DE4416526A1 - Befestigungswerkzeug mit verbesserter Druckreglervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf mit Luft betrie­ bene Werkzeuge und betrifft insbesondere mit Luft angetrie­ bene Werkzeuge zum Anziehen von mit Gewinde versehenen Be­ festigungsvorrichtungen, wie z. B. Mutteranziehmaschinen, Schraubendrehern und ähnlichem, welche eingebaute Steuerun­ gen zum Regeln des Motorbetriebsdrucks haben.

Werkzeuge mit Kraftantrieb, wie z. B. ein mit Luft angetrie­ bener Schraubendreher, eine Mutteranziehmaschine oder ein ähnliches mit Luft betriebenes Werkzeug, sind oft von Ab­ schaltvorrichtungen abhängig, die auf das Erfassen von Motordruck ansprechen, der niedrig ist, wenn das Werkzeug frei läuft, und der ansteigt, wenn das Werkzeug belastet wird. D.h., daß in einem gegebenen Werkzeug das Drehmoment eine positive Funktion des Luftdrucks ist. Zunehmender Druck erhöht das Drehmoment. In einem mit Luft betriebenen Werkzeug ist das Drehmoment eine negative Funktion der Ge­ schwindigkeit bzw. der Drehzahl, und diese Funktion ist li­ near. Wenn eine Befestigungsvorrichtung angezogen wird, nimmt z. B. die Geschwindigkeit ab, wenn sich das Drehmoment aufbaut; wenn die Geschwindigkeit null ist oder beim Anhal­ ten, ist das Drehmoment am höchsten.

Um den maximalen Motorbetriebsdruck zu steuern, ist es be­ kannt, einen Anhaltedrehmomentregler in dem Werkzeug bei einem Motoreinlaß anzuordnen.

Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein neues und ver­ bessertes, mit Luft angetriebenes Anziehwerkzeug für eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, mit einem Druck­ regler, der ein druckauswählendes Ventilelement hat, wel­ ches anfänglich durch Luft im Gleichgewicht gehalten und durch eine kleine leichte Feder in eine geöffnete Position vorgespannt wird. Diese Aufgabe umfaßt das Ziel, ein derar­ tiges mit Luft angetriebenes Werkzeug bereitzustellen, wel­ ches eine vereinfachte, relativ leichtgewichtige Konstruk­ tion hat, die über einen weiten Druckeinstellbereich zuver­ lässig funktioniert.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes, mit Luft angetriebenes Anziehwerkzeug für eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen mit dem beson­ deren Merkmal einer wählbaren Drehmomenteinstellung, die schnell und leicht zu bedienen ist.

Weitere Aufgaben ergeben sich teilweise ohne weiteres und sind teilweise im folgenden detaillierter herausgestellt.

Das erfindungsgemäße, mit Luft angetriebene Anziehwerkzeug für eine Befestigungsvorrichtung beinhaltet einen Druckregler mit einem druckauswählenden Ventilelement, das in einer Ventilkammer zwischen einer relativ offenen Stellung und einer relativ eingeschränkten Stellung oder Drosselstellung hin- und herbewegbar ist. Eine Feder ist in der Kammer mon­ tiert und sorgt für eine Vorspannung des Ventilelements zu einer offenen Position hin, und Durchlaßeinrichtungen sind bereitgestellt, um Luftdruck an der Notorseite des Ventil­ elements gegen seine gegenüberliegenden Enden zu richten, so daß es anfänglich durch Luft im Gleichgewicht gehalten wird. Ein Druckablaß-Führungsventil (Entlastungspilotven­ til) verbindet die Kammer mit der Atmosphäre und erzeugt einen Druckunterschied zwischen einander gegenüberliegenden Enden des druckauswählenden Ventilelements, um es zu seiner Drosselstellung hinzubewegen, und zwar in Antwort auf er­ höhten Motorbetriebsdruck, um den Auslaßanschluß drosseln und Luftdruck an der Motorseite des Reglers zu verringern.

Zusätzlich sieht die Erfindung eine Vielzahl derartiger Druckablaß-Führungsventile zum Verbinden des Ventilelements mit der Atmosphäre vor. Jedes der Führungsventile ist auf eine unterschiedliche, festgelegte mittlere Abgabedreh­ momenteinstellung eingestellt, so daß eine manuell betrie­ bene Auswahleinrichtung mit jedem der Druckablaß-Führungs­ ventile selektiv registrierbar ist, um das Ventilelement mit der Atmosphäre zu verbinden und schnell ein zuvor ein­ gestelltes, festgelegtes mittleres Abgabedrehmoment für das Werkzeug zu erstellen.

Ein besseres Verständnis der Aufgaben, Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Beziehungen der Erfindung ergibt sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den begleiten­ den Zeichnungen, welche gewisse veranschaulichende Ausfüh­ rungsbeispiele darbieten und die verschiedenen Arten auf­ zeigen, auf welche die Prinzipien der Erfindung verwendet werden.

Fig. 1 ist eine schematische, z. T. geschnittene Ansicht, die ein mit Luft betriebenes Werkzeug gemäß der Er­ findung zeigt;

Fig. 2 ist eine schematische, z. T. geschnittene Ansicht, die ein druckauswählendes Ventil gemäß der Erfindung zeigt, und zwar eingefügt in eine Luftzufuhrleitung zwischen einem mit Luft angetriebenen Motor und einer Ein/Aus-Steuerung.

