DE4407160A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen mit einer zugeordneten hilfskraftbetriebenen Einrichtung zur Markierung der Schraubverbindung.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind beispielsweise durch die europäische Patentanmeldung 80 564 A2 sowie durch die deutsche Offenlegungsschrift 25 30 077 A1 bekannt geworden. Dabei beschreibt die erstgenannte Vorveröffentlichung einen handbetätigten Drehmomentschlüssel mit einer im Bereich des Schraubwerkzeugträgers angeordneten und von einem Impulsgeber gesteuerten Farbspritzpistole. Über verschiedene Leitungsstränge ist die Farbspritzpistole mit einem Schaltkasten verbunden, der Träger eines Farbbehälters ist und in den eine Druckluftleitung sowie eine Farbleitung einmünden.

Die weiterhin erwähnte Offenlegungsschrift beschreibt ebenfalls einen handbetätigten Drehmomentschlüssel, bei dem ein im Schlüsselkopf vorgesehenes Farbauftragsgerät mit einem im Griffteil des Werkzeuges angeordneten Druckspeicher verbunden ist. Das Farbauftragsgerät besteht dabei aus einem von einem Arbeitszylinder axial bewegbaren Farbfilzstift, während der Druckspeicher über ein Steckventil an ein Ladegerät anschließbar ist.

Der aufgezeigte Stand der Technik weist den Nachteil auf, daß eigens für das Betätigen der Markiereinrichtung, d. h. zum Bereitstellen der Hilfskraft, ein relativ hoher konstruktiver Aufwand betrieben werden muß. Der Druckspeicher gemäß der Offenlegungsschrift 25 30 077 ist darüber hinaus nur für eine begrenzte Anzahl von Arbeitsgängen ausgelegt und muß zu gegebener Zeit nachgeladen werden. Wird dies versäumt, so erhält die Schraubverbindung keine Markierung, obwohl sie ordnungsgemäß ausgeführt worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung konstruktiv effektiver zu gestalten und eine stets zuverlässige Markierung ordnungsgemäß hergestellter Schraubverbindungen zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Lösung ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 zu sehen. Dadurch, daß die eingesetzte Hilfskraft sowohl zum Betätigen der Vorrichtung zur Herstellung der Schraubverbindung, als auch dem Betätigen der Markiereinrichtung dient, ist ein, weil nicht lediglich auf eine einzige Funktion beschränkter, effektiver Einsatz der Hilfskraft gegeben. Die nun mögliche funktionelle Wechselwirkung zwischen Vorrichtung und Markiereinrichtung erhöht die Zuverlässigkeit bei der Werkstückmarkierung und erlaubt überdies einen konstruktiv kompakten Aufbau.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Bezüglich der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Druckluftschraubers mit seitlich daran befestigter Markierein­ richtung,

Fig. 2 eine Detaildarstellung der Markiereinrichtung mit Druckbeaufschlagung,

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform der Druckbeaufschlagung und

Fig. 4 ein Druckluftschrauber mit Winkelkopf und zugeordneter Markiereinrichtung.

Ein in Fig. 1 in einer Gesamtansicht gezeigter Druckluftschrauber 1 weist einen an sich bekannten Grundaufbau auf. Er besteht aus einem Gehäuse 2, einem einenends angebrachten Anschluß 3 für einen Druckluftschlauch 4, der in eine nicht gezeigte Druckluftquelle mündet, sowie andernends aus einem Schlüsselkopf 5 zum Herstellen einer Schraubverbindung.

Ein am anschlußseitigen Ende gelenkig (Anlenkstelle 6) befestigter Einschalthebel 7 wirkt auf eine Drucktaste 8, die im Innern des Gehäuses 2 in bekannter Weise mit einem Einschaltventil in Wirkverbindung steht, über das die anschlußseitig bereitstehende Druckluft eintreten und den Schraubermotor beaufschlagen kann.

Eine das Gehäuse 2 umgreifende und mittels Spannschraube 9 arretierbare Halterung 10 weist ein langgestrecktes, am Gehäuse 2 anliegendes und sich daran abstützendes Halteteil 13 für eine Farbpatrone 14 auf. Diese ist im wesentlichen entsprechend einer handelsüblichen Farbspraydose ausgebildet und besteht aus einem Farbbehälter 15 sowie einem gegenüber diesem axial beweglichen, eine Farbaustrittsdüse 16 (vgl. Fig. 2) und ein Dosierventil für die Begrenzung der abzugebenen Farbmenge enthaltenden Sprühkopf 17. An die Farbaustrittsdüse 16 ist eine abgewinkelt ausgebildete Kanüle 18 angeschlossen, die durch eine Öffnung 21 im Halteteil 13 hindurchreicht und deren offenes Ende dem Schlüsselkopf 5 unmittelbar zugeordnet ist und so nach erfolgter ordnungsgemäßer Herstellung einer Schraubverbindung diese entsprechend markieren kann.

