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Pneumatischer Schrauber mit
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Drehmomentanzeiger Die Erfindung betrifft einen Druckluftdrehschrauber
und bezieht sich auf mit Druckluft angetriebene, in der Hand zu haltende Drehmomentschrauber
mit Einrichtungen zum Messen und Darstellen des auf eine Befestigungseinrichtung
aufgebrachten Drehmomentbetrages.
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Der Aufbau und die Betriebseigenschaften-des Schraubers als solchem
sind bekannt und beispielsweise in der US-PS 3 621 738 (O.V. Northcutt) beschrieben.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Drehmomentenmeß- und Anzeigeeinrichtung auf
einem Schrauber der in der vorgenannten Patentschrift beschriebenen Art.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Tatsache, daß nach dem Befestigen
oder Einrichten einer Befestigungseinrichtung das Drehmoment so lange abgeselesen
werden kann, bis ein Rücksetzen durch den Bedienungsmann erfolgt ist.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der das Werkzeug
bedienende Arbeiter den Drehmomentenwert sehen kann, wie er sich während des Betriebes
des Werkzeuges entwickelt.
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Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß das von dem Werkzeug entwickelte
Drehmoment in Vorwärts- sowie auch in Rückwärtsrichtung gemessen werden kann, wobei
damit ein Druckmedium dem Werkzeug zugeführt wird oder auch nicht.
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Ein weiteres Merkmal des Werkzeuges nach der Erfindung ist die Benutzung
eines einfachen Drehmomentenrohres zur Schaffung einer Widerstandskraft gegenüber
dem Biegen des Werkzeughandgriffes, wobei das Drehmomentenrohr auch als Druckmediumleitung
für den Werkzeugmotor dient.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es für das Werkzeug
vorteilhaft, wenn sein Aufbau bzw. seine Einzelteile und die Betriebseigenschaften
einfach ist bzw. sind, und es ist vorteilhaft, daß das Werkzeug eine genaue Drehmomentenauslesemöglichkeit
und einen langen, störungsfreien Betrieb vorsieht.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf einen
Schrauber gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine vergrößerte und teilweise im Schnitt
dargestellte Ansicht entsprechend der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht
entlang der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4
der Fig. 2, Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 der Fig. 2 und Fig.
6 eine Draufsicht auf ein Drehmomentenübertragungsverbindungsstück, wie es bei dem
Werkzeug der Fig. 1 benutzt wird.
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Fig. 1 zeigt ein Werkzeug 10 mit den Prinzipien gemaß der Erfindung,
welches ein Handhabungsteil 12, ein Motorteil 14 und ein mit dem Werkstück in Eingriff
kommendes Teil 16 aufweist, wobei alle Teile normalerweise im Ruhezustand des Werkzeuges
axial in Flucht liegen. Die Teile 14 und 16 weisen bauliche Einzelheiten auf, die
an sich bekannt sind, wie z.B. nach der US-PS 3 621 738, und es wird daher an dieser
Stelle auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet, weil angenommen werden kann,
daß der Erfindungsgegenstand auch ohne diese Einzelheiten klar verständlich ist.
Das mit dem Werkstück in Eingriff tretende Teil ist an dem Motorteil 14 durch Schrauben
18 angebracht und weist einen umkehrbaren Ratschenmechanismus 20 auf, welcher einen
Schaft oder ein Gelenk 22 für die Drehung einer (nicht gezeigten) Befestigungseinrichtung
antreibt. Der Ratschenmechanismus 20 wird von einer Kurbelwelle 24 betrieben, deren
Ende exzentrisch in einer Treibbüchse 26 mit der Form einer Kugel an- -geordnet
ist. Die Kurbelwelle wird durch einen mit Gleitfügelzellen versehenen Motor, der
im Motorteil 14 angeordnet ist, gedreht.
