DE4042070C2 - Druckmittelbetriebener Kraftschrauber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckbetriebenen Kraft­ schrauber.

Kraftschrauber, wie sie aus DE 36 20 753 A1 bekannt sind, weisen ein Kopfstück auf, an dem ein Ringstück drehbar gelagert ist. An dem Ringstück greift ein eine Ratsche enthaltender Hebel an, der mit der Kraft eines Hydraulikkolbens verschwenkt werden kann, welcher in einem Zylinder verschiebbar ist. Die Kolben-Zylinder- Einheit kann eine einfachwirkende Einheit sein, bei der der Kolben durch eine Feder in seine Rückzugsstellung gedrückt wird, oder eine doppeltwirkende Einheit, bei der auf der einen Seite des Kolbens der Druckraum und auf der anderen Seite ein Gegendruckraum vorhanden ist, wobei der Druckraum und der Gegendruckraum wechselsei­ tig mit Druck beaufschlagt und drucklos gemacht werden können.

Ein Nachteil der bekannten hydraulischen Kraftschrauber besteht darin, daß bei einem Arbeitshub der gesamte, auf der einen Seite des Kolbens liegende Druckraum mit Drucköl gefüllt werden muß. Wegen des hydraulischen Widerstandes der den Druckraum versorgenden Leitung und der darin enthaltenen Ventile erfordert die Druckbeauf­ schlagung des Druckraums bei jedem Arbeitshub eine relativ lange Zeit. In der Anfangsphase des Drehens einer Schraube ist das Lastmoment der Schraube gering, so daß zum Bewegen des Kolbens bereits eine relativ kleine Kraft ausreichen würde. Dennoch wird bei jedem Arbeitshub der gesamte Druckraum mit Drucköl gefüllt. Dieser relativ große Öldurchsatz, bei dem eine große Ölmenge durch Schläuche und Ventile gedrückt wird, hat ferner eine starke Erwärmung des Öls zur Folge. In dem Druckaggregat, das aus Kompressor und Druckbehälter besteht, muß daher eine entsprechend große Kühlkapazi­ tät vorhanden sein, wodurch das Druckaggregat teuer und platzaufwendig wird.

Der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 geht aus von einem Kraftschrauber nach DE 38 11 776 A1. Bei diesem Kraftschrauber weist die Antriebseinrichtung anstelle des sonst üblichen einen Zylinders zwei parallele Zylinder auf, die synchron zueinander bewegt werden und die gemeinsam die Kraft zum Bewegen des Hebels und zum Drehen des Ringstücks aufbringen. Die Verwendung zweier Zylinder mit zugehörigen Kolben hat den Zweck, die Kraft einer einzigen Zylindereinheit zu vervielfachen, um größere Schraubmomente aufbringen zu können. Für den Öldurchsatz und die zum Drehen der Schraube benötigte Zeit gelten aber die gleichen Verhältnisse wie bei einem Kraftschrauber mit nur einem einzigen Zylinder.

Aus dem Buch von H. Schmitt "Der Hydraulik-Trainer", Herausgeber: G. L. Rexroth GmbH, Lohr a. Main, 2. Aufl. 11/80, S. 69, 70 sind Teleskop-Zylinder bekannt, bei denen zwei Kolben teleskopisch ineinander angeordnet sind. Bei einer Druckbeaufschlagung fährt der größere Kolben zunächst aus und der kleinere fährt dann aus dem größeren Kolben aus.