Fig. 3 ist eine Ansicht z. T. im Schnitt, welche ein druck­ auswählendes Ventil der Erfindung zeigt;

Fig. 4 ist eine Ansicht z. T. im Schnitt, welche ein anderes Ausführungsbeispiel des druckauswählenden Ventils der Erfindung zeigt;

Fig. 5 ist eine zerlegte, perspektivische Ansicht in klei­ nerem Maßstab, welche gewisse Bestandteile des Aus­ führungsbeispiels von Fig. 4 veranschaulicht; und

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein druck­ auswählendes Ventilelement zeigt, das in dem Ventil von Fig. 4 eingebaut ist.

In den Zeichnungen im Detail ist das Werkzeug 10 mit Kraft­ antrieb ein mit Luft betriebenes Drehwerkzeug zum Anziehen von Schrauben, Muttern und anderen mit Gewinde versehenen Befestigungsvorrichtungen. Typischerweise hat das Werkzeug 10 (Fig. 1) einen Handgriff 12, eine Ein/Aus-Steuerschal­ terbedieneinrichtung 14, einen Hochgeschwindigkeitsdruck­ luftmotor 16 vom Mehrfachschaufeldrehtyp, der innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 18 mit einem Planetenunterset­ zungsgetriebe 20 montiert ist, um die Drehzahl zu verrin­ gern und das Drehmoment zu erhöhen, und einen Abtrieb 22, der mit einem Steckaufsatz 24 zum Festziehen einer Befesti­ gungseinrichtung 26 verbunden wird. Letztere umfaßt z. B. einen mit einem Gewinde versehenen Bolzen 28 und eine Mut­ ter 30, welche in den Steckaufsatz 24 hineinpaßt, wobei Bleche 32, 34 eines Werkstücks in einem typischen Befesti­ gungsarbeitsschritt verbunden werden können. Druckluft von einer geeigneten, nicht gezeigten Quelle wird in eine Zu­ fuhrleitung 36 eingespeist, die an das Gehäuse 18 gekoppelt ist, um den Druckluftmotor 16 anzutreiben, und der Luft­ strom wird durch eine geeignete Ein/Aus-Steuerung, wie z. B. ein Drosselventil 38 (Fig. 2) gesteuert.

Um die Drehmomentabgabe von Werkzeug 10 zum Betreiben der Befestigungsvorrichtung 26 innerhalb eines gewünschten Drehmomentbereichs zu regulieren, ist ein Druckregler 40 in dem Gehäuse 18 zwischen dem Drosselventil 38 und dem Motor 16 (Fig. 2) montiert. Der Druckregler 40 beinhaltet eine Ventilkammer 42 (Fig. 3), welche z. T. durch eine Hülse 44 gebildet ist, die einen Einlaßanschluß 46 und einen Auslaß­ anschluß 48 hat, welche mit Abschnitten 50 und 52 eines in dem Gehäuse 18 gebildeten Luftzufuhrdurchtritts 53 (Fig. 2) kommunizieren und jeweils mit dem Drosselventil 38 und dem Motor 16 verbunden sind.

Genauer gesagt, ist in dem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel die Hülse 44 in einer Bohrung 54 durch ir­ gendeine geeignete herkömmliche Technik befestigt, damit sie sich durch das Gehäuse 18 erstreckt, um eine Ventilkam­ mer 42 festzulegen. Ein geschlossenes Ende der Kammer 42 ist durch eine Wand 56 an einem linken Ende der Hülse 44, wie in Fig. 3 betrachtet, gegeben. Die Hülse 44 ist mit einem gegenüberliegenden Ende in Anlage an einem Stecker 58 gezeigt. Der Stecker 58 ist in ein mit Innengewinde verse­ henes Ende 60 der Bohrung 54 in koaxialer Ausrichtung mit der Hülse 44 eingeschraubt. Der Stecker 58 hat ein inneres Ende mit doppeltem Durchmesser, das innerhalb des offenen Endes der Hülse 44 aufgenommen und durch einen geeigneten O-Ring 61 abgedichtet ist, wobei die Fläche 62 des Steckers 58 als ein zweites geschlossenes Ende der Kammer 42 dient.

Für ein automatisches Regeln des Motorbetriebsdrucks ist ein druckauswählendes Ventilelement oder eine Spule 64 in der Ventilkammer 42 aufgenommen für eine axiale Hin- und Herbewegung zwischen einer relativ offenen Stellung und einer Drosselstellung jeweils neben dem linken und rechten Ende von Kammer 42 in Fig. 3. Die Wand 56 der Hülse 44 stellt einen Sitz für die Spule 64 in ihrer geöffneten Po­ sition bereit. Die Spule 64 hat ein "oberes" Ende 68, das sich zu einem Abschnitt 66 mit minimalem Zwischendurchmes­ ser verjüngt, der mit einem becherförmigen "unteren" Ende 70 verbunden ist, welches zu der Fläche 62 des Steckers 58 hin geöffnet ist, wobei die Spule 64 im Querschnitt einen kelchförmigen Aufbau hat. Ein innerer Durchlaß 72 ist aus­ gebildet, um sich axial durch die Spule 64 an einer ersten Öffnung 74 an einem Ende der Spule 64 zu erstrecken, wel­ ches der Wand 56 des geschlossenen Endes der Hülse 44 ge­ genüberliegt. Der innere Durchlaß 72 beinhaltet auch einen mittleren Durchlaßkanal 74′, welcher mit einer vergrößerten mittleren Öffnung 76 kommuniziert (die sich durch einen we­ sentlichen Abschnitt der Spule 64 erstreckt, um an ihrem unteren Ende 70 zu enden) , welche eine zweite Öffnung fest­ legt, die einer kreisringförmigen Verlängerung 78 des Stöp­ sels 58 gegenüberliegt, welche an dem inneren Ende mit dop­ peltem Durchmesser ausgebildet ist.

