DE3008332C2 - Kraftbetriebenes Drehwerkzeug - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

1.4 der Druckmittelzylinder (20) starr mit dem _>o Schlüsselkopfgehäuse (10) verbunden ist und seine Kolbenstangc (29) an ihren beiden Enden gelenkig am Kolben (25) und Stützarm (23) gehalten ist

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2. Drehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (29) auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge von einem fest mit dem Kolben (25) verbundenen Mantel (34) mit Abstand umgeben ist, der durch eine abgedichtete n> Öffnung aus dem Zylinder (19) herausführt.

3. Drehwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (29) an mindestens einem Ende eine kartenförmige Ausnehmung (30,32) aufweist, in der eine Kugel (28, r> 31) sitzt, die in einer entsprechenden Ausnehmung (27,33) des Abstützarmes (23) bzw. des Kolbens (25) abgestützt ist.

4. Drehwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anlenkpunkte der Kolbenstange (29) bei einer bestimmten Kolbenstellung im gleichen Abstand vom Mittelpunkt des Schlüsselkopfgehäuses (10) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft ein kraftbetriebenes Drehwerkzeug zum Übertragen eines Drehmomentes, so insbesondere Schraubwerkzeuge, bestehend aus

einem Schlüsseikopfgehäuse mit gleichachsig angeordneten Drehlagern für eine Schlüsselnuß und einem Stützarm, einem Druckmittelzylinder, der zwischen dem Schlüsseikopfgehäuse und dem Abstützarm wirkt und an beiden etwa gleichweit von der Drehlagerachse angreift, und

einer Mitnahmevorrichtung zur Mitnahme der so Schlüsselnuß mit dem Schlüsseikopfgehäuse in einer Drehrichtung des Schlüsselkopfgehäuses.

Ein bekanntes Drehwerkzeug dieser Art (DD-PS 789) weist einen Druckmittelzylinder auf, dessen f>5 Kolben gelenkig mit dem Schlüsseikopfgehäuse, das an einen Schraubenkopf ansetzbar ist, verbunden ist. An dem Schlüsseikopfgehäuse ist gleichachsig zu dem Drehlager für eine an den Schraubenkopf ansetzbare Schlüsselnuß ein Abstützarm gelagert, dessen äußere., Ende gelenkig mit dem Zylindergehäuse des Druckmittelzylinders verbunden ist. An der Anlenkachse des Zylindergehäuses ist außerdem ein Stützfuß angelenkt, der gegen ein ortsfestes Widerlager gesetzt werden kann, um während des Schraubvorganges d?s Drehen des Abstützarmes um die Achse der Schlüsselnu J herum und das damit verbundene Verschwenken des Druckmittelzylinders zu vermeiden. Bei dem bekannten Drehwerkzeug steht der Druckmittelzylinder weit über das Ende des Abstützarmes hinaus vor. Der Abstützarm bewirkt lediglich eine Führung des Druckmittelzylinders, während die Funktion der Abstützung an dem ortsfesten Widerlager von dem Stütz'uß wahrgenommen wird. Das bekannte Drehwerkzeug besteht somit aus einer relativ großen Anzahl einzelner Teile und hat erhebliche Abmessungen und ein relativ großes Gewicht. Hierdurch werden die Einsalzmöglichkeiten des Drehwerkzeugs begrenzt.

_f_ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein !Drehwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, ^rdas kleine Abmessungen hat, aus relativ wenigen Einzelteilen besteht und gegenüber den bekannten Geräten !eichtgewichtig ausgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Druckmittelzyländer starr mit dem Schlüsseikopfgehäuse verbunden ist und seine Kolbenstange an ihren beiden Enden gelenkig am Kolben und am Stützarm gehalten ist.