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Das Handgriffteil 12 hat die Form eines zylindrischen Gehäuses 28,
dessen eines Ende eingeschlossen ist und dessen anderes Ende offen ist und auf der
rückwärtigen Verlängerung 30 des Motorteils montiert und dort durch zwei diametral
angeordnete Stifte 32 festgelegt ist. Leichtes Spiel zwischen dem Gehäuse und der
rückwärtigen Verlängerung ist vorgesehen, um eine Änderung der axialen Flucht zwischen
diesen Teilen
zu ermöglichen, wenn eine Drehkraft auf das Handhabungsteil
aufgebracht wird. Wenn das Gehäuse aus einem unter der manuellen Kraft, die auf
das Handhabungsteil beim Werkzeugbetrieb ausgeübt wird, hinreichend flexiblen Material
hergestellt ist, kann auf ein solches Zwischenspiel verzichtet werden. Ein Drehmomentenrohr
34 ist in dem Handhabungsteil eingeschlossen. Das eine Ende des Rohres ist in der
rückwäritgen Verlängerung 30 befestigt, während das andere Ende in einem festen
Teil 36 angebracht ist, welches das geschlossene Ende des Zylinders 28 bildet. Druckmedium,
wie z.B. Druckluft, wird dem Werkzeug mittels einer Schlauchkupplung 38 zugeführt,
und der Luftstrom wird durch ein Drosselventil 40 gesteuert, welches von einem Handgriff
42 bewegbar ist, der schwenkbar am Handhabungsteil 12 angebracht ist. Das Ventil
ist gegen seine im Sitz befindliche Position federnd vorgespannt. Durch das Drosselventil
40 strömende Luft tritt in das Drehmomentenrohr 34 ein und verläßt es am Vorderende,
wonach sie den Motor antreibt und in an sich bekannter Weise zur Atmosphäre ausgestoßen
wird.
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Eine abgebrochene oder abgestumpfte Plattform 44 ist am einen Ende
durch Kopfschrauben 46 an der rückwärtigen Verlängerung 30 befestigt und erstreckt
sich parallel zum Drehmomentenrohr 34, wie man am besten in Fig. 2 sieht.
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Oben auf der Plattform 44 ist eine Zahnradplattform 48 angebracht
und zur Drehbewegung um einen an der Plattform 44 befestigten Drehstift 50 befestigt.
Ein Ende der Zahnradplattform 48 weist ein mit Zähnen versehenes Zahnradteil
52
auf, während das andere Ende einen Stift 54 hat, dessen freies Ende so angeordnet
ist, daß es sich in eine längliche Nut 56 erstreckt, die auf der inneren Oberfläche
des Handhabungszylinders 28 gebildet ist. Das freie Ende der Zahnradplattform könnte
in Berührung mit dem Drehmomentenrohr 34 angeordnet sein, um eine Plattformdrehung
während des Anziehens der Befestigungseinrichtungen vorzusehen, wie noch verständlich
wird.
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Ein länglicher Stift 58 ist an der Plattform 44 angebracht und ragt
von dort nach oben. Ein Antriebszahnrad 60 ist auf dem Stift 58 angeordnet, und
der untere TeildesZahnrades 60 steht in Arbeitseingriff mit dem Zahnradplattformzahnteil
52, während der obere Teil eine Wählerplattform 62 haltert. Der Handhabungsteil
12 ist mit einem zylindrischen Teil 64 geformt, dessen Achse mit der Achse des länglichen
Stiftes 58 zusammenfällt. Eine Abschrägungsfläche bzw. ein Deckring oder eine scharfe
Kante 66 ist unter Abstützung einer Linse 68 an dem zylindrischen Teil 64 an dessen
oberem Ende angebracht und so angeordnet, daß er von Hand gedreht werden kann.
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Eine Umkehrtaste 70 ist auf der Linse 80 befestigt, wobei ein Zeiger
72 am unteren Teil der Taste bzw. des Knopfes 70 angebracht ist. Die Wählerplattform
62 stützt eine Wählscheibe 74 mit Markierungen 76 ab, welche die abgelesenen Drehmomentwerte
darstellen, wie man am besten aus Fig. 1 sieht.
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Man bemerke, daß die Drehmomentwerte auf jeder Seite vom Nullwert
symmetrisch angeordnet sind, und zwar von 10 bis 70 Fuß - Pfund der Drehmomentanzeige.