Um den Auslaßanschluß 48 und das linke Ende der Ventilkam­ mer 42 zu verbinden, um Motorbetriebsdruck auf das obere Ende 68 der Spule 64 zu richten, ist eine Flachstelle 80 in der Hülse 44 als ein Teil des inneren Durchlasses 72 gebil­ det. Der innere Durchlaß 72 hält somit anfänglich die Spule 64 durch sekundären Motordruck an beiden Enden der Spule im Gleichgewicht. Es versteht sich, daß diskrete Vorsprünge, wie z. B. bei 82, gebildet sein können, wie an der geschlos­ senen Wand 56 von Hülse 44 gezeigt (oder alternativ an dem Ende von Spule 64) um die Spule 64 beabstandet von der Hülse 44 in der geöffneten Position von Spule 64 zu halten, um die Verbindung mit dem Auslaßanschluß 48 aufrechtzuer­ halten.

Um sicherzustellen, daß die Spule 64 anfänglich in ihrer dargestellten geöffneten Position in ihrem von der Luft im Gleichgewicht gehaltenen Zustand ist, sitzt eine kleine schwache Feder 84 zwischen einem inneren Ende der mittleren Öffnung 76 der Spule 64 und der inneren Fläche 62 des Steckers 58. In diesem besonders dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist die Feder 84 als eine Schraubendruckfeder darge­ stellt, die um eine kreisringförmige Verlängerung 78 an den Stecker 58 gewickelt ist, um sich in die mittlere Öffnung 76 der Spule 64 zu erstrecken, um sie kontinuierlich zu der geöffneten Position hin zu zwingen.

Wenn der Motordruck durch eine Last von dem freien Lauf her zunimmt, nimmt der Motorbetriebsdruck von einem geringen Pegel zu, wenn das Werkzeug 10 frei läuft, und steigt bei Belastung des Werkzeugs an, wie z. B. beim Anziehen der Be­ festigungseinrichtung. Dieser Motorbetriebsdruck wird durch die Spule 64 erfaßt, um eine Druckablaßwirkung durch das pilotbetriebene Druckverringerungsventil 86 zu bewirken. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 sitzt ein Kugelventil­ element 88 normal in einem Ventilsitz 90 innerhalb eines mittleren Durchlasses 92 des Steckers 58 und wird in einer normal geschlossenen Position durch eine kleine Kompres­ sionsfeder 94 gehalten, deren gegenüberliegende Enden in dem Kugelventilelement 8a und einem Ende einer Einstell­ schraube 96 sitzen, die in einen mit Innengewinde verse­ henen Abschnitt 98 des Durchlasses 92 durch den Stecker 58 geschraubt ist. Somit ist die Kammer 42 an dem unteren Ende der Hülse 64 durch den mittleren Durchlaß 92 des Steckers 58 mit einer Öffnung versehen. Nachdem das Kugelventil­ element 88 aus dem Sitz herausgehoben wird, wenn der Druck der unteren Kammer einen angemessenen Pegel erreicht, um die Vorspannkraft der Feder 94 zu überwinden, läßt das Ku­ gelventilelement 88 an dem Unterteil der Kammer 42 durch gebohrte Durchlässe 100 und 102 in dem Stecker 58 Druck zur Atmosphäre ab.

Diese Druckablaßwirkung verursacht einen Druckunterschied über die Spule 64, was die Spule 64 dazu bewirkt, sich in der Richtung ihrer eingeschränkten Position zu bewegen. Das Führungsventil 86 läßt nur genug Luft ab, um die Spule 64 korrekt zu positionieren, so daß wiederum ein Kräftegleich­ gewicht an der Spule verursacht wird. Diese erneute Spulen­ positionierung ist derart, daß dadurch eine Einschränkung zwischen dem Auslaßanschluß 48 in der Hülse 44 und der Spule 64 verursacht wird, wodurch der Sekundärdruck verrin­ gert wird. Während die Spule 64 reguliert, wird von dem Führungsventil 86 kontinuierlich strömend an die Atmosphäre entlüftet; die Spule 64 schließt auch nicht vollständig während einer derartigen Regulierwirkung, sondern bewegt sich vielmehr zu einer endgültigen eingeschränkten Position in einen Gleichgewichtszustand und verbleibt dort, bis ein Nichtgleichgewichtszustand wahrgenommen wird. Z.B. wird, nachdem das Drosselventil 38 schließt, die Spule 64 dazu gebracht, in die geöffnete Position zurückzukehren. Ein Leckaustritt aus Werkzeug 10 bewirkt, daß die Spule 64 un­ ter der Vorspannkraft der Feder 84 zu der geöffneten Posi­ tion zurückkehrt, nachdem das Drosselventil 38 zu der ge­ schlossenen Position bewegt wird, in Bereitschaft für die nächste Anziehoperation einer Befestigungseinrichtung.