Dadurch, daß das Zylindergehäuse des Druckmittelzylinders fest mit dem Schlüsseikopfgehäuse verbunden oder sogar in dieses integriert ist, entfällt der sonst übliche relativ große Platzbedarf für ein separates Zylindergehäuse. Die Kolbenstange des Druckmittelzylinders greift direkt an dem Abstützarm an. Im übrigen ist der Abstützarm um die Drehachse der Schlüsselnuß herum frei schwenkbar. Der Abstützarm kann somit direkt gegen ein ortsfestes Widerlager gelegt werden, so daß es keines zusätzlichen Stützfußes bedarf. Da sich der Drackmittelzylinder in seiner Gesamtheit zwischen dem Abstützarm und dem Schlüsseikopfgehäuse bzw. teilweise sogar im Innern des Schlüsselkopfgehäuses befindet, werden die Abmessungen des gesamten Gerätes von dem Abstützarm und dem Schlüsseikopfgehäuse begrenzt. Dies hat zur Folge, daß das Gerät auch an Stellen eingesetzt werden kann, die für Geräte mit weit ausgreifenden Teilen nicht zugänglich sind. Schließlich wird durch das Fortlassen eines gelenkig mit dem Abstützarm verbundenen separaten Stützfußes die Zahl der Einzelteile, aus denen das Gerät besteht, und das Gewicht zusätzlich verringert.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehwerkzeug ist das Zylindergehäuse gewissermaßen in das Schlüsseikopfgehäuse integriert. Der Kolben wird somit unmittelbar aus dem Schlüsseikopfgehäuse ausgefahren und gegen den Abstützarm gedrückt. Die Kolbenstange, die mit ihrem einen Ende am Kolben und mit ihrem anderen Ende an dem Abstützarm angreift, muß sich entsprechend der jeweiligen Hubposition des Kolbens in ihrem Winkel frei einstellen können, was durch die gelenkige Anbringung ermöglicht wird.

Um die erforderlichen Schwenkbewegungen der Kolbenstange zu ermöglichen, ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Kolbenstange auf einem wesentlichen Teil ihrer Länge von einem fest mit dem Kolben verbundenen Mantel mit Abstand umgeben, der durch eine abgedichtete Öffnung aus dem

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Zylinder herausführt. Innerhalb des Mantels hai die Kolbenstange genügend Bewegungsfreiheil, um sich auf die verschiedenen Stellungen des Stützclementes und des Schlüsselkopfgehäuses relativ zueinander einstel.en •/.i, können. Der Kolben selbst hat nur eine relativ kurze axiale Länge und an ihm greift, noch im Inneren des Zylinders, die verschwenkbare Kolbenstange an Dies führt zu einer kurzen Baulänge des Druckmittel ^;nders, weil der erforderliche Gelenkpunkt sich im Inneren des Zylinders unmittelbar am Kolben oder in Höhe des Kolbenbodens befindet.

Wenn der Druekmiitelzylinder nahe an der Aufnahme für die Scl;!iisselnuß angeordnet ist, ergeben sich kurze Hebelv/ege und zur Aufbringung des erforderlichen Drehmomentes ist eine große Kraft erforderlich. Die Gelenke der Kolbenstange müssen daher einer hohen Beanspruchung standhalten. Um dies zu erreichen, weist die Kolbenstange an mindestens einem Ende eine kalottenförmige Ausnehmung auf, in der eine Kugel sitzt, die in einer entsprechenden Ausnehmung des Abstützarmes bzw. des Kolbens abgestützt ist. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß bei einer Abstützung mittels einer Kugel, die in zwei Kalotten liegt, ein Gelenk, das einer bestimmten Belastung standhalten muß, mit wesentlich kleineren Abmessungen realisiert werden kann als bei üblichen Gelenkkonstruktionen. Dies wird darauf zurückgeführt, daß bei einer Kugel nach anfänglicher Deformierung eine vollflächige Anlage der betreffenden Teile erfolgt, so daß die zu übertragende Last sich besser verteilt als beispielsweise bei einem zylindrischen Bolzen einer Gelenkverbindung. Auch die Anpassung an die kraftübernehmenden bzw. die die Kraft weiterleitenden Bauteile ist ausgezeichnet, da eine perfekte Anpassung in jeder Richtung erfolgt und keine Scherwirkungen auftreten.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Drehwerkzeug und

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie !1-II der F i g. 1. Das dargestellte Drehwerkzeug weist ein Schlüsselkopfgehäuse 10 auf, das eine im wesentlichen kreisrunde Ausnehmung 11 besitzt, in der ein Ring 12 drehbar gelagert ist. Der Ring 12 ist an seiner Außenfläche zylindrisch ausgebildet und er trägt dort im Mittelbeieich seiner Länge eine Außenverzahnung 13. Zu beiden Seiten der Außenverzahnung 13 weist der Ring 12 zylindrische Lagerflächen 14 und 15 auf. Das Innere des Ringes 12 ist als Sechskant-Kanal 16 oder als ein anderes unrundes Innenprofil ausgebildet. In den Sechskant-Kanal 16 kann beispielsweise eine Schlüsselnuß eingesteckt werden, die auf diese Weise drehfest mit dem Ring 12 verbunden werden kann.