Aus EP 0 179 543 ist ein druckmittelbetriebener Kraft­ schrauber bekannt, der einen einzigen Kolben aufweist, dessen Kolbenstange eine Ratsche betätigt, welche mit der Verzahnung eines Ringstücks derart zusammenwirkt, daß das Ringstück stets nur bei der Kolbenbewegung in einer Richtung gedreht wird, während bei der Kolbenbewe­ gung in Gegenrichtung keine Mitnahme erfolgt. Die Ver­ zahnung des Ringstücks greift außerdem in ein am Gehäuse gelagertes Sperrelement ein, das die Aufgabe hat, ein Zurückdrehen des Ringstücks wirksam zu verhindern. Die­ ses Sperrelement hat aber keinen Einfluß auf die Ver­ schwenkung des Ratschenhebels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen druck­ mittelbetriebenen Kraftschrauber zu schaffen, bei dem die zum Drehen einer Schraube benötigte Zeit verringert ist und bei dem geringere Leistungsanforderungen an das Druckaggregat gestellt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Kraftschrauber sind min­ destens zwei unabhängig voneinander bewegbare Kolben vorhanden, von denen der eine beim Arbeitshub einen kürzeren Weg ausführt als der andere. Dies hat zur Folge, daß bei Leichtgängigkeit der zu drehenden Schraube, also bei geringem Widerstandsmoment, mit bei­ den Kolben gearbeitet wird, wobei der weitere Kolben den größeren Kolbenweg ausführt und das hauptsächliche Drehen der Schraube verursacht, während der erste Kol­ ben nur über einen relativ geringen Weg an der Dreh­ bewegung teilnimmt. Der zweite Zylinder hat eine ge­ ringere Querschnittsfläche als der erste Zylinder, so daß für jeden Arbeitshub nur eine geringe Menge an Druckmedium benötigt wird. Bei hohem Lastmoment der zu drehenden Schraube reicht die Kraft des weiteren Kol­ bens nicht aus, so daß das Drehen nur über einen rela­ tiv kurzen Kolbenweg, d. h. einen relativ kleinen Winkel des Hebels, mit beiden Kolben gemeinsam erfolgt. Beide Kolben bewegen sich ausschließlich über den relativ kurzen Weg des ersten Kolbens, so daß nur kurze Arbeitshübe ausgeführt werden. Zwar wird hierdurch die für das eigentliche Festziehen der Schraube (oder die für das eigentliche Lösen einer festsitzenden Schraube) benötigte Zeit verlängert, jedoch ist zu berücksichti­ gen, daß häufig diejenige Zeit, in der die Schraube gedreht werden muß, ohne dabei ein wesentliches Last­ moment entgegenzusetzen, in der Regel viel länger ist, als diejenige Zeit, in der tatsächlich eine große Kraft aufgebracht werden muß. Die für den gesamten Schraub­ vorgang, also für das leichtgängige Drehen und für das schwergängige Drehen, erforderliche Zeit wird durch den erfindungsgemäßen Kraftschrauber etwa auf die Hälfte der sonst benötigten Zeit reduziert, weil das leicht­ gängige Drehen überwiegend nur mit dem weiteren Kolben erfolgt, dessen Zylinder ein relativ kleines Volumen hat. Wegen der geringeren Leistungsanforderung an das Druckaggregat (geringere Menge an Druckmedium) können wesentlich leistungsschwächere und kleinvolumigere Druckaggregate verwendet werden als bei Einsatz der üblichen Kraftschrauber.

Es tritt häufig der Fall auf, daß Schrauben nicht in einem einzigen Arbeitsgang festgezogen werden, sondern daß das Festziehen in mehreren Schritten erfolgt. Wenn beispielsweise ein Reaktordeckel mit zahlreichen Schrau­ ben an einem Reaktor befestigt wird, ist es in der Regel erforderlich, sämtliche Schrauben zunächst in einer ersten Stufe bis zu einem bestimmten Lastmoment anzuzie­ hen und danach das eigentliche Festziehen der Schrauben in einer zweiten Stufe durchzuführen.

Damit ein hochgenaues Vorspannen von Schrauben bis zu einem bestimmten Grenzdrehmoment möglich ist, kann der erste Kolben unwirksam gemacht werden. Dies geschieht dadurch, daß das Druckstück, das die Kolbenkraft auf den Hebel überträgt, in seinem Bewegungsbereich begrenzt wird, so daß es von dem ersten Kolben nicht mehr er­ reicht wird. Damit kann nur der weitere Kolben auf das Druckstück einwirken und den Hebel bewegen. Der erste Kolben läuft leer mit, so daß er auch keine wesentliche Leistungsaufnahme bewirkt. Wenn sämtliche Schrauben auf diese Weise vorgespannt worden sind, kann anschließend das Festziehen dadurch erfolgen, daß mit beiden (bzw. allen) Kolben gemeinschaftlich gearbeitet wird, so daß die Kolbenkräfte sich addieren.