Um den Abwürgdruck und das Abwürgdrehmoment des Motors 16 zu steuern, um den Charakteristiken unterschiedlicher An­ wendungen des Werkzeugs gerecht zu werden, kann die Vor­ spannkraft der Druckfeder 94 auf das Kugelventilelement 88 von Ventil 86 auf eine gewünschte Kompressionseinstellung durch Drehen der Einstellschraube 96 eingestellt werden. Die Einstellungen werden mit einem kleinen, nicht gezeigten Nylonstreifen aufrechterhalten, der in das Gewinde der Ein­ stellschraube 96 eingelegt ist. Die abgestimmte Einstellung der Einstellschraube 96 kann dann durch Hineinschrauben einer schützenden Endkappe 104 in den Stecker 58 geschützt werden.

Dank der oben beschriebenen Struktur eignet sich der Regler dieser Erfindung besonders dafür, daß eine leichte Kompres­ sionsfeder, wie z. B. bei 84, eingebaut wird. Die Feder 84 eliminiert, wenn sie mit dem durch die Luft im Gleichge­ wicht gehaltenen Merkmal von Spule 64 und ihrer Entlüftung zu der Atmosphäre über das pilotbetriebene Druckminderven­ til 86 gekoppelt wird, jegliche Notwendigkeit für die ge­ wöhnlichen schweren druckausgleichenden Federn, die man in herkömmlichen Werkzeugen dieser Bauart findet. Zusätzlich zu der Einfachheit der beschriebenen Konstruktion und ihrer Gewichtsverringerung sorgt der Druckregler dieser Erfindung weiterhin für eine gesteuerte Strömungseinschränkung von Luft zum Motor 16 während einer Werkzeugbelastung über einen weiteren Druckbereich und somit Drehmomenteinstellbe­ reich, und zwar von der Freilaufdrehzahl bis zum Anhalten bei einer festgelegten mittleren Drehmomentabgabe des Mo­ tors.

Im folgenden wird auf das in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung Bezug genommen, wobei die in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendeten Bezugsziffern um 100 erhöht werden, um ähnliche Teile in dem zweiten Ausführungsbeispiel zu identifizieren. Eine leichte Kompressionsfeder 184 hält eine kelchförmige Spule 164 in ihrer dargestellten, normal geöffneten Position, wo­ bei die Spule 164 anfänglich durch Luft im Gleichgewicht gehalten wird durch sekundären Motorstaudruck sowohl an dem oberen und unteren Ende 168, 170 der Spule 164. Dieser se­ kundäre Motorstaudruck erreicht ein "oberes" Ende 168 der Spule 164 über den z. T. durch eine flache Stelle an der Hülse 144 gebildeten Durchlaß 180 und erreicht das "untere" Ende 170 der Spule durch den inneren Durchlaß 172. Dieser Durchlaß 172 enthält verringerte mittlere Öffnungsab­ schnitte 174, 174, welche mit der Öffnung 176 der Spule 164 kommunizieren. Wie man am besten in Fig. 6 sieht, ist das "obere" Ende 168 mit vorspringenden Buckeln bei 175, 177 gezeigt, um die Spule 164 in ihrer beabstandeten Bezie­ hung zu der Hülse 144 zu halten, um eine kontinuierliche Verbindung von Durchlaß 174 mit dem Auslaßanschluß 148 sicherzustelllen, die über den Durchlaßabschnitt 152 zu dem Motor 16 führt.