Die Halterung 10 ist dergestalt ausgebildet, daß bei entleerter Farbpatrone 14 diese mühelos herausgenommen und gegen eine neue ausgetauscht werden kann. Hierzu umgreift die Halterung 10 lediglich das sprühkopfseitige und bodenseitige Ende der Farbpatrone 14, die im übrigen frei zugänglich ist. Im dem bodenseitigen Ende der Farbpatrone 14 zugeordneten Bereich der Halterung 10 weist diese einen später noch zu beschreibenden Druckluftanschluß 19 auf, der über eine Leitung 20 mit einem Differenzdruckventil 23 in Verbindung steht. Letzteres wiederum steht über Leitungen 24, 25 mit einer ersten Kammer 26 sowie einer zweiten Kammer 27 des Druckluftschraubers 1 in Verbindung.

Durch einen Druckluftimpuls, der nach Erreichen eines voreingestellten Drehmomentes vom Druckluftschrauber 1 abgegeben wird, erfolgt, wie in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 noch gezeigt wird, eine Hubbewegung innerhalb des Druckluftanschlusses 19, so daß der Farbbehälter 15 relativ zum Sprühkopf 17 bewegt wird, woraufhin Markierungsfarbe aus der Farbaustrittsdüse 16 austritt.

Das Differenzdruckventil 23 sorgt für die logische Verknüpfung eines Ein- und Abschaltsignales zu einem nur im Falle des Abschaltens wirksamen positiven Steuersignal, d. h. zur Freigabe von Druckluft, die dann über die Leitung 20 zum Druckluftanschluß 19 gelangen kann. Das zum Auslösen der Farbmarkierung nötige Steuersignal kann dem Druckluftschrauber 1 in der Weise direkt entnommen werden, daß im Augenblick des Abschaltens des Druckluftschraubers 1 bei erreichtem Drehmoment die Druckverhältnisse beim Entlüften des Schraubermotors durch Bohrungen in den Luftkammern (in bekannter Weise) ein positives (Bedingung für betätigten Schrauber) und zugleich ein negatives Druckluftsignal (Bedingung für erreichtes Drehmoment) erzeugen, welche durch das Differenzdruckventil 23 zu besagtem Steuersignal in Form eines Druckluftimpulses gewandelt werden. Das positive Druckluftsignal steht an, solange das Einschaltventil (Drucktaste 8) des Druckluftschraubers 1 betätigt wird und die Kammer 26 unter Betriebsdruck steht. Das negative Druckluftsignal steht bei eingeschaltetem Druckluftschrauber (gedruckter Drucktaste 8) nur solange an, bis der Druckluftschrauber 1 nach Erreichen eines voreingestellten Drehmomentes abschaltet, d. h. die den Schraubermotor aufnehmende Kammer 27 entlüftet wird.

Fig. 2 zeigt eine erste Möglichkeit zum Erzeugen der auf den Farbbehälter 15 wirkenden Hubbewegung des Druckluftanschlusses 19. Dieser ist hierzu als geschlossenes zylinderförmiges Gehäuse ausgebildet, in das ein Kolben 28 axial beweglich eingesetzt ist. Ein geeigneter Dichtungsring 29 sorgt für eine zuverlässige luftdichte Trennung zwischen einer kolbenbodenseitigen Kammer 29 und einer kolbenstangenseitigen Kammer 30, während die aus der unteren Gehäuseseite des Druckluftanschlusses 19 heraustretende Kolbenstange 33 endseitig als Aufnahmeteller 34 für den Farbbehälter 15 ausgebildet ist.

Wird die Leitung 20, wie zuvor beschrieben, mit Druckluft beaufschlagt, so bewirkt dies über den Druckanstieg in der Kammer 30 eine Kolbenbewegung und damit eine die Abgabe von Markierungsfarbe auslösende Axialverschiebung des Farbbehälters 15. Nach Abgabe des Druckluftimpulses und Druckloswerden der Leitung 20 wird über eine in die Kammer 31 eingesetzte Druckfeder 35 die entsprechende Rückstellbewegung des Kolbens 28 eingeleitet.

Fig. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Druckluftanschlusses 36. Auch in diesem Falle mündet die vom Differenzdruckventil 23 kommende Leitung 20 in einen Hohlraum 37, dessen untere Abschlußwand nunmehr von einer Membran 38 gebildet wird. An dieser liegt unmittelbar der Boden 39 des Farbbehälters 15 an, so daß bei Druckbeaufschlagung von Leitung 20 und somit auch von Hohlraum 37 und einer damit einhergehenden Wölbung der Membran 38 eine entsprechende Axialverschiebung des Farbbehälters 15 die unmittelbare Folge ist.

In einer in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist der Druckluftschrauber als Winkelkopfschrauber 40 ausgebildet. Auch die Farbmarkierung hat insoweit eine Abwandlung erfahren, als die Kanüle 42 nun unmittelbar durch eine Bohrung 43 gerührt ist, die entlang der Achse eines Abtriebskegelrades 44 und einer damit ein Bauteil bildenden Schraubernuß 45 verläuft. Das Abtriebskegelrad 44 ist mittels Wälzlager 46, 47 im Gehäuse des Winkelkopfschraubers 40 gelagert und kämmt mit einem weiteren Kegelrad 48, welches von einer Antriebswelle 49 aufgenommen wird, die wiederum über Wälzlager 50 drehbar im Gehäuse des Winkelkopfschraubers 40 gelagert ist.

In weiterer Abwandlung zu den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 3 ist die Farbaustrittsdüse 51 des Sprühkopfes 52 nunmehr seitlich an diesem angeordnet. In entsprechender Weise ist nunmehr auch die halteteilseitige Durchtrittsöffnung 53 für die Kanüle 42 so angeordnet, daß sie mit der Bohrung 43 fluchtet.

Abgesehen von den vorbeschriebenen konstruktiven Abwandlungen sind die restlichen, in Fig. 4 nicht gezeigten Einzelheiten von Winkelkopfschrauber 40 und Farbmarkiereinrichtung (Halterung 10, Farbpatrone 14) entsprechend gemäß den Ausführungsformen nach Fig. 1-3 ausgeführt.

In einer weiteren Ausführungsform wäre denkbar, den Druckluftimpuls für die Farbmarkierung nicht automatisch beim Erreichen des voreingestellten Drehmomentes über das Differenzdruckventil einzuleiten, sondern vielmehr dadurch, daß über ein entsprechend angeordneter, manuell zu bedienender Drucktaster die zur Farbmarkiereinrichtung führende Leitung 20 mit Druckluft beaufschlagbar ist.

Die Erfindung ist analog anwendbar und übertragbar auf beispielsweise hydraulisch oder auch elektrisch arbeitende, auch stationäre Vorrichtungen zum Herstellen von Schraubverbindungen. Die den Farbaustritt aus dem Farbbehälter 15 auslösende Hubbewegung wäre entsprechend auf elektromagnetischem oder hydraulischem Wege zu bewerkstelligen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen mit einer zugeordneten, hilfskraftbe­ triebenen Einrichtung zur Markierung der Schraubverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1, 40) ebenfalls hilfskraftbetrieben ausgebildet ist, wobei dieselbe Hilfskraft auch dem Betätigen der Markiereinrichtung (10, 14) dient.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Druckluft­ schrauber (1) ausgebildet ist, dessen Gehäuse (2) von einer mittels Spannschraube (9) arretierbaren Halterung (10) für eine Farbpatrone (14) umgriffen ist, wobei die Farbpatrone (14) aus einem Farbbehälter (15) sowie einem gegenüber diesem axial beweglichen, eine Farbaustrittsdüse (16) und ein Dosierventil für die Begrenzung der abzugebenden Farbmenge enthaltenden Sprühkopf (17) mit angeschlossener Kanüle (18) besteht und das offene Ende der Kanüle (18) einem Schlüsselkopf (5) des Druckluftschraubers (1) zugeordnet ist und zu diesem hinführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (10) das sprüh­ kopfseitige und bodenseitige Ende der Farbpatrone (14) umgreift, wobei der dem bodenseitigen Ende der Farbpatrone (14) zugeordneten Bereich der Halterung (10) als Druckluftanschluß (19, 36) ausgebildet ist, der über eine Leitung (20) mit einem Differenzdruckventil (23) in Verbindung steht, welches wiederum über Leitungen (24, 25) mit Kammern (26, 27) des Druckluftschraubers (1) in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über unterschiedliche Druck­ luftsignale aus den Kammern (26, 27) über das Differenzdruckventil (23) ein Steuersignal in Form eines Druckluftimpulses erzeugt wird, welcher auf den Druckluftanschluß (19) wirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftanschluß (19) als geschlossenes zylinderförmiges Gehäuse ausgebildet ist, in das ein Kolben (28) axial beweg­ lich eingesetzt ist, wobei eine kolbenbodenseitige Kammer (29) mit der zum Druckluftan­ schluß (19) führenden Leitung (20) in Verbindung steht, während eine kolbenstangenseitige Kammer (30) eine Druckfeder (35) aufnimmt und die Kolbenstange (33) endseitig als Auf­ nahmeteller (34) für den Farbbehälter (15) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Differenzdruckventil (23) kommende Leitung (20) in einen Hohlraum (37) des Druckluftanschlusses (36) mündet, dessen untere Abschlußwand von einer Membran (38) gebildet wird, die unmittelbar am Boden (39) des Farbbehälters (15) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftschrauber als Winkelkopfschrauber (40) ausgebildet ist, wobei eine von einer Farbaustrittsdüse (51) eines Sprühkopfes (52) wegführende Kanüle (42) durch eine Bohrung (43) geführt ist, die entlang der Achse eines Abtriebskegelrades (44) und einer damit ein Bauteil bildenden Schraubernuß (45) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie hydraulisch oder elektrisch betrieben wird.