Der erfindungsgemäße Kraftschrauber kann bei kleiner und kompakter Bauweise so ausgeführt werden, daß er bei geringem Lastmoment einen sehr großen Hub ausführt, wobei der Hebel über einen großen Drehwinkel bewegt wird. Auch dies trägt zur Verringerung der zum Drehen einer Schraube benötigten Zeit bei.

Die Erfindung eignet sich sowohl für hydraulisch be­ triebene Kraftschrauber als auch für pneumatisch be­ triebene Kraftschrauber. Ferner kann sie bei solchen Kraftschraubern angewandt werden, die doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen haben, als auch bei Kraft­ schraubern mit einfachwirkenden Kolben-Zylinder-Anord­ nungen, bei denen der Rückhub mit einer Federvorrich­ tung durchgeführt wird und die nur einen einzigen Druckmittelanschluß haben.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines zwei­ teiligen Kraftschraubers,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Kraftschrauber von Fig. 1,

Fig. 3 einen Zustand, bei dem sich das Sperrelement in der Blockierstellung befindet,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des im Hebel gelagerten Zapfens, an dem das Druckstück an­ greift,

Fig. 5 eine Draufsicht von Fig. 3 aus Richtung des Pfeiles V und

Fig. 6 eine Ansicht eines Kraftschraubers mit doppelt­ wirkender Kolben-Zylinder-Anordnung, teilweise geschnitten.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Kraftschrauber besteht aus einem Kopfstück 10 und der Antriebseinheit 11, die an das Kopfstück 10 angekoppelt werden kann.

Das Kopfstück 10 weist ein einstückiges Gehäuse 12 aus Stahl auf, das hohl ist und zwei parallele Seitenwände 13 hat. In diesen Seitenwänden sind zwei koaxiale Öff­ nungen vorhanden, in die ein Ringstück 14 eingesetzt ist, welches durch das Gehäuse 12 hindurchgeht. Das Ringstück 14, das auswechselbar ist, weist ein Innen­ profil 15 auf, das auf einen Schraubenkopf aufgesteckt werden kann und das bei dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel ein Sechskantprofil ist.

Das Ringstück 14 hat im Inneren des Gehäuses 12 eine Außenverzahnung 16. Mit dieser Außenverzahnung wirkt ein Ratschenelement 17 zusammen, das aus einem keil­ förmigen Ratschenschuh besteht und in einer Aussparung des Hebels 18 angeordnet ist. Der Hebel 18 ist auf dem Ringstück 14 gelagert und er kann um die Achse des Ringstücks 14 herum geschwenkt werden. Das Ratschen­ element 17 kann mit einer konkav gestalteten verzahnten Fläche 19 in die Außenverzahnung 16 des Ringstücks 14 eingreifen. An seinem rückwärtigen Ende ist das Ratschenelement 17 an der ebenen Fläche eines abge­ flachten zylindrischen Stützkörpers 20 abgestützt, welcher in einer Zylinderpfanne des Hebels 18 sitzt.

Die Zylinderpfanne erstreckt sich über einen Umfangs­ winkel, der etwas größer ist als 180°, so daß der Stützkörper 20 aus ihr nur durch Verschieben in Längs­ richtung herausgenommen werden kann. Der Stützkörper 20 stellt sich auf unterschiedliche Neigungen des Ratschenelementes 17 selbsttätig ein. Das Ratschen­ element ist so orientiert, daß es bei einer Bewegung des Ringstücks 14 in der einen Drehrichtung von der Außenverzahnung 16 abhebt, so daß das Ringstück in dieser Richtung frei drehbar ist, und bei einer Drehung des Ringstücks 14 in Gegenrichtung mit seiner Ver­ zahnung das Ringstück blockiert. Eine an dem Hebel 18 abgestützte Feder 21 drückt das Ratschenelement 17 in seine Blockierstellung.