In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird eine schnelle und leichte Drehmomenteinstellung durchgeführt durch eine Drehmomentvorrichtung 200 mit auswählbarer Einstellung. Um eine derartig schnelle und leichte Einstellung bereitzu­ stellen, sind eine Vielzahl von Druckablaß-Führungsventilen 186 bereitgestellt, wobei jedes der Führungsventile auf ein unterschiedliches festgelegtes Werkzeugabtriebsdrehmoment eingestellt wird. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Kammer 142 an dem "unteren" Ende des Ventils 164 mit Öffnungen versehen durch ein ausgewähltes Führungsventil der Führungsventile 186. Um für Einstellbarkeit zu sorgen, ist eine Auswahlscheibe 202 innerhalb der Gehäusebohrung 154 aufgenommen für eine Drehbewegung an einem geöffneten Ende der Hülse 144. In dem besonders dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel hat die Scheibe 202 ein verengtes inneres Ende 204, das innerhalb der Hülse 144 aufgenommen und durch einen geeigneten elastomeren O-Ring 161 abgedichtet ist, und ein Abschnitt 202A mit vergrößertem Durchmesser der Auswahlscheibe 202 wird an einer Endfläche der Hülse 144 drehbar gehalten. Zum Verbinden des "unteren" Endes der Kammer 142 mit einem der Druckablaß-Führungsventile, wie z. B. dem bei 186 in Fig. 4 gezeigten, hat die Auswahl­ scheibe 202 einen Durchtritt 206 durch sie hindurch. Die Führungsventile 186 sind in dem Stecker 158 in einer kon­ zentrischen Anordnung gebildet (wie man am besten in Fig. 5 sieht), und zwar relativ zu einer Bewegungsachse der Spule 164, die mit einer Hauptachse 207 des Steckers 158 und der Scheibe 202 zusammenfallen soll. Jedes der Druckablaß-Füh­ rungsventile 186 kann sowohl in seiner Struktur und Funk­ tion identisch sein mit demjenigen, das in Verbindung mit dem pilotbetriebenen Druckminderungsventil des ersten Aus­ führungsbeispieles beschrieben wurde. Die Auswahlscheibe 202 ist an einer Welle 208 befestigt gezeigt, die sich axial von dem Gehäuse 118 nach außen erstreckt. Ein manuell betriebener Knopf 210 ist durch eine Einstellschraube 212 (Fig. 4) an der Welle 208 befestigt, um die Scheibe 202 für eine Ausrichtung eines gegebenen Führungsventils 186 mit dem Durchlaß 206 der Scheibe 202 zu rotieren. Die Verbin­ dung zwischen dem Scheibendurchlaß 206 und dem Ventildurch­ laß 102 eines gegebenen Führungsventils 186 ist in Fig. 4 gezeigt, und zwar durch einen geeigneten O-Ring 213 abge­ dichtet, der innerhalb einer konzentrischen vergrößerten Endöffnung des Durchlasses 206 in der Scheibe 202 gegen­ überliegend zu dem Stecker 158 eingepaßt ist. Es versteht sich, daß jedes der Druckablaß-Führungsventile 186 einen radialen gebohrten Durchlaß hat, wie z. B. der bei 214 in Fig. 4 dargestellte in Verbindung mit einer mittleren Öff­ nung 216 im Stecker 158, um den "Unterteil" von Kammer 142 mit der Atmosphäre zu verbinden, nachdem das Kugelventil­ element 188 gegen die Borspannkraft seiner Feder 194 aus dem Sitz gehoben wird in Antwort auf einen erhöhten Motor­ betriebsdruck, um die Spule 164 für eine Druckregelung aus dem Gleichgewicht zu bringen, wie weiter oben in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel vollständig beschrieben.

Um unterschiedliche festgelegte Drehmomente einzustellen, wie z. B. für Anziehmomente von 40 Newton-Meter (Nm), 35 Nm, 30 Nm und 27,5 Nm und 25 Nm, ist die offenbarte Vorrichtung 200 für eine Mehrfach-Drehmomentauswahl besonders ausgelegt für eine derartige Einstellung auf besonders schnelle und leichte Weise. Jedes der dargestellten Führungsventile, von denen fünf mit 186 bezeichnet in dem besonders dargestell­ ten Ausführungsbeispiel (Fig. 5) gezeigt sind, kann leicht auf eine dieser festgelegten Einstellungen der Drehmoment­ abgabe des Werkzeugs eingestellt werden, indem man eine Kompressionseinstellung an der Feder 194 einstellt, indem man eine Einstellschraube 196 dreht, an der die Feder 194 sitzt. Eine derartige Einstellung wird, wie oben beschrie­ ben, mit einem kleinen, bei 218 dargestellten Nylonstreifen aufrechterhalten, der in das Gewinde der Einstellschraube 196 eingelegt ist.

Um eine gegebene Auswahl des abgegebenen Drehmoments des Werkzeugs beizubehalten, ist eine Arretiervorrichtung 220 gezeigt, die als in dem Stecker 158 montiert dargestellt ist, mit einem Preßkolben 222, der durch eine Feder 224 vorgespannt ist, deren gegenüberliegende Enden an einem Bund 226 des Preßkolbens 222 und am Boden eines Blindlochs 228 in dem Stecker 158 sitzen. Die Arretiervorrichtung 220 ist in irgendeinem von fünf unterschiedlichen Arretierauf­ nahmehohlräumen aufgenommen, die bei 232 in der Auswahl scheibe 202 gebildet sind. Wie man leicht sieht, könnte die Arretierung 220 auch alternativ in der Auswahlscheibe 202 montiert sein, und die Arretieraufnahmehohlräume 232 könn­ ten in dem Gehäuseelement oder dem Stecker 158 gebildet sein, wobei beide Anordnungen gleichermaßen zufriedenstel­ lend sind, vorausgesetzt, daß die Hohlräume 232 in entspre­ chender Beziehung zu den Führungsventilen 186 sind, um die Kammer 142 und den Durchlaß 206 mit einem ausgewählten Füh­ rungsventil 186 in Registrierstellung zu bringen. Man sieht, daß die Arretierung 220 vorzugsweise unter einem Winkelversatz von 180° zu dem Durchlaß 206 angeordnet ist.

Der Fachmann erkennt, daß die Einfachheit der beigefügten Konstruktion dafür sorgt daß sie schnell und leicht herge­ stellt und mit geringen Kosten zusammengebaut werden kann, um eine kompakte Werkzeugkonstruktion bereitzustellen, in der eine minimale Anzahl von Teilen für eine ausgedehnte Betriebsdauer unter anspruchsvollen Bedingungen enthalten sind.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Abänderungen, Anpassungen und Abwandlungen der obigen spe­ zifischen Offenbarung durchgeführt werden können, ohne daß man von der Lehre dieser Erfindung abweicht.