Wie insbesondere Γ i g. 2 zeigt, weist das Schiüsselkopfgehäuse 10, das den Ring 12 auf einem erheblichen Teil des Umfangs umschließt, eine umlaufende innere Nut 17 auf, die Raum zur Aufnahme der AuSenverzahnung 13 des Ringes 12 bietet. Die beidseitig der Ringnut 17 befindlichen Flächen 11 laufen auf den Lagerflächen 14 und 15 des Ringes 12, so daß das Schlüsselkopfgehäuse 10 und der Ring 12 relativ zueinander zentriert sind. Das Schlüsselkopfgehäuse 10 weist einen radial abstehenden Ansatz 18 auf, der die Zylinderbohrung 19 des Druckmittelzylinders 20 sowie eine Ratsche 21 enthält.
Das Schlüsselkopfgehäuse 10 ist, mit Ausnahme des

Ansatzes 18, von dem Stützring 22des Absiützarmes 23 umschlossen. Der Stützring 22 ist im Querschnitt U-förmig gestaltet, wobei die Stirnseiten seiner Schenkel auf den Lagerfläthen 14, 15 des Ringes 12 gleiten. Der Stützung 22 umschließt das Schlüsselkopigehäuse 10, weist jedoch eine öffnung zum Durchtritt des Ansatzes 18 auf. Der Abstülzarm 23 besteht aus einer Platte, die etwa tangential zu dem Schlüsselkopfgehäuse 10 bzw. zu dem Ring 12 verläuft und die mit den seitlichen Platten 24 eine U-förmige Struktur bildet. Wie F i g. 1 zeigt, ragt der Ansatz 18 zwischen die seitlichen Platten 24 des Abstützarmes 23.

In der Zylinderbohrung 19 des Ansatzes 18 ist der Kolben 25 verschiebbar. Der Kolben ist mi' Dichtungen 26 gegen die Zylinderwand abgedichtet und weist an seine Rückseite eine kalottenförmige Ausnehmung 27 auf, in die eine passende Stahlkugel 28 eingesetzt ist. Gegen die Stahlkugel 28 drückt die Kolbenstange 29, die an ihrem stirnseitigen Ende ebenfalls eine kalottenför- -" mige Ausnehmung 30 aufweist. Die Stahlkugel 28 bildet •iauf diese Weise zusammen mit den kartenförmigen 'Ausnehmungen 27 und 30 ein auf Druck zu beanspruchendes Gelenk.

Ein ähnliches Gelenk befindet sich am anderen Ende der Kolbenstange 29. Dieses Gelenk besteht aus einer Kugel 31, die in einer kartenförmigen Ausnehmung 32 des Endes der Kolbenstange 29 und einer kartenförmigen Ausnehmung 33 des Abstützarmes 23 sitzt.

Die Kolbenstange 29 ist von einem zylindrischen ·*" Mantel 34 umgeben, der fest mit dem Kolben 25 verbunden ist. Das Ende der Zylinderbohrung 19 ist durch eine Buchse 35 verschlossen und gegenüber dem Mantel 34 mit Dichtungen 36 abgedichtet. Der Zylinder des Druckmittelzylinders 20 ist als doppelt wirkender Zylinder ausgebildet und mit einer ersten Anschlußleitung 37 und einer zweiten Anschlußleilung 38 verbunden. Wenn die erste Anschlußleitung 37 mit Druck beaufschlagt wird, dient die zweite Anschlußleitung 38 als Rücklaufleitung und umgekehrt. Die erste Anschlußleitung 37 führt in das rückwärtige Ende der Zylinderbohrung 19 und die zweite Anschlußleitung 38 in das vordere Ende der Zylinderbohrung J9 hinein. Die zu den Anschlüssen führenden Leitungen sind nicht dargestellt. Der Mantel 34 ist mit dem Abstützarm 23 ⁴^ durch eine (nicht dargestellte) Feder verbunden, um zu verhindern, daß der Ansatz 18 und der Abstützarm auseinandergeschwenkt werden.

Wie F i g. 1 zeigt, sind Jie Abstände der Kugeln 28 und 33 vom Mittelpunkt des Ringes 12 bzw. des Schlüsselkopfgehäuses 10 ungefähr gleich. Wenn durch den Einlaß 37 Druck in die Zylinderbohrung 19 eingeleitet wird, wird der Kolben 25 (gemäß Fig.2 nach links) ausgefahren. Wenn der Abstützarm 23 -»egen ein (nicht dargestelltes) festes Widerlager gelegt wird, wird der Ansatz 18 im Uhrzeigersinn um den Mittelpunkt des Ringes 12 herum gedreht. Der Angriffspunkt des Druckes an dem Ansatz 18 liegt im Mittelpunkt 40 der Stirnfläche der Zylinderbohrung. Der Abstand des Punktes 40 vom Mittelpunkt des Ringes 12 ist nicht wesentlich größer als der Abstand der Kugel 31 vom Mitxelpunkt des Ringes 12, so daß der Druckmittelzylinder den Abstützarm 23 und den Ansatz 18 wirksam auseinanderdrückt.