Der Hebel 18, der von einer Feder 22 in Richtung auf die Antriebseinheit 11 gedrückt wird, enthält eine Drehlagerbuchse 23, in der ein quer zum Hebel 18 ver­ laufender Zapfen 24 gelagert ist. Die beiden aus dem Hebel 18 herausragenden Enden 24a des Zapfens 24 (Fig. 4) haben planare Druckflächen 25, gegen die die beiden Schenkel eines gabelförmigen Druckstücks 26 stoßen. Jeder dieser Schenkel hat an seinem stirnseitigen Ende eine planare Gleitfläche 27. Die in einer gemeinsamen Ebene liegenden Gleitflächen 27 verlaufen schräg, d.h. nicht-rechtwinklig zur Längsrichtung des Druckstücks 26. Diese Gleitflächen 27 sind so angeordnet, daß sie in der Mittelstellung des Hebels 18, wenn die durch die Mittelpunkte des Ringstücks 24 und des Zapfenlagers 23 hindurchgehende Gerade die in Fig. 2 strichpunktiert dargestellte Position 18a einnimmt, annähernd radial zur Schwenkachse des Hebels 18 verlaufen. Dadurch wird erreicht, daß bei einer Verschiebung des Druckstücks 26 möglichst wenig in Längsrichtung des Hebels 18 wirkende Kräfte entstehen und daß die Druckkraft des Druckstücks 26 mit fast ausschließlich tangentialer Komponente auf den Hebel 18 übertragen wird, wobei die Gleitflächen 27 entlang der Stützflächen 25 des drehbaren Zapfens 24 gleiten können.

An der Basis des Druckstücks 26 ist ein Ansatz 28 vor­ gesehen, der in einer Öffnung 29 des Gehäuses 12 sitzt.

Das Gehäuse 12 ist schließlich mit einem Deckel 30 ver­ schlossen. Durch die entsprechende Öffnung hindurch können die beschriebenen Teile in dem Gehäuse montiert werden.

Die Antriebseinrichtung 11 kann gemäß Fig. 1 aus­ wechselbar an dem Kopfstück 10 befestigt werden. Zu diesem Zweck weist das Kopfstück 10 einen parallel zur Achse des Ringstücks 14 verlaufenden Aufnahmekanal 31 auf, in den ein Haltekopf 32 der Antriebseinheit 11 eingeschoben werden kann. Die Sicherung des Haltekopfes 32 erfolgt mit einer Schraube 32a, einer Rastvorrich­ tung o. dgl.

Die Antriebseinheit 11 weist ein einstückiges Gehäuse 33 auf, das eine den ersten Zylinder 34 bildende Hülse enthält. Diese Hülse weist am rückwärtigen Ende eine Stirnwand 35 auf, in der ein Anschluß für eine Druck­ leitung 36 und ein Anschluß für eine Rücklaufleitung 36′ vorgesehen sind. Das vordere Ende des Zylinders 34 ist abdichtend mit einer Stirnwand 35a verbunden, welche an einem Gewindering 37 abgestützt ist, der in ein Innengewinde des Gehäuses 33 eingeschraubt ist.

In dem Zylinder 34 ist der erste Kolben 38 verschieb­ bar, der aus dem zum Zylinder 34 abgedichteten Kolben­ kopf 38a und der Kolbenstange 38b besteht, welche im zurückgezogenen Zustand bis in den Haltekopf 32 hinein­ ragt und gegen den Ansatz 28 des Druckstücks 26 stößt. Der Druck im Druckraum 39 treibt den Kolben 38 in Rich­ tung auf das Kopfstück 10 vor. Der Gegendruckraum 52 steht über Bohrungen 55 des Zylinders 34 durch den strichpunktiert angedeuteten Kanal 56 mit der Rücklauf­ leitung 36′ in Verbindung.