Claims (18)

1. Mit Druckluft betriebenes Werkzeug zum Anziehen einer Befestigungseinrichtung, wobei das Werkzeug aufweist:

einen Druckluftmotor (16),
ein Gehäuse (18) für den Motor, wobei das Gehäuse einen Durchlaß (53) für die Zufuhr von Druckluft zu dem Motor (16) hat,
eine in dem Gehäuse (18) montierte Ein/Aus-Steuerung (38), um einen geöffneten und geschlossenen Luftströmungszustand in dem Durchlaß (53) zu erzeugen,
einen in dem Gehäuse (18) zwischen der Ein/Aus-Steuerung (38) und dem Motor (16) montierten Druckregler (40) mit
einer Ventilkaminer (52), die einen Einlaßanschluß (46) und einen Auslaßanschluß (48) hat, wobei die Ein/Aus-Steuerung (38) und der Motor (16) durch den Durchlaß (53) jeweils mit den Einlaß- und Auslaßanschlüssen (46, 48) verbunden sind,
einem druckauswählenden Ventilelement (64), das in der Kam­ mer (42) zwischen einer relativ geöffneten Position und einer relativ eingeschränkten Position hin- und herbewegbar ist,
einer in der Kammer (42) montierten Feder (84), welche das druckauswählende Ventilelement (64) zu einer geöffneten Po­ sition hin vorspannt, und
einer Durchlaßeinrichtung (72), um Luftdruck auf die Motor­ seite des druckauswählenden Ventilelements (64) gegen seine entgegengesetzten Enden zu richten, so daß es anfänglich durch die Luft im Gleichgewicht gehalten ist und durch die Feder (84) in eine geöffnete Position vorgespannt ist, nachdem die Ein/Aus-Steuerung (38) den Zustand der offenen Luftströmung erstellt hat, und
ein in dem Gehäuse (18) montiertes Druckablaß-Führungsven­ til (86) zum Verbinden der Kammer (42) mit der Atmosphäre und Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen gegenüberlie­ genden Enden des druckauswählenden Ventilelements (64), um es zu einer Drosselstellung hinzubewegen in Antwort auf einen erhöhten Motorbetriebsdruck, um den Auslaßanschluß (48) einzuschränken und den Luftdruck an der Motorseite des Reglers (40) zu verringern, wobei, wenn der Motorbetriebs­ druck beim Anlegen von Last an den Motorausgang zunimmt, das druckauswählende Ventilelement (64) automatisch in einen Zustand des Kräftegleichgewichts innerhalb der Kammer (42) positioniert wird für eine Motordruckregelung inner­ halb eines Bereichs von Laufzuständen zwischen einer Frei­ laufdrehzahl und einem Abwürgen bei einer festgelegten mittleren Drehmomentabgabe des Motors.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Vielzahl von in dem Gehäuse (118) montierten Druckablaß-Führungsven­ tilen (186) zum Verbinden der Kammer (142) mit der Atmo­ sphäre, wobei jedes der Führungsventile (186) auf ein un­ terschiedliches festgelegtes Abtriebsdrehmoment des Werk­ zeugs eingestellt ist, und
einer innerhalb des Gehäuses (118) montierten manuell be­ dienbaren Auswahleinrichtung (210) mit einem Durchlaß (206), um die Kammer (142) mit irgendeinem der Druckablaß- Führungsventile (186) selektiv in Registrierstellung zu bringen, um die Kammer (142) mit der Atmosphäre zu verbin­ den und ein zuvor eingestelltes festgelegtes Abgabedrehmo­ ment des Werkzeugs schnell zu erzeugen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, weiterhin mit einer entweder in dem Gehäuse (118) oder dem Auswahlelement (210) montier­ ten Arretierung (220) und
einer die Arretierung aufnehmenden Hohlraumeinrichtung (232), die in dem Auswahlelement (210) bzw. dem Gehäuse (118) gebildet ist, um die Arretierung (220) loslösbar auf­ zunehmen und die Auswähleinrichtung (210) in einer ge­ wünschten, abgeglichenen Einstellung des Abgabedrehmoments des Werkzeugs zu halten.

4. Werkzeug nach Anspruch 2, wobei die Druckablaß-Führungs­ ventile (186) in dem Gehäuse (118) in einer konzentrischen Anordnung relativ zu einer Achse der Hin- und Herbewegung des druckauswählenden Ventilelements (164) montiert sind,
wobei eine Arretierung (220) in dem Gehäuse (118) montiert ist, und
wobei die Auswahleinrichtung (210) eine in dem Gehäuse (118) für eine Drehbewegung aufgenommene Auswahlscheibe (202) enthält, wobei die Auswahlscheibe (202) einen Durch­ laß (296) durch sie hindurch zum Verbinden der Kammer (142) mit irgendeinem der Druckablaß-Führungsventile (186) hat sowie eine Vielzahl von die Arretierung aufnehmenden Hohl­ räumen (232), die in der Auswahlscheibe (202) in entspre­ chender Beziehung zu den Druckablaß-Führungsventilen (186) gebildet sind, um die Arretierung (220) loslösbar aufzuneh­ men und die Kammer (142) und den Auswahldurchlaß (206) mit einem der Führungsventile (186) selektiv in Registrierstel­ lung zu bringen.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, weiterhin mit einer Welle (208), die an der Scheibe (208) befestigt ist, um sich axial von ihr zu erstrecken, und
einem manuell betriebenen Knopf (210) , der an der Welle (208) befestigt ist, um ein gegebenes Führungsventil (186) auszuwählen, um eine zuvor abgestimmte, festgelegte Ein­ stellung des Abgabedrehmoments des Werkzeugs für das Werk­ zeug zu erzeugen.

