ventil 5 ist quer zum Handgriff angeordnet und endet in einer Druckkammer 23. Das Ventil ist einer Fluidzuleitung 4 zu einem Motor 3 angeordnet. Über diese Zuleitung ist ein unter Druck stehendes Fluid, wie Druckluft, dem Motor 3 gesteuert zuführbar. Der Motor 3 treibt eine Abtriebswelle 2 an, von der ein Ende aus dem Drehwerkzeug

I zum Anschrauben oder Losschrauben einer Schraube oder Mutter vorsteht. Zwischen Motor 3 und dem vorstehende Ende der Abtriebswelle 2 kann im Drehwerkzeug 1 ein nicht dargestelltes Schlagwerk oder eine Impulseinheit 52 angeordnet sein.

Dem Ventil 5 wird über die Fluidzuleitung 4 über eine Zuleitung

II unter Versorgungsdruck stehendes Fluid zugeführt, welches gesteuert durch das Ventil 5 über eine Ableitung 12 dem Motor 3 zuführbar ist.

Weiterhin ist Abluft vom Motor 3 oder vom Ventil 5 über eine Entlüftungsleitung 18 aus dem Handgriff 19 abführbar.

Zur Zufuhr des unter Druck stehenden Fluids weist das Drehwerkzeug 1 einen Druckanschluß 50 bzw. 51 und zur Abfuhr der Abluft am unteren Ende des Handgriffs 19 einen Abgabeanschluß 60 auf.

In Figur 2 ist das Ventil 5 aus Figur 1 vergrößert und ohne Druckwerkzeug dargestellt.

Der Ventilstößel 6 ist in einer #us.&3hal.1ssteilurfg 7**dargestellt, wobei sein vorderes Ende 20 aus einem Ventilgehäuse 14 vorsteht. Das Ventilgehäuse 14 ist hülsenförmig und weist an seinem vorderen Ende einen Befestigungsflansch 53 zur lösbaren Befestigung im Handgriff 19, siehe Figur 1, auf. Im Ventilgehäuse 14 sind verschiedene Durchtrittsöffnungen 15, 16 und 17 ausgebildet. Die Durchtrittsöffnung 15 verbindet im Einschaltzustand, siehe Figur 5, des Ventilstößels 6, Zuleitung 11 mit einer Ventilringkammer 4 3 innerhalb des Ventilgehäuses. Die Durchtrittsöffnung 16 verbindet die Ventilringkammer 43 mit der Ableitung 12 zum Motor. Die Durchtrittsöffnung 17 verbindet die Ringkammer 43 über eine Ausnehmung 47 im Ventilgehäuse 14 mit der Entlüftungsleitung 18, siehe Figur 1 oder 3.

Zwischen den Durchtrittsöffnungen 16 und 17 weist das Ventilgehäuse 14 einen ringförmigen Radialvorsprung auf, in dem in einer Radialnut ein O-Ring als Dichtelement angeordnet ist. Ein analoger Vorsprung mit Radialnut zur Aufnahme eines weiteren 0-Rings ist benachbart zum hinteren Ende 49, siehe Figur 5, des Ventilgehäuses 14 angeordnet. Die beiden O-Ringe dienen zur abdichtenden Anordnung des Ventilgehäuses gegenüber Zuleitung 11 und Ableitung 12 sowie 18, siehe Figur 1.

Innerhalb des Ventilgehäuses 14 ist der Ventilstößel 6 zwischen der Ausschaltstellung 7 und der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Einschaltstellung 8 verschiebbar gelagert. An seinem hinteren Ende 21 ist als Teil des Ventilstößel 6 ein Hilfsventilgehäus 22 eingeschoben. Dieses weist ein im wesentlichen zylinder förmiges Einschubende auf, das mittels eines Stiftes 54 gelenkig mit dem Ventilstößel 6 verbunden ist.

Das Hilfsventilgehäuse 22 erstreckt sich bis in die Druckkammer 23 und steht nach hinten aus dem Ventilgehäuse 14 vor. An seinem in der Druckkammer 23 angeordneten Ende ist im Hilfsventilgehäuse eine Ventilkugel 27 angeordnet, die durch ein Federelement 30, siehe Figur 3, in einer Federkammer 29 in Richtung Druckkammer druckbeaufschlagt ist. Die Federkammer 29 weist die Form eines Hohlzylinders auf und erweitert sich an ihrem der Ventilkugel 27 zuweisenden Ende zu einer Kugelaufnahme. Diese

¹⁶ ....

weist nahe dem freien Ende 26 deä HjL^fs^entj»lgehäu9es 22 einen Dichtsitz 28 auf, mit dem die Ventilkugel 27 in Anlage ist.

Das freie Ende 26 des Hilfsventilgehäuses 22 ist ringförmig ausgebildet, wobei dieser Ring in Richtung Druckkammer 23 geöffnet ist und gegenüberliegend durch die Ventilkugel 27 begrenzt ist.

In dem Endring am freien Ende 2 6 des Hilfsventilgehäuses 22 ist eine Radialbohrung 55 angeordnet zur Aufrechterhaltung einer Verbindung zwischen Kammer 23 und Kugelraum 23' in Stellung 8.

Zur Verbindung von Federkammer 29 und einer als Drossel 10 ausgebildeten Drehzahlbegrenzungseinrichtung 9 ist im Hilfsventilgehäuse 22 eine Druckausgleichsbohrung 31 angeordnet. Diese erstreckt sich radial nach außen. Die Drossel 10 ist durch eine Drosselbohrung 32 innerhalb eines Kolbens 13 ausgebildet, der auf dem Hilfsventilgehäuse 22 verschiebbar gelagert ist. Die Drosselbohrung 32 mündet in einen Ringraum, der in der Ausschaltstellung 7 des Ventilstößel 6 nach Figur 2 mit der Druckausgleichsbohrung 31 in Verbindung steht. Der Ringraum ist auf einer Innenseite des Kolbens 13 angeordnet.

Der Kolben 13 ist auf dem hinteren Ende des Hilfsventilgehäuses 22 im Bereich der Federkammer 29 und der Ventilkugel 27 angeordnet. Der Kolben weist im Bereich der Drosselbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf und erstreckt sich entlang des Hilfsventilgehäuses 22 mit einem in etwa zylindrischen Bereich kleineren Durchmessers. Dieser ist nach Figur 2 in das Ventilgehäuse 14 eingesteckt und radial beabstandet zu dessen hinterem Ende angeordnet.

In dem zylinderförmigen Teil mit kleinerem Durchmesser sind Auslaßöffnungen 35 angeordnet, die in die Ventilringkammer 43 münden. Auf einer Innenseite 39 des Kolbens 13 ist ein O-Ring 40 als Dichtelement in einer Ringnut angeordnet, wobei ein weiterer O-Ring 37 analog auf der Außenseite radial beabstandet zum ersten O-Ring 4 0 angeordnet ist.

In der Position von Ventilstößel^ .p^d fiilf©ventilgehäuse 22 nach Figur 2 ist der O-Ring 40 etwas beabstandet zur Außenseite 42, siehe Figur 4, des Hilfsventilgehauses 22 angeordnet. Zwischen Innenseite des Kolbens 13 und Außenseite des Hilfsventilgehauses 22 ist ein Zwischenraum 3 6 gebildet, durch den, siehe Figur 3, ein Druckausgleich zwischen Zuleitung 11 und Druckkammer 23 möglich ist.

Im Bereich der Druckausgleichsbohrung 31 ist auf der Außenseite des Hilfsventilgehauses 22 ein radial vorstehender Dichtsitz 41 gebildet, der, siehe Figur 4, mit dem O-Ring 40 durch relative Verschiebung von Kolben 13 und Hilfsventilgehäuse 22 in dichtende Anlage bringbar ist.

Auf der Außenseite des Hilfsventilgehauses 22 ist in einer entsprechenden Ringnut ein O-Ring 3 3 als Dichtelement angeordnet. Dieser ist in der in Figur 2 dargestellten Position von Hilfsventilgehäuse 22 und Kolben 13 in Anlage mit einem Dichtsitz 34 auf der Innenseite des Kolbens 13.

Zur Abdichtung des Kolbens 13 gegenüber dem hinteren Ende des Ventilgehäuses 14 weist der Kolben 13 der Ventilringkammer 43 zuweisende Druckbeaufschlagungsflächen 44 auf, entlang deren Peripherie 45 ein Anlagevorsprung 46 absteht. Dieser ist in abdichtender Anlage mit dem hinteren Ende 49, siehe Figur 5, des Ventilgehäuses 14 siehe Figur 2 oder 3.