Im Inneren des hohlen Kolbens 38 befindet sich der zweite Zylinder 40, in dem der zweite Kolben 41 ver­ schiebbar ist. Am rückwärtigen Ende des Kolbens 41 be­ findet sich ein Flansch 42, der gegen einen Sprengring 43 des Kolbens 38 stößt, wodurch die Rückzugsbewegung des zweiten Kolbens 41 begrenzt wird. Der Flansch 42 bewirkt keine Abdichtung gegenüber dem Zylinder 40, so daß im Zylinder 40 stets derselbe Druck herrscht wie im Druckraum 39. Die Abdichtung des Kolbens 41 gegenüber dem Zylinder 40 erfolgt durch eine Dichtung 58, die am vorderen Ende der Kolbenstange 38b vorhanden ist. Die auf den zweiten Kolben 41 wirkende Kraft ist gleich dem Produkt aus dem Druck im Druckraum 39 und dem Kolben­ querschnitt an der Stelle der Dichtung 58.

Im Zylinder 40 befindet sich eine den Kolben 41 um­ gebende Feder 44, die an dem vorderen Ende der Kolben­ stange 38b abgestützt ist und gegen den Flansch 42 drückt. Diese Feder 44 dient für den Rückhub des Kol­ bens 41. Eine solche Rückstellfeder ist erforderlich, weil es sich bei dem hier beschriebenen Beispiel um eine einfachwirkende Kolben-Zylinder-Anordnung mit nur einem einzigen Druckanschluß handelt.

Am Kolben 38 ist ein Anschlag 45 vorgesehen, der mit einem Anschlag 46 zusammenwirkt und der den Arbeitsweg A des Kolbens 38 begrenzt.

Die Rücklaufleitung 36′ ist an ein umschaltbares Ventil 60 angeschlossen, das zwei Stellungen 60a und 60b an­ nehmen kann. In der Stellung 60a ist die Rücklauflei­ tung 36′ direkt mit dem Rücklauf 61 verbunden und in der Stellung 60b wird die Rücklaufleitung 36′ über ein druckabhängig öffnendes Rückschlagventil 62 mit dem Rücklauf 61 verbunden. Das Rückschlagventil 62 sperrt in Richtung vom Rücklauf 61 zur Rücklaufleitung 36′ und es öffnet zum Rücklauf 61 hin nur dann, wenn der Druck in der Rücklaufleitung 36′ einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Dem druckabhängig öffnenden Rückschlag­ ventil 62 ist ein Rückschlagventil 63 parallelgeschal­ tet, das in der Richtung von der Rücklaufleitung 36′ zum Rücklauf 61 sperrt und in Gegenrichtung öffnet.

Ausgehend von der in Fig. 2 dargestellten Position, bei der sich das Ventil 60 in der Position 60a befindet, arbeitet der Kraftschrauber wie folgt: Bei Druckbeauf­ schlagung des Druckraums 39 werden beide Kolben 38 und 41 gemeinsam vorgeschoben. Die gemeinschaftlich gegen den Ansatz 28 des Druckstücks 26 drückenden Kolben be­ wirken, daß der Hebel 18 im Gehäuse 12 verschwenkt wird, wobei der in dem Ringstück 14 sitzende Schrauben­ kopf mitgenommen wird. Es wird vorausgesetzt, daß der Kraftschrauber an einem ortsfesten Widerlager abge­ stützt ist, damit er insgesamt gegen Drehung gesichert ist. Nach Durchlaufen des Arbeitsweges A stößt der An­ schlag 45 des ersten Kolbens 38 gegen den Anschlag 46, so daß der erste Kolben 38 nicht weiter vorbewegt werden kann. Im Inneren des ersten Kolbens 38 bewegt sich der zweite Kolben 41 jedoch weiter, so daß die weitere Drehung des Hebels 18 ausschließlich durch die Wirkung des Kolbens 41 erfolgt. Da das Volumen des Zylinders 40 relativ klein ist, ist nur eine geringe Menge an Druckflüssigkeit erforderlich, um den Kolben 41 weiter vorzutreiben.

Wenn der Kolben 41 seine vordere Endstellung erreicht hat, steigt der Druck im Zylinder 40. Dieser Druck­ anstieg wird von einem an die Leitung 36 angeschlos­ senen (nicht dargestellten) Drucksensor erkannt und daraufhin wird Leitung 36 drucklos gemacht. Die Feder 22 drückt den Kolben 38 zurück und innerhalb dieses Kolbens treibt die Feder 44 den Kolben 41 zurück, bis der Flansch 42 gegen den Sprengring 43 des ersten Kolbens 38 stößt. Dadurch werden beide Kolben in ihre Rückzugsposition gebracht.