6. Werkzeug nach Anspruch 1, wobei die Entlüftung von dem Druckablaß-Führungsventil (186) an die Atmosphäre während der Druckregelung durch das druckauswählende Ventilelement (164) kontinuierlich ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 1, wobei das Druckablaß-Führungs­ ventil (86) in dem Gehäuse (18) montiert ist und mit einem mit der Atmosphäre verbundenen Druckablaß-Ventildurchlaß (92), wobei der Druckablaß-Ventildurchlaß (92) einen Ven­ tilsitz (90) darin und ein in dem Ventildurchlaß (92) auf­ genommenes Kugelventilelement (88) hat,
einer in dem Ventildurchlaß (92) aufgenommenen Feder (94) und
einer in dem Gehäuse (18) montierten Einstellschraube (96), wobei die gegenüberliegenden Enden der Feder (94) an der Einstellschraube (96) und dem Kugelventilelement (88) sit­ zen, um das Kugelventilelement (88) gegen den Ventilsitz (90) vorzuspannen, um den Druckablaß-Ventildurchlaß (92) zu schließen, wobei die Einstellschraube (96) für eine ein­ stellbare Kraft gegen das Kugelventilelement (88) sorgt, um den Ventilkammerdruck an die Atmosphäre abzulassen, nachdem das Kugelventilelement (88) aus seinem Sitz gehoben worden ist, in Antwort auf Staudruck von dem Motor, der einen vor­ bestimmten Pegel erreicht, wodurch der Motorbetriebsdruck geregelt wird und die festgelegte Abgabe eines mittleren Drehmoments des Motors bewerkstelligt wird.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, wobei das druckauswählende Ventilelement (64) und der Auslaßanschluß (48) zusammenwir­ ken, um eine veränderliche Einwirkung an der Motorseite des Reglers bereitzustellen, wenn an dem Motorausgang eine Last angelegt wird, und
wobei die Federvorspannkraft an dem Kugelventilelement (88) und die veränderliche Einengung an dem Auslaßanschluß (58) zusammenwirken, um den Druck und das Drehmoment, bei dem der Motor anhält, zu steuern.

9. Werkzeug nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Hülse (44), die an dem Gehäuse (18) befestigt ist und eine Druck­ reglerventilkammer (42) darin festlegt, wobei der Einlaßan­ schluß (46) und der Auslaßanschluß (48) in der Hülse (44) gebildet sind, um durch den Durchlaß (53) jeweils mit der Ein/Aus-Steuerung (38) und dem Motor (16) zu kommunizieren,
wobei die Durchlaßeinrichtung, mit der man Luftdruck auf die Motorseite des druckauswählenden Ventilelements (64) richtet, einen in dem druckauswählenden Ventilelement (64) gebildeten inneren Durchlaß (72) enthält mit einer ersten Öffnung, die einem Ende der Hülse (44) gegenüberliegt, wo­ durch ein Ende der Kammer (42) festgelegt wird, wobei das eine Ende der Kammer (42) mit dem Auslaßanschluß (48) durch einen in der Hülse (44) gebildeten Durchlaß verbunden ist, und
wobei das druckauswählende Ventilelement eine Spule (64) aufweist,
wobei der innere Durchlaß (72) eine Öffnung (74) enthält, die sich axial durch die Spule (64) erstreckt und an einer zweiten Öffnung (76) endet, die gegenüber einem Ende der Kammer (42) gegenüber ihrem einen Ende liegt, um Staudruck von dem Motor auf die Spule (64) zu richten, um einen durch die Luft im Gleichgewicht gehaltenen Zustand der Spule (64) innerhalb der Kammer (42) zu erzeugen in Antwort auf Ände­ rungen des Motorbetriebsdrucks und der Drehmomentlast an dem Motor.

10. Werkzeug nach Anspruch 1, wobei das druckauswählende Ventilelement (64) sich automatisch in seine eingeschränkte Position gegen die Vorspannkraft der Feder (84) schiebt, nachdem der Motor bei einer festgelegten mittleren Drehmo­ mentabgabe des Motors in Antwort auf eine erhöhte Drehmo­ mentlast an dem Motor anhält.

11. Mit Druckluft betriebenes Werkzeug zum Anziehen einer Befestigungseinrichtung, mit einem Motor (16), einem Ge­ häuse (118) für den Motor (16), wobei das Gehäuse (118) einen Durchlaß (153) zum Bereitstellen von Druckluft an den Motor hat, und einem in dem Gehäuse (118) montierten Druck­ regler (140), wobei der Druckregler (140) eine Ventilkammer (142) mit einem Einlaßanschluß (146) und einem Auslaßan­ schluß (148) enthält, die mit dem Durchlaß (153) durch ein druckauswählendes Ventilelement (164) verbunden sind, wel­ ches in der Kammer (142) zwischen einer relativ offenen Po­ sition und einer relativ eingeschränkten Position bewegbar ist, wodurch ein relativ offener Strömungszustand bzw. ein gedrosselter Strömungszustand in der Kammer (142) zwischen den Anschlüssen (146, 148) erzeugt wird, einer Feder (184), die das druckauswählende Ventilelement (164) zu seiner ge­ öffneten Position hin vorspannt und einer Durchlaßeinrich­ tung (172), um Druckluft an die Motorseite des druckauswäh­ lenden Ventilelements (164) gegen seine gegenüberliegenden Enden zu richten, so daß es anfänglich durch die Luft im Gleichgewicht gehalten wird und durch die Feder (184) zu der geöffneten Position hin vorgespannt ist, wobei eine Drehmomentvorrichtung für eine auswählbare Einstellung auf­ weist:
eine Vielzahl von Druckablaß-Führungsventilen (186) in dem Gehäuse (118), um die Kammer (142) mit der Atmosphäre zu verbinden, wobei jedes der Führungsventile (186) auf ein unterschiedliches, festgelegtes Abgabedrehmoment des Werk­ zeugs eingestellt ist, und
eine manuell betriebene Auswahleinrichtung, die innerhalb des Gehäuses (118) montiert ist und einen Durchlaß (206) in Verbindung mit der Kammer (142) hat, wobei der Durchlaß (206) selektiv mit irgendeinem der Druckablaß-Führungsven­ tile (186) in Registrierstellung gebracht werden kann, um die Kammer (142) mit der Atmosphäre zu verbinden und schnell ein zuvor eingestelltes festgelegtes Abgabedrehmo­ ment des Werkzeugs zu erzeugen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin mit einer in dem Gehäuse (118) oder der Auswahleinrichtung (210) mon­ tierten Arretierung (220), und
einer die Arretierung aufnehmenden Hohlraumeinrichtung (232), die in dem Auswahlelement (210) bzw. dem Gehäuse (118) gebildet ist, um die Arretierung (220) loslösbar auf­ zunehmen und die Auswahleinrichtung (210) in einer ge­ wünschten, eingestellten und zuvor ausgewählten Einstellung für das Abgabedrehmoment des Werkzeugs zu halten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Druckablaß-Füh­ rungsventile (186) in dem Gehäuse (118) in einer konzentri­ schen Anordnung bezüglich einer Bewegungsachse des druck­ auswählenden Ventilelements (164) montiert sind,
wobei eine Arretierung (220) in dem Gehäuse (118) montiert ist,
wobei die Auswahleinrichtung (210) eine in dem Gehäuse (118) für eine Drehbewegung aufgenommene Auswahlscheibe (202) enthält, wobei der Durchlaß (206) gebildet ist, um sich durch sie zu erstrecken, und
wobei eine Vielzahl von die Arretierung aufnehmenden Hohl­ räumen (232) in der Auswahlscheibe (202) in entsprechender Beziehung zu den Druckablaß-Führungsventilen (186) gebildet sind, um die Arretierung (202) loslösbar aufzunehmen und die Kammer (142) und den Auswahldurchlaß (206) mit einem der Führungsventile (186) selektiv in Registrierstellung zu bringen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiterhin mit einer Welle (208), die an der Scheibe (202) befestigt ist, um sich axial davon zu erstrecken, und
einem manuell betriebenen Knopf (210), der an der Welle (208) befestigt ist, um ein gegebenes Führungsventil (186) auszuwählen, um eine zuvor eingestellte, festgelegte Ein­ stellung für das Abgabedrehmoment des Werkzeugs für das Werkzeug zu erzeugen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Entlüftung an die Atmosphäre von einem Druckablaß-Führungsventil (186) in Registrierstellung mit der Kammer (142) während der Druck­ regulierung durch das druckauswählende Ventil (164) konti­ nuierlich ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei jedes der Druckab­ laß-Führungsventile (186) in dem Gehäuse (118) montiert ist und einen mit der Atmosphäre kommunizierenden Druckablaß- Ventildurchlaß (192) enthält, wobei der Druckablaß-Ventil­ durchlaß (192) einen Ventilsitz (190) darin und ein in dem Ventildurchlaß (192) aufgenommenes Kugelventilelement (188) hat sowie
eine in dem Ventildurchlaß (192) aufgenommene Feder (194) und
eine in dem Gehäuse (118) montierte Einstellschraube (196), wobei die entgegengesetzten Enden der Feder (194) an der Einstellschraube (196) und dem Kugelventilelement (188) sitzen, um das Kugelventilelement (188) zu dem Ventilsitz (190) vorzuspannen, um den Druckablaß-Ventildurchlaß (192) zu schließen, und
wobei die Einstellschraube (196) eine einstellbare Kraft an das Kugelventilelement (188) liefert, um den Ventilkammer­ druck an die Atmosphäre abzulassen, nachdem das Kugelven­ tilelement (188) aus seinem Sitz gehoben worden ist in Ant­ wort auf Staudruck von dem Motor, der einen vorbestimmten Pegel erreicht, wodurch der Motorbetriebsdruck geregelt wird und die Abgabe eines festgelegten mittleren Drehmo­ ments des Motors bewerkstelligt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das druckauswäh­ lende Ventilelement (164) und der Auslaßanschluß (148) zu­ sammenwirken, um eine veränderliche Einengung an der Motor­ seite des Reglers (140) zu erzeugen, wenn eine Last an dem Motorausgang angelegt wird, und
wobei die Federvorspannkraft an dem Kugelventilelement (188) und die veränderliche Einengung an dem Auslaßanschluß (148) zusammenwirken, um den Druck und das Drehmoment zu regeln, bei dem der Motor anhält.