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Aus der Wählplattform und durch ein Loch in der Wählscheibe 74 erstreckt
sich ein kleiner Vorsprung 78, der dafür angeordnet ist, daß er als Anschlag gegen
das kurze Ende des Zeigers 72 dient, der entsprechend der Darstellung in Fig. 7
gebogen ist. Ein kleiner Stift 80 ist an der inneren Oberfläche des Deckringes 66
angebracht und erstreckt sich über die Wählscheibe 74, das lange Ende des Zeigers
72 kann sich jedoch frei an dem Stift 80 ohne Störung vorbeibewegen. Eine Scheibenfeder
82 ist am unteren Teil des Umkehrknopfes oder der Umkehrtaste 70 angebracht und
haltert den Zeiger 72 in Position, bis er von dem Bedienungsmann nach dem Ablesen
des Drehmomentes zurückgesetzt wird.
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Wenn eine manuelle Kraft auf das Werkzeughandhabungsteil aufgebracht
wird, wird die Kurbelwelle 24 zu einer Totposition gedreht, die in Linie mit der
Richtung der aufgebrachten Kraft ist. Hierdurch wird die manuelle Drehmomentlast
von dem Werkzeughandhabungsteil aufgenommen, und das Rohr 34 sowie das Handhabungsteil
12 werden gebogen. Diese Tätigkeit führt zu einer Bewegung der Zahnradplattform
48 um den Drehstift 50 herum und zu einer Drehung der Wählerplattform 62 aufgrund
des Eingriffes des Antriebszahnrades 60 und des Plattformzahnteiles 52. Infolgedessen
wird die Wählscheibe 74 gedreht, und wenn die Beaufschlagung mit Drehmoment beendet
ist, bleibt der Zeiger 72 bei dem maximal erreichten Drehmomentenwert.
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Man erkennt, daß beim Aufbringen einer Drehmomentenlast auf das Werkzeug
die Drehbewegung der Wählscheibe 74 den kleinen
Stift 80 veranlaßt,
den Drehmomentenwert auf eine Gruppe von Marken 76 anzuzeigen, und beim Abnehmen
oder Freigeben von der Drehmomentenlast zeigt der Zeiger 72 das Drehmoment auf der
gegenüberliegenden Markierungsgruppe 76 an. Auf diese Weise kann der Arbeiter mit
dem Werkzeug den sich entwickelnden oder entstehenden Drehmomentenwert beobachten
und hat eine Zeigeranzeige dieses Drehomentenwertes nach dem Loslassen bzw. dem
Freigeben von der Drehomentenbelastung. Da das Werkzeug reversibel bzw. umsteuerbar
ist, erhält man dieses Drehmomentenmerkmal des Werkzeuges in jeder Drehrichtung
eines Befestigungsmittels, auf welches gerade eingewirkt wird.
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ES wird nun der Betrieb des oben beschriebenen Werkzeuges erläutert.
Es werde angenommen, daß das Werkzeug sich in Betriebsstellung befindet, um eine
Befestigungseinrichtung anzuschrauben und zu befestigen, wobei der Zeiger 72 sich
bei der Drehmomentenablese auf "O" befindet. Druckluft wird dem Motor beim Niederdrücken
des Drosselhebels 42 zugeführt, und die Befestigungseinrichtung wird so lange gedreht,
bis der Motor abgewürgt wird, sobald die Befestigungseinrichtung auf ihren Sitz
kommt. Der Zeiger 72 wird gedreht, um den Wert des Abwürgmomentes anzuzeigen, und
zwar aufgrund der Drehbewegung der Wählplattform 72, wobei die Zeigerdrehung durch
den Vorsprung 78 erfolgt, welcher mit dem gebogenen Ende des Zeigers in Eingriff
ist.
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Der Bedienungsmann kann dann das aufgebrachte Drehmoment durch Ausüben
einer manuellen Kraft auf das Werkzeughandhabungsteil
so lange
vergrößern, bis das gewünschte entstandene Drehmoment erreicht ist, wie vom Zeiger
72 gezeigt wird, welcher den Drehmomentenwert auf der Wählscheibe 74 anzeigt.
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Nach Freigeben der auf das Werkzeughandhabungsteil wirkenden Kraft
bleibt der Zeiger in der Drehmomentenablesestellung, bis er vom Arbeiter wieder
zurückgesetzt wird.
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Man erkennt, daß das Werkzeug gleich gut arbeitet, sofern es sich
um das Ablesen des Drehmomentes handelt, ob nun Druckluft verwendet wird oder nicht,
d.h. die manuelle Kraft allein erzeugt die abgelesenen Drehmomentwerte innerhalb
des möglichen Werkzeugbereiches.