Wenn bei einem Arbeitshub das Lastmoment der Schraube so groß ist, daß die Kraft des Kolbens 41 allein nicht ausreicht, um den Hebel 18 zu drehen, wird über die beschriebene Drucksteuerung sogleich der Rückhub einge­ leitet. Der Vorhub erstreckt sich nur über den Arbeits­ weg A, in dem beide Kolben 38 und 41 gemeinsam bewegt werden und ihre Kräfte sich ergänzen. Bei Hochlast werden also nur kleine Arbeitshübe, jedoch mit hoher Kraft, ausgeführt.

Bei dem beschriebenen Beispiel sind beide Kolben teles­ kopisch koaxial ineinander angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit, die Kolben getrennt anzuordnen.

Damit das Drehen einer Schraube bis zu einem bestimmten Grenzdrehmoment durchgeführt werden kann, ist im Ge­ häuse 12 ein Sperrelement 47 vorgesehen, das die Zu­ rückbewegung des Druckstücks 26 an einer Stelle blockiert, die der vorderen Endstellung des Kolbens 38 entspricht. Dieses Sperrelement 47 besteht aus einem Hebel, der um eine am Gehäuse 12 gelagerte Achse 48 herum schwenkbar ist und in eine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte und in Fig. 3 verdeutlichte Sperrstellung gebracht werden kann. In dieser Sperrstellung, die durch einen Anschlag 50 gesichert ist, greift der Hebel 47 hinter einen Anschlag 49, der von dem Druckstück 26 absteht. Das vordere Ende des Sperrelements 47 hat in der Sperrstellung einen Abstand B gegenüber der äußersten Rückzugsposition, der mindestens gleich dem Abstand A ist. Dies bedeutet, daß das Druckstück 26 in der Sperrstellung des Sperrelements 47 soweit vorge­ schoben festgehalten wird, daß der erste Kolben 38 das Druckstück nicht mehr erreicht, da seine Bewegung durch den Anschlag 46 begrenzt ist. In diesem Zustand wird ausschließlich mit dem zweiten Kolben 41 gearbeitet. Zwar wird der Kolben 38 in gleicher Weise hin- und her­ bewegt wie der Kolben 41, jedoch läuft der Kolben 38 leer mit, da er nicht gegen eine Last arbeitet.

Die Verstellung des Sperrelements 47 erfolgt durch einen Hebel 51, der mit der Achse 48 verbunden ist und der zwischen zwei Anschlägen bewegt werden kann.

Wenn das Sperrelement 47 sich in der Sperrstellung be­ findet, während der Ansatz 49 des Druckstücks 26 das Sperrelement noch nicht passiert hat, d. h. wenn das Sperrelement 47 die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Position hat, während sich das Druckstück 26 in der Position gemäß Fig. 2 befindet, kann das Druckstück von den beiden Kolben vorgeschoben werden, wobei das Sperr­ element 47 ausweicht. Durch eine (nicht dargestellte) Feder kann erreicht werden, daß das Sperrelement nur zwei stabile Zustände einnehmen kann, nämlich die Sperrstellung und die Lösestellung.

Wenn sich das Ventil 60 in der Position 60b befindet und wenn das Lastmoment der Schraube zunächst noch ge­ ring ist, entsteht in dem Gegendruckraum 52 ein Druck, der nicht imstande ist, das druckabhängig öffnende Rückschlagventil 62 zu überwinden. Daher bleibt der Kolben 38 stehen und die Bewegung des Hebels 18 erfolgt ausschließlich durch den Kolben 41, der durch den Druck der Druckleitung 36 bewegt wird. Der am Rückschlag­ ventil 62 eingestellte Grenzdruck entspricht einer Gegenkraft des Kolbens 38, die größer ist als die auf den Kolben 42 einwirkende Kraft der Feder 44. Daher wird bei geringem Lastmoment ausschließlich der Kolben 41 vorgeschoben, um den Hebel 18 zu bewegen.