Zur Verstellbarkeit der auf die Ventilkugel 27 wirkenden Federkraft der Druckfeder 30, kann im Hilfsventilgehäuse 22 ein in Längsrichtung in Richtung der Federkammer 29 verstellbare Einstellschraube 56 drehbar gelagert sein. Diese kann mehr oder weniger in die Federkammer 29 vorstehen, wodurch die Druckfeder 30 mehr oder weniger komprimiert wird und dadurch eine in ihrer Druckkraft einstellbare Druckfeder gegeben ist.

In den folgenden Figuren 3 bis 5 sind die Ausschaltstellung 7 des Ventilstößels 6 und die zweistufige Einschaltstellung 8 des Ventilstößels 6, siehe Figuren 4 und 5, erläutert. Die Bezugs-

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zeichen entsprechen denen der Fi#u:c#»2, a?iaf* tieren" Beschreibung verwiesen wird.

In Figur 3 ist analog zu Figur 2 der Ventilstößel 6 in seiner Ausschaltstellung 7 angeordnet. Dadurch ist der Ringraum 24, in den die unter Versorgungsdruck stehende Zuleitung 11 mündet, von der Ableitung 12 zum Motor 3, siehe Figur 1, getrennt. Diese Trennung erfolgt durch dichtende Anlage des Anlagevorsprungs 46 des Kolbens 13 am hinteren Ende des Ventilgehäuses 14 und durch dichtende Anlage des O-Rings 33 am Dichtsitz 34 des Kolbens 13, siehe Figur 2.

Im Unterschied zu Figur 2 sind in Figur 3 zwei Drosselbohrungen 32 ausgebildet, die mit dem Ringraum 24 in Verbindung stehen. Über die Drosselbohrung 32 und die Druckausgleichsbohrung 31 und den Zwischenraum 36, siehe Figur 2, erfolgt ein Druckausgleich zwischen Ringraum 24 und Federkammer 29, beziehungsweise Druckkammer 23. Entsprechend ist das Fluid, wie Luft, in der Druckkammer 23 und in der Federkammer 29 unter dem gleichen Druck wie in der Zuleitung 11.

Die Ableitung 12 ist über die Ventilringkammer 43 und die entsprechenden Durchtrittsöffnungen 16 und 17, siehe Figur 2, mit der Entlüftungsleitung 18 verbunden, so daß der Motor außer Betrieb ist.

Zum Einschalten des Motors ist nach Figur 4 der Ventilstößel 6 in die Einschaltstellung 8 mittels des Drückers 48, siehe Figur 1, eingedrückt. Das Eindrücken erfolgt so lange, bis das freie Ende 26 des Hilfsventilgehäuses 22 an einer Rückwand 25, siehe Figur 3, der Druckkammer 23 anliegt. Dabei ist die Druckkammer 23 entlang ihrer Wandung 38 gegenüber dem Ringraum 24 durch den O-Ring 37 auf der Außenseite des Kolbens 13 abgedichtet.

Beim Verschieben des Ventilstößels 6 in die Einschaltstellung 8 wird ebenfalls das gelenkig mit dem Ventilstößel 6 über die Nadelrolle 54 verbundene Hilfsventilgehäuse 22 in Richtung Rückwand 25 der Druckkammer 23 verschoben. Der Kolben 13 bleibt in

seiner Position nach Figur 3 und.jj.D^bd'Wntender'Arflage mit dem hinteren Ende des Ventilgehäuses 14. Durch die relative Verschiebung von Hilfsventilgehäuse 22 und Kolben 13 wird der CD-Ring 33 vom zugehörigen Dichtsitz 3 4 getrennt, so daß Drosselbohrung 32 mit Auslaßöffnung 3 5 entlang der Außenseite des Hilfsventilgehäuses 22 in Verbindung steht. Dadurch erfolgt eine Druckluftzufuhr über Drosselbohrung 32, Auslaßöffnung 35, Ventilringkammer 43 und Durchtrittsöffnung 16 zur Ableitung 12 und somit zum Motor 3, siehe auch Figur 1. Durch den gegenüber dem Durchmesser der Zuleitung 11 reduzierten Durchmesser der Drosselbohrung 32 erfolgt eine konstante Zufuhr von Druckluft zum Motor mit gegenüber dem Versorgungsdruck reduziertem Druck.

Durch entsprechende Auswahl des Durchmessers der Drosselbohrung kann die Drehzahl des Motors bestimmt werden. Durch diese gedrosselte Zufuhr zum Motor wird der Druck reduziert. Dies hat den Vorteil eines verringerten Luftverbrauchs und eines niedrigeren Schalldruckpegels.

Der in der Druckkammer 23 eingeschlossene Druck wird über die Ventilkugel 27 auf die Druckverhältnisse in der Ventilringkammer 43 abgebaut.

Verringert sich nun die Drehzahl des Motors beispielsweise bei Eindrehen von Quetschmuttern oder kommt es zum Stillstand beim ersten Puls durch das Schlagwerk, steigt aufgrund des geringeren Luftverbrauchs der Druck in der Ableitung 12 und entsprechend in der Ventilringkammer 43 an. Die Ventilkugel 27 ist dabei in Anlage an ihrem Dichtsitz 28 innerhalb des Kolbens 13, so daß zuerst kein Druckausgleich zwischen erhöhtem Druck in der Ventilringkammer 43 und der Druckkammer 23 erfolgen kann.

Erreicht der anstehende Druck in der Ventilringkammer 43 einen bestimmten Wert, der im wesentlichen durch die Größe der Druckbeaufschlagungsfläche 44 des Kolbens 13 bestimmt ist, wird der Kolben 13 selbstätig in die Position nach Figur 5 verschoben, wo er ebenfalls an der Rückwand 25 der Druckkammer 23 anliegt. Dadurch wird die Durchtrittsöffnung 15 des Ventilgehäuses 14 zum Ringraum 24 geöffnet, so daß der ungedrosselte Druck der

Zuleitung 14 über Ventilringkammj3r.S3.3 u*nd Ableitung** 12 dem Motor zugeführt wird.

Gleichzeitig wird durch die relative Verschiebung von Kolben 13 und Hilfsventilgehäuse 22 der O-Ring 3 3 von seinem zugehörigen Dichtsitz auf der Innenseite des Kolbens 13 getrennt. Dadurch kann ein Durckausgleich über die Auslaßöffnung 3 5 und den Zwischenraum 36 zwischen Kolben 13 und Hilfsventilgehäuse 22 zur Druckkammer 2 3 erfolgen. Auf diese Weies herrscht der gleiche Druck sowohl in der Zuleitung 11, der Ableitung 12, innerhalb des Ventils 5 und in der Druckkammer 23. Der in der Druckkammer 23 anstehende Druck wird zum automatischen Verschieben des Ventilstößels 6 nach Loslassen des Drückers 48, siehe Figur 1, zurück in die Ausschaltstellung 7 genutzt.

Weiterhin ist bei dem Gegenstand der Erfindung zu beachten, daß beispielsweise die Einschaltkraft zum Verschieben des Ventilstößels aus Ausschaltstellung 7 in Einschaltstellung 8 durch den Dichtungsmesser des O-Rings 3 3 festgelegt ist.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Drehwerkzeug (1) , insbesondere ein Impulsschrauber, mit einem eine Abtriebswelle (2) drehenden Motor (3), der zur Zufuhr von einem unter Druck stehenden Fluid mit einer Fluidzuleitung (4) verbunden ist, in welcher ein Ventil (5) mit einem zwischen einer Ausschaltstellung (7) und einer Einschaltstellung (8) bewegbaren Ventilstößel (6) zur Steuerung der Fluidzufuhr zum Motor (3) angeordnet ist, und mit einer dem Motor zugeordneten Drehzahlbegrenzungseinrichtung (9) ,

dadurch gekennzeichnet/

daß die Drehzahlbegrenzungseinrichtung (9) durch eine in Ausschaltstellung (7) verschließbare Drossel (10) gebildet ist, die zwischen einer Zuleitung (11) und einer Ableitung (12) der Fluidzuleitung (4) zum und vom Ventil zum Motor (3) angeordnet ist.

2. Drehwerkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Drossel (10) im Ventil (5) ausgebildet ist und durch Verschieben des Ventilstößels (6) aus seiner Ausschaltstellung (7) zu öffnen ist.

3. Drehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Drossel (10) in einem axial zum Ventilstößel (6) verschiebbaren Kolben (13) ausgebildet ist, wobei der Kolben in Ausschaltstellung (7) des Ventilstößels (6) mit diesem in dichtender Anlage ist und in Einschaltstellung (8) die Drossel zur Ableitung (12) des Ventils (5) öffnet.

4. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Ventilstößel (6) in einem Ventilgehäuse (14) verschiebbar gelagert ist, welches Durchtrittsöffnungen (15, 16, 17) zur

Zuleitung (11) , Ableitung (12) und
(18) aufweist.

5. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet/

daß das Ventilgehäuse (14) lösbar in einem Handgriff (19) des Drehwerkzeugs (1) befestigt ist und an einem aus dem Ventilgehäuse vorstehenden Ende (20) des Ventilstößels (6) ein Drücker (48) angeordnet ist.

6. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet/

daß der Ventilstößel (6) an seinem im Ventilgehäuse (14) angeordneten hinteren Ende (21) ein Hilfsventilgehäuse (22) aufweist, welches zumindest teilweise aus dem Ventilgehäuse (14) in eine Druckkammer (23) vorsteht und relativ zum Kolben (13) verschieblich gelagert ist.

7. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckkammer (23) von einem durch den Kolben (13) verschließbaren Ringraum (24) relativ zum Ventilstößel (6) nach hinten absteht, in welchen Ringraum die Zuleitung (11) mündet.

8. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckkammer (23) auf ihrer dem Ringraum (24) abgewandten Seite eine Rückwand (25) als Endanschlag für ein freies Ende (26) des Hilfsventilgehäuses (22) bei Ventilstößel (6) in Einschaltstellung (8) aufweist.

9. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß im Hilfsventilgehäuse (22) eine Ventilkugel (27) gelagert ist, die kraftbelastet in Richtung freies Ende (26) an einem Dichtsitz (28) des Hilfsventilgehäuses anliegt.

10. Drehwerk nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kraftbelastung einstellbar ist.

11. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß im Hilfsventilgehäuse (22) in einer Federkammer (29) eine Druckfeder (30) zur Kraftbelastung der Ventilkugel (27) angeordnet ist.

12. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Federkammer (29) und Drossel (10) in Ausschalt- und Einschaltstellung (7, 8) verbindende Druckausgleichsbohrungen (31) im Hilfsventilgehäuse (22) ausgebildet ist.

13. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Drossel (10) als Drosselbohrung (32) im Kolben (13) ausgebildet ist.

14. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (13) in Ausschaltstellung (7) des Ventilstößels (6) abdichtend mit dem hinteren Ende (49) des Ventilgehäuses (14) und mit dem Hilfsventilgehäuse (22) in Anlage ist.

15. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest zwischen Hilfsventilgehäuse (22) und Kolben (13) ein O-Ring (33) als Dichtelement angeordnet ist, der in Ausschaltstellung (7) an einem Dichtsitz (34) anliegt, der zwischen Drossel (10) und einer der Ableitung (12) zugeordneten Auslaßöffnung (35) im Kolben (13) angeordnet ist.

16. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß in Ausschaltstellung (7) die Zuleitung (11) über die Druckausgleichsbohrung (31) mit der Federkammer (29) und über einen Zwischenraum (36) zwischen Kolben (13) und Hilfsventilgehäuse (22) mit der Druckkammer (23) in Verbindung ist.

17. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (13) einen O-Ring (37) zur abdichtenden Anlage mit einer Wandung (38) der Druckkammer (23) aufweist.

18. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (13) auf seiner Innenseite (39) einen O-Ring (40) aufweist, der bei Anlage am Ventilgehäuse (14) und gleichzeitiger Einschaltstellung (8) des Ventilstößels (6) mit einem Dichtsitz (41) auf der Außenseite (42) des Hilfsventilgehäuses (22) zur Abdichtung der Druckkammer (23) in Anlage ist.

19. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß Ventilgehäuse (14) und Hilfsventilgehäuse (22) gelenkig miteinander verbunden sind.

20. Drehwerkzeug nach wenigstens <|inem d^r· Vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß im Ventilgehäuse (14) eine mit der Ableitung (12) über die entsprechende Durchtrittsöffnung (15) in Verbindung stehende Ventilringkammer (43) ausgebildet ist, die in Ausschaltstellung

(7) mit der Entlüftungsleitung (18) und in Einschaltstellung

(8) mit der Drossel (10) zumindest bis zu einem vorgegebenen Druck innerhalb der Ableitung (12) in Verbindung steht.

21. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (13) eine der Ventilringkammer (43) zuweisende Druckbeaufschlagungsfläche (44) aufweist.

22. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckbeaufschlagungsfläche (44) an ihrer Peripherie (45) einen Anlagevorsprung (46) zur Anlage an ein hinteres Ende (49) des Ventilgehäuses (14) aufweist.

23. Drehwerkzeug nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche ,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilgehäuse (14) eine Umfangsausnehmung (47) aufweist, die in Ausschaltstellung (7) Ventilringkammer (43) und Entlüftungsleitung (18) über die entsprechende Durchtrittsöffnung (17) im Ventilgehäuse (14) verbindet.