Di*; Ratsche 21, die bei einer Schwenkbewegung des ^6Γ> Schlüsselkopfgehäuses 10 den Ring 12 nur in einer Richtung (im Uhrzeigersinn) mitnimmt, in der Gegenrichtung aber einen freien Rücklauf des Schlüsselkopfgehäuses ermöglicht, ist bei dem beschriebenen

Ausführungsbeispiel ebenfalls in dem abstehenden Ansatz 18 des Schlüsselkopfgehäuses 10 untergebracht. Sie besteht aus einem Verzahnungssegment 41, das in einem Hohlraum 42 des Schlüsselkopfgehäuses 10 untergebracht ist und mit seinen Zähnen in die Außenverzahnung 13 des Ringes 12 eingreift. Das Verzahnungssegment 41 weist an seiner Rückseite entlang einer Schrägschulter eine kalottenförmige Ausnehmung 43 auf, in die eine Kugel 44 eingesetzt ist. Die Kugel ragt ferner in eine kalottenförmige Ausnehmung 45 an der Stirnseite eines Drückstückes 46 hinein. Das rückwärtige Ende des Druckstückes 46 ist ebenfalls mit einer Kugel 47, die in zwei Kalottenschalen J.48, 49 sitzt, an einem Schraubstück 50 abgestützt. Das vDruckstück 46 ist in einer Bohrung 51 des Ansatzes 18 untergebracht Das äußere Ende dieser Bohrung ist mit einem Gewinde versehen und mit dem Schraubstück 50 verschlossen. Das innere Ende der Bohrung 51 mündet in den Hohlraum 42- Die Bohrung 51 verläuft so, daß die Verlängerung ihrer Achse den Kreis der Außenverzahnung 13 des Ringes 12 als Sekante schneidet. Diese Sekante verläuft etwas außerhalb der Mitte des senkrecht auf ihr stehenden Radius.

Da der Durchmesser der Bohrung 51 so groß ist, daß

das Druckstück 46 PendelbeWegungen in der Boh.-ung t51 ausführen kann, kann das Verzahnungssegmeni 41 sich aus dem Eingriff der Außenverzahnung 13 lösen.

Wird der Ansatz 18 jedoch im Uhrzeigersinn verschwenkt, dann wirkt das Druckstück 46 mit den durch die Kugeln 44 und 47 gebildeten Gelenken als Kniehebelmechanismus, durch den das Verzahnungs- > segment 41 in die Verzahnung 13 hineingepreßt wird. Auf diese Weise erfolgt bei einer Drehung des Schlüsselkopfgehäuses 10 im Uhrzeigersinn eine Mitnahme des Ringes 12 über die Ratsche 21.
Bei einer Drehung des Schlüsselkopfgehäuses 10 im

κι Gegenuhrzeigersinn löst sich dagegen das Verzahnungssegment 41 aus seinem Eingriff mit der Verzahnung 13, so daß bei dieser Bewegung keine Mitnahme erfolgt.
Da die Drehung des Ringes 12 durch zahlreiche Hübe

.fides Kolbens 25 relativ langsam vor sich geht, ist im Inneren des Schlüsselkopfgehäuses ein Zahnrad 55 gelagert, das mit der Außenverzahnung 13 des Ringes 12 in Eingriff steht. Das Zahnrad 55 ist frei drehbar an dem Schlüsselkopfgehäuse 10 gelagert und steht in Eingriff mit einem weiteren Zahnrad 56, das ebenfalls an dem Schlüsselkopfgehäuse 10 gelagert ist. Das zweite Zahnrad 56 weist einen Innenvierkant 57 auf, in den ein Werkzeug eingesteckt werden kann, um den Ring 12 manuell zu drehen. Auf diese Weise ist es möglich,

25Schrauben mit geringem Drehmoment anzuziehen, • bevor das eigentliche Festziehen durch den Druckmittelzylinder 20 erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Palentansprüche:

1. Kraf !betriebenes Werkzeug zum Übertragen eines Drehmomentes, insbesondere Schraubwerkzcugc, bestehend aus >

1.1 einem Schlüsselkopfgehäuse mit gleichachsig angeordneten Drehlagern für eine Schlüsselnuß und einem Stützarm,

1.2 einem Druckmittelzylindcr, der zwischen dem ι» Schlüsselkopfgehäuse und dem Abstützarm wirkt und an beiden etwa gleichweit von der Drehlagerachse angreift, und

1.3 einer Mitnahmevorrichtung zur Mitnahme der Schlüsselnuß mit dem Schlüsselkopfgehäuse in η einer Drehrichtung des Schlüsselkopfgehäuses,