Wenn das Lastmoment der Schraube größer wird, steigt auch der Druck in der Druckleitung 36 an. Dieser Druck wirkt auf den Kolben 38 und erzeugt im Gegendruckraum 52 einen hohen Gegendruck. Wenn dieser Gegendruck den Grenzwert des Rückschlagventils 62 übersteigt, öffnet dieses Rückschlagventil, so daß der Kolben 38 zusammen mit dem Kolben 42 vorwärtsbewegt wird und auf den Hebel 18 einwirkt. Am Ende des Kolbenhubes wird die Druck­ leitung 36 drucklos geschaltet und die Feder 22 treibt den Kolben 38 zusammen mit dem Kolben 42 in die in Fig. 2 dargestellte Endlage zurück, wobei durch den sich vergrößernden Gegendruckraum 52 Öl durch die Rücklauf­ leitung 36′ angesaugt wird. Dieses Öl fließt durch das in dieser Richtung durchlässige Rückschlagventil 63 des Ventils 60.

Bei niedrigem Lastmoment bleibt der Kolben 38 im wesentlichen stehen, während nur der Kolben 42 bewegt wird. Bei hohem Lastmoment werden dagegen beide Kolben 38 und 42 gemeinsam bewegt, wobei der Kolben 42 inner­ halb des Kolbens 38 seine Position im wesentlichen bei­ behält. Die normale Betriebsart ist diejenige in Stel­ lung 60b des Ventils 60. Wenn das Drehmoment, das auf die Schraube ausgeübt wird, in Abhängigkeit vom Druck in der Druckleitung 36 begrenzt wird, kann es erforder­ lich sein, das Gerät in Stellung 60a des Ventils 60 zu betreiben, wenn das Drehmoment in einem Bereich be­ grenzt werden soll, welcher in der Größenordnung des Grenzdrucks des Rückschlagventils 62 liegt.

Anstelle des druckabhängig öffnenden Rückschlagventils 62 kann auch ein Drosselelement oder ein anderes hydraulisches Bauteil verwendet werden, das den Aufbau eines Gegendrucks im Gegendruckraum 52 ermöglicht.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 6 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch, daß die Antriebseinheit eine doppeltwirkende Kolben-Zylinder- Einrichtung ist, die zwei Hydraulikanschlüsse 36 und 36′ aufweist, welche über ein (nicht dargestelltes) Umschaltventil wechselseitig mit einer Druckquelle und mit einem drucklosen Rücklauf verbindbar sind. Bei dem Arbeitshub ist die Leitung 36 mit Druck beaufschlagt und 36′ mit dem Rücklauf verbunden. Bei dem Rückhub ist die Leitung 36′ mit Druck beaufschlagt und die Leitung 36 ist drucklos.

Der innere Kolben 41 ist koaxial im äußeren Kolben 38 angeordnet. Bei diesem Beispiel weist der innere Kolben 41 einen mit Dichtungen versehenen Kolbenkopf 41a auf, der in dem Zylinder 40 verschiebbar ist, der in dem äußeren Kolben 38 gebildet ist.

Im Zylinder 34 befindet sich auf der dem Druckraum 39 abgewandten Seite ein Gegendruckraum 52 und im Zylinder 40 befindet sich auf der dem Druckraum 39 abgewandten Seite ein Gegendruckraum 53. Diese beiden Gegendruck­ räume 52 und 53 stehen über Radialbohrungen 54 in der Kolbenstange 38b miteinander in Verbindung. Vom Gegen­ druckraum 52 führen Bohrungen 55 zu einer in Fig. 6 nur strichpunktiert angedeuteten Leitung 56, die mit der Gegendruckleitung 36′ verbunden ist.

An dem vorderen Ende der Kolbenstange 38b ist eine Platte 57 befestigt, die einen Anschlag bildet, um zu verhindern, daß der Kolben 41 aus dem Kolben 38 heraus­ gleiten kann.

Bei einem Arbeitshub wird der Druckraum 39 mit Druck beaufschlagt und beide Kolben 38 und 41 bewegen sich in Richtung auf das Druckstück 26. Wenn der Anschlag 45 des Kolbens 41 gegen den Anschlag 46 stößt, wird die Bewegung des äußeren Kolbens 38 beendet, jedoch fährt der innere Kolben 41 noch weiter nach vorn, so daß über den überwiegenden Teil des Arbeitshubes ausschließlich der innere Kolben den Hebel 18 bewegt. Die Beendigung der Vorwärtsbewegung erfolgt durch Erkennung eines Druckanstiegs in der Leitung 36.

Bei dem nachfolgenden Rückhub wird Leitung 36 drucklos und Leitung 36′ wird mit Druck beaufschlagt. Durch den Druck in den Gegendruckräumen 52 und 53 werden beide Kolben 38 und 41 in ihren jeweiligen Zylindern in die in Fig. 6 dargestellte Position zurückbewegt, wobei der Hebel 18 unter der Wirkung der Feder 22 nachfolgt.

Auch die Einrichtung nach Fig. 6 kann mit einem Sperr­ element 47 versehen sein, wie es anhand des ersten Aus­ führungsbeispiels beschrieben wurde.

Claims (9)

1. Druckmittelbetriebener Kraftschrauber mit
einem Kopfstück (10), das ein drehbar gelagertes Ringstück (14) und einen an dem Ringstück zu des­ sen Drehung angreifenden Hebel (18) enthält,
und einer Antriebseinrichtung (11) zum Bewegen des Hebels (18) mit einem in einem ersten Zylin­ der (34) bewegbaren ersten Kolben (38), und min­ destens einem in einem weiteren Zylinder (40) bewegbaren weiteren Kolben (41), wobei die Kolben (38, 41) über ein Druckstück (26) auf den Hebel (18) einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Kolben (41) in Richtung auf den Hebel (18) weiter vorschiebbar ist als der erste Kol­ ben (38) und bei geringem Lastmoment einen Teil des Arbeitshubes allein ausführt, und daß an dem Kopf­ stück (10) ein Sperrelement (47) vorgesehen ist, das in seiner Sperrstellung die Rückbewegung des Druck­ stücks (26) an einer Stelle blockiert, die von der äußersten Rückzugsposition einen Abstand (B) hat, der mindestens gleich dem Arbeitsweg (A) des ersten Kolbens (38) ist, derart, daß der erste Kolben (38) das Druckstück (26) nicht erreicht und die Hebelbe­ wegung ausschließlich durch den weiteren Kolben (41) veranlaßt wird.

2. Kraftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sperrelement (47) derart ausgebildet ist, daß es in der Sperrstellung das Druckstück (26) in Richtung auf den Hebel (18) passieren läßt.

3. Kraftschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Zylinder (40) in dem ersten Kolben (38) bzw. seiner Kolbenstange (38b) ausgebildet ist.

4. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (38, 41) gegen ein zwischen diesen Kolben und dem Hebel (18) angeord­ netes Druckstück (26) drücken, welches eine den He­ bel (18) umgreifende Gabel aufweist, die an einem in dem Hebel (18) drehbar gelagerten Zapfen (24) an­ greift.

5. Kraftschrauber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gabel an dem Zapfen (24) mit schrägen Gleitflächen (27) angreift, welche nicht-rechtwinklig zur Längsrichtung des Druckstücks (26) ausgerichtet sind und in der Mittel­ stellung des Hebels (18) annähernd radial zur Schwenkachse des Hebels verlaufen.

6. Kraftschrauber nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zapfen (24) durch die Zapfen­ achse hindurchgehende ebene Druckflächen (25) auf­ weist, an denen die Gabel angreift.

7. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubweg des ersten Kol­ bens (38) durch einen Anschlag (46) an der Antriebs­ einheit (11) begrenzt ist.

8. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (38) den ersten Zylinder (34) in einen Druckraum (39) und einen Ge­ gendruckraum (52) unterteilt, und daß der Gegen­ druckraum (52) über ein Druckhalteelement mit einer externen Leitung (36′) verbunden ist.

9. Kraftschrauber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das Druckhalteelement ein druckabhängig schaltendes Ventil (60) aufweist, das den Gegen­ druckraum (52) erst dann mit der Leitung (36) ver­ bindet, wenn der Druck im Gegendruckraum (52) einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt.