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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein pneumatische Drehwerkzeuge und insbesondere
ein verbessertes pneumatisches Drehwerkzeug mit einem Kunststoffgehäuse und
einer Konstruktion mit variablem Drehmoment zur leistungsfähigen Nutzung
von Druckluft.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein angetriebenes Werkzeug, das
eine Ausgangswelle mit einer Fassung dreht, um ein Halterelement,
etwa einen Bolzen oder eine Mutter zu drehen. Werkzeuge dieser Art
werden häufig
bei der Kraftfahrzeugreparatur und in Industriebetrieben eingesetzt. Üblicherweise haben
pneumatische Drehwerkzeuge ein metallisches Außengehäuse mit vielen metallischen
Innenteilen. Diese Werkzeuge sind aufgrund ihrer metallischen Bauweise
stabil und dauerhaft, obgleich die Ganzmetallbauweise sie etwas
schwer und teuer macht. Durch das Werkzeug strömende Druckluft treibt Werkzeuge
dieser Art an. Da die Luft in dem Werkzeug expandiert, veranlasst
sie den Antrieb eines inneren Motors, der das Werkzeug antreibt.
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Es
ist ein Ziel der Werkzeughersteller, ein pneumatisches Drehwerkzeug
zu schaffen, das so haltbar wie ein Ganzmetallwerkzeug ist, aber
aus leichteren Werkstoffen, wie Kunststoff, gebildete Teile dort
verwendet, wo es sachgerecht ist, das Gewicht und die Kosten des
Werkzeugs zu verringern. Eine Schwierigkeit bei der Konstruktion
eines solchen Werkzeugs ist die verringerte Starrheit von Kunststoff
im Vergleich mit einem starken Metall, wie Stahl. Sollte z. B. ein
Kunststoffwerkzeug auf eine harte Oberfläche fallen, könnte sich
ein metallischer Luftmotor in dem Werkzeug verschieben und in Bezug
auf das Gehäuse
und die Ausgangswelle eine mangelhafte Ausfluchtung annehmen oder
verkanten und dadurch das Werkzeug unbrauchbar machen. Dieses Problem
hat Werkzeughersteller dazu geführt,
komplizierte innere Motorgehäuse
zu schaffen, die so konstruiert sind, dass sie die Verkantung des Motors
in dem Gehäuse
hemmen. Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 5,346,024 (Geiger
et al.) ein solches Motorgehäuse,
das als Motorzylinder 15 beschrieben ist. Dieses Gehäuse ist
in der Form zylindrisch mit einem geschlossenen Ende, das mehrere
von diesem ausgehende Teile, wie etwa einen Hinterkopf 26 und
eine Bohrung 27 hat. Der Zylinder, Hinterkopf und die Bohrung
bilden eine Konstruktionseinheit, wodurch ein Zylinder mit abgeschlossenem
Ende bedeutend schwieriger herzustellen ist. Daher sind diese Gehäuse kostenaufwändig herzustellen,
wodurch der Kostenvorteil des Einsatzes leichterer und preiswerterer
Werkstoffe, wie Kunststoff, für
andere Teile abnehmen kann. Daher ist ein Werkzeug erwünscht, das
preiswert aus Werkstoff von leichtem Gewicht und metallischen Teilen
hergestellt ist.
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Herkömmliche
Drehwerkzeuge enthalten ferner oft Mechanismen, um das Drehmoment
nach Eingabe des Benutzers einzustellen. Ein solches Werkzeug benutzt
Gegendruck in dem Luftmotor, um die Drehmomentabgabe einzustellen.
Wenn der Gegendruck in dem Motor ansteigt, nimmt die Drehmomentabgabe
des Motors ab. Eine solche Konstruktion ist unökonomisch, weil sie den maximalen
Druckluftstrom benutzt, um das Werkzeug anzutreiben, während dieses
unterhalb seiner Maximalleistung arbeitet. Bei kleineren Drehmomenteinstellungen
umströmt
ein großer
Teil der Luft den Motor zur Gegendruckbildung des Motors, wobei
das Werkzeug keine zusätzliche
Energie erhält.
Daher wird ein Werkzeug benötigt,
das durch Verbrauch von weniger Druckluft das Drehmoment wirkungsvoller
einstellen kann. Außerdem
wird ein Werkzeug, das Gegendruck im Motor verringern kann, ökonomischer
arbeiten, da es weniger Luft für
die gleiche Arbeit verbraucht.
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Typischerweise
enthalten Luftmotoren einen Rotor mit mehreren Flügeln, auf
die die Druckluft einwirken kann, um die Rotordrehung herbeizuführen. Taschen
aus Druckluft werden in Kammern aufgenommen, die von benachbarten
Flügeln
begrenzt sind. Herkömmliche
Drehwerkzeuge haben üblicherweise
in dem Luftmotor eine einzige Abluftöffnung, um Druckluft aus dem
Motor abzublasen. Da jede Rotorkammer die Abluftöffnung passiert, strömt ein großer Teil
der Luft aus der Kammer durch die Abluftöffnung ab und tritt aus dem
Motor aus. Luft, die in der Kammer verblieben ist, nachdem diese
die Abluftöffnung
passiert hat, wird innerhalb der Kammer eingeschlossen. Das Volumen
der Kammer verringert sich, während
sich diese der Beendigung des Motorzyklus nähert, und die Kammer muss die
Luft in ihr komprimieren, da der Rotor sich weiter dreht. Kompression
der Luft in der Kammer (Gegendruck) reduziert die Drehgeschwindigkeit
des umlaufenden Rotors. Der Gegendruck verringert die Motorleistung; somit
ist ein pneumatisches Drehwerkzeug erwünscht, das die Gegendruckverluste
in dem Luftmotor verringert.
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Beispiele
pneumatischer Drehwerkzeuge, die aus dem Stand der Technik bekannt
sind, sind
US 2581033 ,
US 2569244 und
US 2331874 . Alle diese Werkzeuge erfordern
eine Druckluftquelle und enthalten Ventile, die von Hand bedient
werden, um den Lufteintritt in einen Luftkanal in dem Werkzeug zu
ermöglichen.
Der Luftkanal führt
dann zu einer Motoreinheit, die eine Anzahl von Flügeln aufweist,
die an einem Rotor in einem Zylinder angebracht sind. Der Zylinder
ist durch flache Stirnplatten abgedichtet, die die Enden des Zylinders
verschließen.
Die Druckluft treibt die Flügel
um eine durch den Rotor definierte Drehachse, bevor die Luft nach
außerhalb
des Werkzeugs abgeblasen wird. Die Drehung des Rotors treibt eine
Welle, die sich nach außerhalb
des Werkzeuggehäuses
erstreckt und zur Drehmomentübertragung
auf einen Gegenstand dient.
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Summarischer
Abriss der Erfindung
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Unter
den verschiedenen Aufgaben und Merkmalen der vorliegenden Erfindung
kann die Schaffung eines pneumatischen Drehwerkzeugs genannt werden,
das wegen eines hauptsächlich
aus Kunststoff bestehenden Gehäuses
weniger wiegt und kostet.
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird ein pneumatisches Drehwerkzeug geschaffen
mit
einem Kunststoffgehäuse,
einer Ausgangswelle, die zur Drehung um ihre Längsachse von dem Gehäuse gehalten
wird und zur Drehmomentübertragung
auf einen Gegenstand aus dem Gehäuse
herausragt;
einem Luftmotor, der in dem Gehäuse angeordnet ist und für den Drehantrieb
der Ausgangswelle an die Ausgangswelle angeschlossen ist
einem
Lufteintritt, der von dem Gehäuse
getragen wird und für
den Anschluss an eine Druckluftquelle eingerichtet ist;
einem
Luftkanal, der sich für
die Druckluftzuführung zu
dem Motor zwecks Motorantrieb von dem Lufteintritt zu dem Motor
erstreckt, um die Ausgangswelle anzutreiben; und
einem Luftaustritt,
der von dem Gehäuse
gehalten wird, zur Luftableitung aus dem Motor zur Außenseite des
Werkzeuggehäuses,
und
wobei der Luftmotor ferner eine zylindrische Traghülse mit
einem ersten offenen Ende und einem zweiten offenen Ende, einen
in der Traghülse
drehbaren Rotor mit mehreren Flügeln,
die sich bei Drehung des Rotors von dem Rotor radial nach außen erstrecken, einer
an dem ersten offenen Ende angebrachten ersten Endkappe und einer
an dem zweiten offenen Ende angebrachten zweiten Endkappe hat, wobei
die erste und zweite Endkappe getrennt von der Traghülse ausgebildet
sind, jede Endkappe einen ringförmigen
Vorsprung aufweist, der sich in das betreffende Ende der Traghülse mit
Eingriff in die Traghülse
an ihrem Innendurchmesser-Randbereich erstreckt, um die Endkappe
radial anzuordnen und in eins der axialen Enden der Traghülse einzugreifen
zwecks axialer Festlegung der Endkappe und Traghülse, und die erste und zweite
Endkappe die Traghülse
in dem Gehäuse
gegen Verkanten gegenüber
dem Gehäuse bei
auf das Werkzeug im Betrieb einwirkenden Kräften halten.
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Nach
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Zusammenbauen des pneumatischen Drehwerkzeugs gemäss Angabe
in dem obigen ersten Aspekt geschaffen, bei dem man
die erste
Endkappe mit dem ersten offenen Ende der Traghülse in Eingriff bringt;
den
Rotor und die Mehrzahl der Flügel
in die Traghülse
einsetzt,
die zweite Endkappe mit dem zweiten offenen Ende der
Traghülse
in Eingriff bringt, so dass die erste und zweite Endkappe, der Rotor
und die Flügel
unter Bildung eines Luftmotors zusammenwirken;
den Luftmotor
in das Gehäuse
einsetzt;
die zweite Endkappe mit dem zweiten offenen Ende der
Traghülse
in Eingriff bringt, so dass die erste und zweite Endkappe, der Rotor
und die Flügel
unter Bildung eines Luftmotors zusammenwirken;
den Luftmotor
in das Gehäuse
einsetzt;
einen Maurer-Mechanismus-Mantel mit dem Gehäuse in Eingriff
bringt, um den Maurer-Mechanismus an den Luftmotor anzusetzen;
einen
Enddeckel auf das Gehäuse
setzt;
mehrere Bolzen durch den Enddeckel und das Gehäuse einsetzt,
und
die Bolzen in den Maurer-Mechanismus-Mantel einschraubt,
wobei die Bolzen den Enddeckel gegen das Gehäuse und das Gehäuse gegen
den Maurer-Mechanismus-Mantel ziehen, so dass die erste und zweite
Endkappe und die Traghülse
des Luftmotors in dem Gehäuse
zusammengedrückt
werden, so dass die erste und zweite Endkappe auf der Traghülse gänzlich aufsitzen
und der Motor, das Gehäuse und
der Enddeckel zusammenwirken, um den Luftmotor in richtiger Ausrichtung
in dem Werkzeug zu halten.
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Die
Bezeichnung „Maurer-Mechanismus" bezieht sich auf
einen Mechanismus der Art, die eine Grundkonstruktion gemäß Definition
in
US 3661217 hat einschließlich daran
vorgenommener Verbesserungen und/oder anderer Veränderungen.
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Andere
Aufgaben und Merkmale werden nachfolgend teils offensichtlich und
teils dargelegt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnung
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1 ist
eine Seitenansicht eines pneumatischen Drehwerkzeugs der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Rückansicht
des Werkzeugs der 1;
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3 ist
ein Schnitt des Werkzeugs in der Ebene nach der Linie 3-3 der 2;
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3A ist
ein vergrößerter Teilschnitt
des Werkzeugs der 3, der den Griff zeigt;
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3B ist
eine Seitenansicht des Eintrittszylinders;
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3C ist
ein Schnitt des Eintrittszylinders in der Ebene der Linie 3C-3C
der 3B;
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4 ist
eine schematische Teilrückansicht mit
einem entfernten Enddeckel, um die Innenkonstruktion und den Luftstrom
zu zeigen;
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5 ist
eine Rückansicht
eines Ventilkörpers;
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6 ist
ein Schnitt des Ventilkörpers
in der Ebene nach der Linie 6-6 der 5;
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7 ist
eine Stirnansicht eines Ventilelements;
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8 ist
eine rechte Seitenansicht des Ventilelements der 7;
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9 ist
eine Rückansicht
des Enddeckels mit einem in einer Einstellung 1 eingestellten Drehmomentwähler;
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10 ist
eine Vorderansicht des Enddeckels und ein Teilschnitt des Drehmomentwählers der 9;
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11 ist
eine Rückansicht
des Enddeckels mit dem in die Einstellung 2 eingestellten Drehmomentwähler;
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12 ist
eine Vorderansicht des Enddeckels und ein Teilschnitt des Drehmomentwählers der 11;
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13 ist
eine Rückansicht
des Enddeckels mit dem in die Einstellung 3 eingestellten Drehmomentwähler;
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14 ist
eine Vorderansicht des Enddeckels und ein Teilschnitt des Drehmomentwählers der 13;
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15 ist
eine Rückansicht
des Enddeckels mit dem in die Einstellung 4 eingestellten Drehmomentwähler;
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16 ist
eine Vorderansicht des Enddeckels und ein Teilschnitt des Drehmomentwählers der 15;
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17 ist
ein schematischer Teilschnitt des Werkzeugs in der Ebene nach der
Linie 17-17 der 1;
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18 ist
eine Endansicht einer Traghülse des
Werkzeugs;
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19 ist
ein Schnitt der Traghülse
in der Ebene der Linie 19-19 der 18;
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20 ist
eine Stirnansicht einer Durchgangshülse;
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21 ist
eine Schnitt der Durchgangshülse in
der Ebene nach der Linie 21-21 der 20;
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22 ist
eine Rückansicht
einer ersten Endkappe;
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23 ist
ein Schnitt der ersten Endkappe in der Ebene nach Linie 23-23 der 22;
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24 ist
eine Stirnansicht der ersten Endkappe;
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25 ist
eine Rückansicht
einer zweiten Endkappe;
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26 ist
ein Schnitt der zweiten Endkappe in der Ebene nach Linie 26-26 der 25;
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27 ist
ein Schnitt der Traghülse
und der Durchgangshülse
in der Ebene der Linie 27-27 der 28; und
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28 ist
ein Schnitt der Traghülse
und der Übergangshülse in der
Ebene nach Linie 28-28 der 27.
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Entsprechende
Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Ansichten der Zeichnung
entsprechende Teile.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme nunmehr auf die Zeichnung und insbesondere auf 1 ist
ein pneumatisches Drehwerkzeug der vorliegenden Erfindung allgemein
mit 51 bezeichnet. Das Werkzeug hat ein Gehäuse 53,
einen Maurer-Mechanismus-Mantel 55 am vorderen
Ende des Gehäuses,
eine Ausgangswelle 57 und einen Enddeckel 59,
der an dem hinteren Ende des Gehäuses 53 angebracht
ist. Wegen der im Allgemeinen gleichmäßigen Trennfläche zwischen dem
Gehäuse 53 und
dem Mantel 55, die bei Betrachtung des Werkzeugs 51 das
Aussehen eines ununterbrochenen Profils ergibt, kann der Mantel
als Teil des Gehäuses
angesehen werden. Die Ausgangswelle 57 geht von dem vorderen
Ende 63 des Maurer-Mechanismus-Mantels 55 aus.
Das hintere Ende 65 des Maurer-Mechanismus-Mantels 55 liegt dem
Gehäuse 53 an.
Das Werkzeug 51 hat ferner einen Griff 71, der
sich von dem Gehäuse 53 abwärts erstreckt
und dem Benutzer erlaubt, das Werkzeug sicher zu erfassen und zu
halten. Der Griff 71 hat eine zusätzliche Außenschicht 73 aus
weichem Werkstoff, wie Gummi, um den Druck auf die Hand des Benutzers
abzufedern und zu vermindern und dabei die Reibung zwischen dem
Griff 71 und dem Benutzer zu erhöhen und das Halten des Werkzeugs 51 leichter zu
machen. Von der Vorderseite des Griffes 71 steht ein Auslöser 75 zur
Einschaltung des Werkzeugs 51 vor. Ferner enthält das Werkzeug 51 einen
Lufteingang 81 für
die Zuführung
von Druckluft zu dem Werkzeug. Der Lufteingang 81 ist auf
dem Unterteil des Griffes 71 angebracht und enthält, wie
in der Industrie üblich,
einen (nicht gezeigten) Luftschlauch.
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Unter
Bezugnahme nunmehr auf 2 hat das Werkzeug 51 ferner
ein auf der Rückseite
des Gehäuses 53 angebrachtes
Drehwählerventil 83 zur Auswahl
der Drehrichtung der Ausgangswelle 57. Das Drehwählerventil 83 ist
in dem Gehäuse 53 und dem
Enddeckel 59 drehbar, um zur Steuerung der Drehrichtung
der Ausgangswelle 57 den Druckluftstrom in dem Werkzeug 51 zu ändern. Ein
auf dem Enddeckel 59 angebrachter Drehmomentwähler 85 ist
in dem Enddeckel zur Steuerung des Drehmoments des Werkzeugs 51 durch
Drosselung des Druckluftstroms drehbar. Bei der dargestellten Ausführungsform
hat der Drehmomentwähler 85 vier
unterschiedliche Stellungen entsprechend vier Drehmomenteinstellungen.
Die Funktionsweise des Drehwählerventils 83 und
des Drehmomentwählers 85 wird
unten eingehender diskutiert.
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Ferner
ist an dem Unterteil des Griffes 71 neben dem Lufteingang 81 (3)
ein Luftabzug 91 angebracht. Der Luftabzug 91 hat
zur Zerstreuung der Abluft beim Verlassen des Werkzeugs 51 mehrere kleine
Löcher 93,
die die Abluft von dem Benutzer weg lenken und Fremdkörper am
Eintritt in den Luftabzug hindern.
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Im
Hinblick auf die innere Arbeitsweise des Werkzeugs 51 zeigt 3 einen
Seitenschnitt des Werkzeugs. Die Luftströmung durch das Werkzeug 51 ist
allgemein durch die Linie A angegeben. In Verfolgung des Weges der
Linie A tritt Druckluft zuerst durch den Lufteingang 81 in
das Werkzeug 51 ein. Der Lufteingang 81 umfasst
ein Passteil 81a, einen Drehstecker 81b und einen
Lufteintrittszylinder 82, durch den Luft hindurchströmt (3–3C).
Das Kunststoffgehäuse 53 wird
durch ein Formungsverfahren gebildet, bei dem Kunststoff in fließfähiger Form
die Außenseite
des Eintrittszylinders 82 umgibt und mit ihm in Eingriff
kommt. Der Eintrittszylinder hat ringförmige Rillen 82a,
in die der Kunststoff einfließt, wenn
das Gehäuse 53 geformt
wird. Wenn der Kunsstoff erhärtet,
bildet der Werkstoff in den Rillen 82a Vorsprünge 82b,
die in die Rillen des Lufteintrittszylinders 82 eingreifen,
um den Lufteingang 81 in dem Gehäuse festzulegen. Das Gehäuse 53 umhüllt den Eintrittszylinder 82 genügend, so
dass keine Befestigungsmittel notwendig sind, um den Eintrittzylinder
in dem Gehäuse
zu halten. Das bevorzugte Formgebungsver fahren zur Bildung des Gehäuses 52 um den
Lufteintrittszylinder 82 ist ein Kunststoff-Spritzgussverfahren,
das in der einschlägigen
Technik bekannt ist und unten eingehender beschrieben wird.
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Das
Passteil 81a hält über einen
Sicherungsring 81c den Drehstecker 81b, so dass
dieser um die Achse des Lufteingangs 81 drehbar ist. Andere
Anbringungsverfahren als durch einen Sicherungsring 81c,
etwa durch eine Kugel und Raste, werden ebenfalls als im Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung liegend angesehen. Ein O-Ring 81d dichtet
zwischen dem Passteil 81a und dem Drehstecker 81b,
um zu verhindern, dass durch den Lufteingang eintretende Druckluft
entweicht. Der Sicherungsring 81c und der O-Ring 81d behindern
die Drehung des Drehsteckers 81b auf dem Passteil 81a nicht.
Das obere Ende des Passteils 81a ist mit Gewinde versehen, desgleichen
das untere innere Ende des Luftzylinders 82. Das Passteil 81a ist
in das untere Ende des Eintrittszylinders 82 eingeschraubt,
bis ein Flansch 81e des Passteils an dem unteren Ende des
Eintrittszylinders anliegt. Ein anderer O-Ring 81f dichtet
zwischen dem Passteil 81a und dem Eintrittszylinder 82, so
dass Luft durch den Eintrittszylinder zu den Arbeitsteilen des Werkzeugs
strömt.
Eine sechskantig geformte Schlüsselfassung 82d ist
zur Aufnahme eines Sechskantschlüssels
(wovon ein Teil mit 82e bezeichnet ist) ausgebildet, um
das Passteil 81a gegenüber
dem Lufteintrittszylinder 82 zu drehen und dadurch die
Gewindegänge 82c in
Eingriff zu bringen und das Passteil vollständig in den Zylinder einzuschrauben.
Die Schlüsselfassung 82d und
der Schlüssel 82e können irgendeine
Anzahl von Passformen (z. B. Stern, Quadrat, Fünfeck usw.) haben, die Kraft
von dem Schlüssel
auf den Passteil 81a übertragen
können.
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Außerdem ist
nach dem Kunststoff-Formgebungsverfahren die äußere Schicht 73 aus
weichem Werkstoff, vorzugsweise Gummi gebildet, auf den Griff 71 auf
geformt. Das bevorzugte Aufformungsverfahren bildet die äußere Schicht 73 direkt
auf dem Griff 71, wobei die äußere Schicht mit der Griffoberfläche verschmolzen
und für
den Benutzer eine sicherere Griffoberfläche geschaffen wird. Das Aufformungsverfahren
erfordert im Wesentlichen die Benutzung einer Form, die etwas größer als
der Griff 71 ist, so dass der Raum zwischen dem Griff und
der Form fließfähiges Gummimaterial
aufnehmen kann, das nach Härtung
des Gummis die äußere Schicht 73 des
Griffes bildet. Da die äußere Gummischicht 73 direkt
mit dem Griff 71 verschmilzt, passt die Schicht dicht auf
den Griff, und sie erfordert keine weiteren Haltemaßnahmen.
Die eng anliegende Passung trägt dazu
bei, dass die Außenschicht 73 bei
der Benutzung des Werkzeugs 51 auf dem Griff 71 sitzen bleibt,
so dass der Benutzer das Werkzeug ohne Bewegung zwischen dem Griff
und der Außenschicht fest
ergreifen kann.
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Nach
dem Eingang 81 gelangt die Luft durch ein Kippventil 95,
das durch Ziehen des Auslösers 75 (3)
geöffnet
werden kann. Die detaillierte Konstruktion und der Betrieb des Kippventils 95 werden hier
nicht diskutiert, da die Ausbildung in der einschlägigen Technik
gut bekannt ist. Die Luft gelangt dann durch den Rest des Eingangs 81,
bis sie durch das Drehwählerventil 83 (3 und 4)
strömt. Das
Drehwählerventil 83 umfasst
zwei Teile, einen in der Lage festgelegten Ventilkörper 101 (4, 5 und 6)
und ein in dem Ventilkörper
drehbares Ventilelement 103 (7 und 8).
Der Ventilkörper 101 ist
zylindrisch und hat ein erstes offenes Ende 105, damit
Luft in das Drehwählerventil 83 eintreten
kann. Das Ventilelement 103 lenkt den Luftstrom durch den
Ventilkörper 101 und
durch eine erste Seitenöffnung 107 oder
eine zweite Seitenöffnung 109 nach
außen.
Das Ventilelement 103 hat zur Lenkung der Druckluft eine
mit dem Ventilkörper
drehbare Innenplatte 115. Unter Bezugnahme nun auf 4 lenkt
die Platte 115 in einer ersten Position Luft durch die
erste Seitenöffnung 107 in
einen ersten Kanal 117 für die Luftzuführung zu
einem Luftmotor, der allgemein mit 119 (17)
(wird unten erläutert)
bezeichnet ist, um den Motor mit Energie zu versorgen und die Ausgangswelle 57 in
der Vorwärtsrichtung
anzutreiben. In einer zweiten Position (in 4 als Phantom
gezeigt) lenkt die Platte 115 Luft durch die zweite Seitenöffnung 109 in
einen zweiten Kanal 121 für die Luftzuführung zu
dem Motor 119, um dem Motor Energie zuzuführen und
die Ausgangswelle 57 in der umgekehrten Richtung anzutreiben.
Der Ventilkörper 101 enthält eine
zusätzliche
Kopföffnung 127,
die gleichzeitig mit dem Luftstrom durch den ersten oder zweiten
Kanal 117, 121 einen sekundären Luftstrom durch das Ventil 83 erlaubt.
Die Einzelheiten des sekundären
Luftstroms werden unten diskutiert.
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Das
pneumatische Drehwerkzeug 51 gehört zu unterschiedlichen Drehwerkzeugen
die als Schlagschrauber bekannt sind. Ein Maurer-Mechanismus 131 (3),
der in dem Maurer-Mechanismus-Mantel 55 enthalten ist und
unten diskutiert wird, setzt Drehenergie hoher Drehzahl des Luftmotors 119 in
diskrete hohe Drehmomente auf der Ausgangswelle 57 um.
Da die Stöße hohen
Drehmoments in der Dauer begrenzt sind, kann das Bedienungspersonal
das Werkzeug 51 halten, während der Ausgangswelle 57 ein
höheres
Moment verliehen wird, als es möglich
wäre, wenn
das hohe Drehmoment kontinuierlich ausgeübt würde. Schlagwerkzeuge sind nützlich für Anwendungen
bei hohem Drehmoment, wie Festziehen und Lösen eines Befestigungsmittels,
die die Einstellung eines hohen Drehmoments erfordern.
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Wenn
die Luft das Drehwählerventil 83 passiert
hat, gelangt sie durch einen Luftkanal zu dem Luftrotor 119.
Der Luftkanal kann mit unterschiedlichen Durchgängen ausgebildet sein, wie
nun eingehender beschrieben wird. Zuerst gelangt die Luft auf ihrem
Weg zu dem Luftmotor 119 zu dem ersten oder zweiten Kanal 117, 121.
Die durch den ersten Kanal 117 gelenkte Luft passiert einen
Drehmomentwähler 85 (4).
Wie zuvor diskutiert wurde, steuert der Drehmomentwähler 85 die
Druckluft, wobei dem Benutzer ermöglicht wird, für das Werkzeug 51 ein
genaues Ausgangsdrehmoment einzustellen. Der Enddeckel 59 ist
auf der Rückseite
des Gehäuses 53 (3)
angebracht. Vier in dem Enddeckel 59 ausgebildete Bolzenlöcher 133 nehmen
Gewindebolzen 135 für
die Anbringung des Enddeckels 59 und des Maurer-Mechanismus-Mantels 55 an
dem Gehäuse 53 (3 und 10)
auf. Die Bolzen 135 passen durch die Löcher 133 in den Enddeckel 59,
durchstoßen
die in dem Gehäuse 53 ausgebildeten
länglichen Bolzenkanäle 137 und
passen in (nicht gezeigte) Gewindebohrungen in dem Maurer-Mechanismus-Mantel 55,
wodurch die Werkzeugkomponenten zusammengeklemmt werden (2, 4 und 9).
Der Drehmomentwähler 85 ist
in dem Enddeckel 59 zwischen vier unterschiedlichen Einstellungen
drehbar. Die 9 und 10 zeigen
die erste Einstellung, bei der der Luftstrom durch den ersten Kanal 117 auf die
durch eine festgelegte Mündungsöffnung 143 strömende Luft
begrenzt ist. Die festgelegte Mündungsöffnung 143 hat
eine kleinere Querschnittsfläche
als der erste Kanal 117, wodurch die durch den ersten Kanal
strömende
Luft gedrosselt wird. Der Drehmomentwähler 85 blockiert
den Durchgang von irgendwelcher zusätzlichen Luft durch den ersten
Kanal 117. Die erste Einstellung entspricht der geringsten
Drehmomentabgabe, da der erste Kanal 117 eine minimale
Luftmenge durchtreten lässt.
Bei Betrachtung des Drehmomentwählers 85 von
hinten zeigt der Pfeilanzeiger 145 auf dem Drehmomentwähler die Einstellung
1.
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Bei
den 11 und 12 zeigt
der Pfeilanzeiger 145 auf eine Einstellung 2, bei der eine
erste Öffnung 151 des
Drehmomentwählers 85 mit
einem Unterteil 153 des ersten Kanals 117 und
eine zweite größere Öffnung 155 des Drehmomentwählers mit
einem Oberteil 157 des ersten Kanals ausgefluchtet sind.
Bei dieser Ausbildung strömt
etwas Luft um die festgelegte Mündungsöffnung 143 herum
und gelangt zu dem Oberteil 157 des ersten Kanals 117.
Genauer gesagt strömt
die Luft durch den unteren Teil 153 des ersten Kanals 117,
die erste Öffnung 151,
einen Wählerkanal 163,
die zweite Öffnung 155 und schließlich in
den oberen Teil 157 des ersten Kanals. Gleichzeitig strömt die Luft
wie bei der ersten Einstellung fortgesetzt durch die festgelegte
Mündungsöffnung 143.
Somit ist die Gesamtmenge der durch ersten Kanal 117 zu
dem Luftmotor 119 strömenden
Luft die Summe der durch den Drehmomentwähler 85 und die festgelegte
Mündungsöffnung 143 strömenden Luft.
Ebenso wie die festgelegte Mündungsöffnung 143 kontrolliert
die erste Öffnung 151,
wie viel Luft durch den ersten Kanal 117 gelangt, und drosselt dabei
die Werkzeugenergie.
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Unter
Bezugnahme auf die 13 und 14 bezeichnet
der Pfeilindikator 145 eine Einstellung 3, bei der die
zweite Öffnung 155 des
Drehmomentwählers 85 mit
einem unteren Teil 153 des ersten Kanals 117 und
eine dritte größere Öffnung 165 des
Drehmomentwählers 85 mit
einem oberen Teil 157 des ersten Kanals ausgefluchtet sind.
Wiederum ist die Gesamtmenge der durch den ersten Kanal 117 strömenden Luft
die Summe der durch den Drehmomentwähler 85 und die festgelegte
Mündungsöffnung 143 strömenden Luft.
Bei dieser Auswahl kontrollieren die Größen der zweiten Öffnung 155 und
der festgelegten Mündungsöffnung 143,
wie viel Luft durch den ersten Kanal 117 gelangt, und sie drosseln
die Werkzeugenergiezufuhr.
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In
der letzten Position (15 und 16) zeigt
der Pfeilanzeiger 145 die Einstellung 4, in der die dritte Öffnung 165 des
Drehmomentwählers 85 mit
einem unteren Teil 153 des ersten Kanals 117 und eine
vierte Öffnung 167 des
Drehmomentwählers,
die in der Größe mit der
dritten Öffnung
identisch ist, mit einem oberen Teil 157 des ersten Kanals ausgefluchtet
sind. Die Gesamtmenge der durch den ersten Kanal 117 strömenden Luft
ist die Summe der durch den Drehmomentwähler 85 und die durch
die festgelegte Mündungsöffnung 143 strömende Luft.
Bei dieser Wahl kontrolliert die Größe der dritten Öffnung 165 und
der festgelegten Mündungsöffnung 143,
wie viel Luft durch den ersten Kanal 117 gelangt, wobei
die Werkzeugenergiezufuhr auf ein maximal zulässiges Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung
beschränkt ist.
Der Drehmomentwähler 85 könnte mit
einer geringeren oder größeren Anzahl
von Öffnungen
versehen sein, ohne dass damit der Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung verlassen wird.
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Nach
Durchströmen
des ersten Kanals 117 und des Drehmomentwählers 85 tritt
die Druckluft in den Luftmotor 119 (17) ein.
Wie am besten in den 3 und 17 gezeigt
ist, hat der Luftmotor 119 eine zylindrische Traghülse 171,
eine Durchgangshülse 173,
einen Rotor 175 mit mehreren Flügeln 177, eine erste
Endkappe 179 und eine zweite Endkappe 181. Die
Traghülse 171 hat
ein erstes offenes Ende 189 und ein zweites offenes Ende 191, so
dass die Durchgangshülse 173 in
der Traghülse (27 und 28)
gelagert ist. Die erste Endkappe 179 ist an dem ersten
offenen Ende 189 angebracht und die zweite Endkappe 181 ist
an dem zweiten offenen Ende 191 angebracht. Die erste und
zweite Endkappe 179, 181 sind getrennt von der
Traghülse 171 und
der Durchgangshülse 173 ausgebildet.
Die Endkappen 179, 181 und die Hülsen 171, 173 können als
separate Teile wirtschaftlich hergestellt werden. Diese Konstruktion
steht in scharfem Gegensatz zu bekannten Konstruktionen mit topfartigen
Motorgehäusen,
die eine Endkappe und die Hülse
zu einem einzigen Teil vereinigen. Diese bekannten Konstruktionen
sind in der Herstellung kostspieliger als die vorliegende Erfindung,
da die Herstellung eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende
und die maschinelle Bearbeitung der Innenseite des Zylinders kostspieliger
ist als die Bildung und Bearbeitung eines Zylinders mit offenen
Enden.
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Bei
der vorliegenden Erfindung sind die Endkappen 179, 181 mit
der Traghülse 171 und
der Durchgangshülse 173 in
Eingriff und halten diese gegen Verkanten gegenüber dem Gehäuse 53 infolge von
Kräften,
denen das Werkzeug 51 bei der Benutzung ausgesetzt ist.
Drei unterschiedliche Schulterverbindungen wirken zusammen, um den
Luftmotor 119, den Maurer-Mechanismus-Mantel 55 und
das Gehäuse 53 (3)
starr zu verbinden. Die erste Endkappe 179 hat eine vordere
Außenschulter 193, die
mit einer hinteren Innenschulter 195 des Maurer-Mechanismus-Mantels 55 in
Eingriff bringbar ist. Der Eingriff der Schultern 193, 195 richtet
den Maurer-Mechanismus-Mantel 55 und die erste Endkappe 179 so
aus, dass die beiden längs
ihrer Zylinderachsen ausgefluchtet sind. Ferner trägt die Länge der Schulter 195 zur
Halterung der ersten Endkappe 179 in dem Maurer-Mechanismus-Mantel 55 bei,
um einem entstehenden Ausrichtungsmangel der beiden Teile entgegenzuwirken,
wenn das Werkzeug einem starken Stoss ausgesetzt werden sollte (z.
B. wenn es fallen gelassen wird). Die erste Endkappe 179 hat ferner
eine hintere Außenschulter 201,
die mit der Traghülse 171 in
Eingriff bringbar ist. Die Durchgangshülse 173 ist von vorne
bis hinten kürzer
als die Traghülse 171,
so dass die Vorderseite 203 der Durchgangshülse 173 zur
flachen Anlage an der Rückseite 205 der
ersten Endkappe 179 ausgebildet ist. Die Traghülse 171 erstreckt
sich nach vorne über diese
Seite hinaus und greift dabei in die hintere Außenschulter 201 der
ersten Endkappe 179. Diese Schulter 201 richtet
die erste Endkappe 179 mit der Traghülse 171 und der Durchgangshülse Hülse 173 axial
aus und verhindert eine mangelhafte Ausfluchtung der ersten Endkappe
und der Hülsen.
Schließlich
hat die zweite Endkappe 181 für den Eingriff mit der Traghülse 171 eine
vordere Außenschulter 211 ähnlich der
hinteren Außenschulter 201 der
ersten Endkappe 179. Die vier Bolzen 135, die
sich von dem Enddeckel 59 zu dem Maurer-Mechanismus-Mantel 55 erstrecken,
pressen die inneren Bestandteile des Werkzeugs 51 zusammen,
wobei die Endkappen 179, 181 sicher auf der Traghülse 171 sitzen.
Das Zusammenwirken des Enddeckels 59, des Gehäuses 53,
der Traghülse 171,
der Durchgangshülse 173, der
Endkappen 179, 181 und des Maurer-Mechanismus-Mantels 55 schaffen
einen geschlossenen Zylinder von beträchtlicher Steifigkeit und Festigkeit.
Die mehrfachen ineinander greifenden Schulterverbindungen und die
durch die Bolzen 135 erzeugten Zusammendrückkräfte hindern
den Luftmotor 119 an einer Verkantung gegenüber dem
Gehäuse 53.
Der Luftmotor 119 ist formschlüssig in das Gehäuse 53 eingepasst,
was ihn an einer Verkantung in Bezug auf die Ausgangswelle 57 hindert.
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Der
Rotor 175 ist innerhalb der Durchgangshülse 173 (3 und 17)
drehbar. Der Rotor 175 ist mit einer von seinem hinteren
Ende ausgehenden Trägerwelle 213 und
einer von seinem vorderen Ende ausgehenden, mit Längsnuten
versehenen Welle 215 eine einteilige zylindrische Konstruktion. Die
längsgenutete
Welle 215 hat einen genuteten Teil 221 und einen
glatten Teil 223. Der glatte Teil 223 läuft in einem
ersten Kugellager 225, das in der ersten Endkappe 179 angebracht
ist, während
der längsgenutete
Teil 221 sich über
die erste Endkappe hinaus erstreckt und mit dem Maurer-Mechanismus 131 in
Eingriff ist. Der längsgenutete
Teil 221 der längsgenuteten
Welle 215 ist in eine mit Rillen versehene Bohrung 227 des
Maurer-Mechanismus 131 eingepasst, die in den Maurer-Mechanismus-Mantel 55 (3)
eingepasst ist. Der Maurer-Mechanismus 131 setzt
die hochtourige Drehenergie des Rotors 175 in diskrete
hohe Schlagimpulse an der Ausgangswelle 57 um. Dies erlaubt
dem Benutzer, das Werkzeug 51 zu halten, während dieses
einzelne Schläge
von großer
Kraft an die Ausgangswelle 57 liefert. Der Maurer- Mechanismus 131 ist
den Fachleuten gut bekannt, so dass dessen Einzelheiten hier nicht
angegeben werden. Die Tragwelle 213 ist in ein zweites
Kugellager 233 eingepasst, das in der zweiten Endkappe 181 (3)
angebracht ist. Die mit Längsnuten
versehene Welle 215 und die Tragwelle 213 erstrecken
sich im Allgemeinen längs
der Zylinderachse B des Rotors 175, und die zwei Kugellagersätze 225, 233 erlauben
dem Rotor die freie Rotation innerhalb der, Durchgangshülse 173.
Die Achse B des Rotors 175 ist exzentrisch zur Mittelachse
der Durchgangshülse 173 angeordnet,
und der Rotor hat mehrere Längskanäle 235,
die Flügel 177 (17) aufnehmen.
Die Flügel 177 sind
aus einem Werkstoff von geringem Gewicht gebildet und lose in die
Kanäle 235 eingepasst,
so dass die Endkappen 179, 181 und die Durchgangshülse 173 die
Bewegung der Flügel 177 innerhalb
des Luftmotors 119 in Längsrichtung
des Werkzeugs begrenzen. Die Flügel 177 erstrecken
sich von dem Rotor 175 bei dessen Drehung radial nach außen, um
die Innenseite der Durchgangshülse 173 zu
berühren.
Benachbarte Flügel 177 bilden
in dem Motor 119 mehrere Hohlräume 237 zur Aufnahme
von Druckluft, wenn der Rotor 175 rotiert. Jeder Hohlraum 237 ist
von einem vorderen Flügel 177 und
einem hinteren Flügel
begrenzt, wobei der vordere Flügel
bei der Drehung des Rotors 175 der benachbarte hintere
Flügel
ist. Wenn die Hohlräume 237 vor
eine Eintrittsöffnung 245 gelangen,
drückt
Druckluft gegen den vorderen Flügel 177, was
den Rotor 175 zur Drehung veranlasst.
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Wenn
Luft durch den Luftmotor 119 strömt, dreht sich der Rotor 175,
wodurch die Lufträume 237 veranlasst
werden, sich durch drei Stufen hindurch zu bewegen; einer Leistungsstufe,
einer Abblasstufe und einer Wiederherstellungsstufe (17).
Luft strömt
von dem Drehmomentwähler 85 in
einen Eingangsverteiler 247. Die Druckluft wird dann durch
die in dem Eingangsverteiler 247 ausgebildete Eintrittsöffnung 245 gedrückt, so
dass Luft in den Hohlraum 237 zwischen dem Rotor 175 und
der Durchgangshülse 173 gelangen
kann. Damit beginnt die Leistungsstufe. Wenn die Druckluft gegen
den vorderen Flügel 177 stößt, veranlasst
die auf den Flügel
ausgeübte
Kraft den Rotor 175 zu einer Bewegung in der durch Pfeil
F angegebenen Richtung. Da sich das Luftvolumen in dem Hohlraum 237 ausdehnt,
rotiert der Rotor 175 mit dem wachsenden Volumen des Raums
zwischen den Flügeln 177.
Die Flügel
setzen in ihren Kanälen 235 die
Bewegung nach außen
fort, wobei die Dichtung zwischen den Flügeln und der Durchgangshülse 173 erhalten
bleibt.
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Wenn
das Volumen des Hohlraums 237 am Ende der Leistungsstufe
auf seinen Maximalwert ansteigt, passiert der vordere Flügel 177 eine
Reihe von Abluftöffnungen 251 der
frühen
Stufe in der Durchgangshülse 173 und
der Traghülse 171 (17, 21, 27, 28).
Diese Öffnungen 251 markieren
den Übergang
zwischen der Leistungsstufe und der Abblasstufe und erlauben der
expandierenden Luft, aus dem Inneren des Luftmotors 119 in
ein Niederdruckgebiet in Zwischenräumen 252 zwischen dem
Luftmotor und dem Gehäuse 53 zu
entweichen. Die diese Öffnungen 251 verlassende
Luft wird aus dem Werkzeug 51 abgeblasen, wie unten diskutiert wird.
Während
eines frühen
Teils der Abblasstufe ist das Volumen des Hohlraums 237 größer als
zu irgendeiner anderen Zeit des Zyklus, wobei es sich auf ein Maximalvolumen
expandiert und dann beginnt abzunehmen, wenn sich der Hohlraum an
dem Boden des Motors 119 vorbeibewegt. Wenn der hintere Flügel 177 die
Abblasöffnungen 251 der
frühen
Stufe passiert, verbleibt etwas Luft vor dem hinteren Flügel in dem
Luftmotor 119. Mit fortschreitender Drehung des Rotors 175 nimmt
das Volumen des Hohlraums 237 ab, wobei der Luftdruck in
dem Hohlraum ansteigt. Die Kompression dieser Luft schafft in dem Motor 119 einen
Gegendruck, der dem sich drehenden Rotor 175 Energie raubt
und die Drehung des Rotors verlangsamt. Um den Aufbau des Gegendrucks
in dem Motor 119 abzumildern, hat das Ende des Abblastaktes
eine spätstufige
Abblasöffnung 253,
die der restlichen Luft erlaubt, aus dem Luftmotor 119 in
einen Abblasverteiler 255 zu entweichen. Diese Abblasluft
wird dann aus dem Werkzeug 51 abgeführt, wie unten diskutiert wird.
Das Passieren der spätstufigen
Abblasöffnung 253 markiert
den Übergang
zu der dritten Stufe des Motors 119, der Wiederherstellungsstufe,
wo das Volumen des Hohlraums 237 am kleinsten ist. Diese
Stufe führt
den Luftflügel 177 zum
Anfang der Leistungsstufe zurück, so
dass der Motor 119 seinen Zyklus wiederholen kann.
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Wenn
der Rotor 175 rotiert, bewegen sich die Flügel 177 fortgesetzt
in ihren Kanälen 235 radial nach
innen und radial nach außen
entsprechend der Form der Durchgangshülse 173 (17).
Die Drehung des Rotors 175 drückt die Flügel 177 bei der Rotation
radial nach außen,
aber anfangs, bevor der Rotor die Drehung mit genügender Drehzahl
begonnen hat, um die Flügel
durch Rotordrehung nach außen
zu drücken,
können
die Flügel
sich zögerlich
radial nach außen
bewegen. Dieses Problem kann durch die Anwesenheit von nötigen Schmiermitteln
in dem Luftmotor 119 verschlimmert werden. Ohne die aus
ihren Kanälen 235 ausgefahrenen
Flügel 177 kann
Luft einfach durch den Luftmotor 119 zu dem frühstufigen
Abblasventil 251 strömen,
ohne dass der Rotor 175 wunschgemäß gedreht wird. Um diesem Effekt
entgegenzuwirken haben die erste Endkappe 179 (25 und 26)
und die zweite Endkappe 181 (22–24)
jeweils einen Flügeleinlaufkanal 261.
Etwa Druckluft von dem Einlaufverteiler 247 strömt an jedem
Ende des Luftmotors 119 durch diese Flügeleinlaufkanäle 261.
Die Luft strömt
in dem Kanal 261 hinter die Flügel 177, um diese
aus den Kanälen 235 zu
drücken,
so dass die durch den Motor 119 hindurch gehende Luft gegen
die ausgefahrenen Flügel
drücken
kann. Die Flügeleinlaufkanäle 261 führen jedem
Flügel 177 Luft
zu, wenn dieser durch den größten Teil
der Leistungsstufe fährt.
Der Einlaufkanal 261 endet, sobald sich der Flügel 177 der
vollständigen
Ausfahrstellung aus dem Kanal 235 nähert. Nachdem der Flügel 177 die
Rückbewegung nach
innen zur Achse des Rotors 175 hin beginnt, muss die Luft
hinter dem Flügel
entweichen. Daher sind Flügelaustrittskanäle 263 auf
der ersten Endkappe 179 und der zweiten Endkappe 181 ausgebildet.
Diese erlauben es der Luft hinter dem Flügel 177, durch den
Kanal 263 in den Abblasverteiler 255 zu gelangen.
Die Luft kann dann den Motor 119 in der gleichen Weise
wie die Luft verlassen, die durch die spätstufig Abblasöffnung 253 austritt.
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Wir
kommen zurück
auf die aus der frühstufigen
Abblasöffnung 251 austretende
Abblasluft, die dann durch ein Paar (nicht gezeigte) Mündungsöffnungen
in dem Gehäuse 53 hindurchtritt,
die zu dem Luftausgang 91 in dem Griff 71 (3)
führen.
Die die spätstufige
Abblasöffnung 253 oder
einen der zwei Flügelaustrittskanäle 263 verlassende
und in den Abblasverteiler 255 eintretende Abblasluft verlässt das
Werkzeug 51 auf einem unterschiedlichen Weg (4).
Dieser Weg führt
die Luft durch den zweiten Kanal 121 zurück zu dem
Drehwählerventil 83,
das sie zu zwei symmetrischen Überströmkanälen 269 ableitet,
die zu Zwischenräumen 252 zwischen
der Traghülse 171 und
der ersten Endkappe 179 und dem Gehäuse 53 (4)
führen.
Die restliche Abblasluft strömt
dann durch diese Räume 252 zu
einem Paar Mündungsöffnungen
und wie bei der anderen Abblasluft aus dem Luftaustritt 91.
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Beim
Betrieb in der Gegenrichtung arbeitet das Werkzeug im Wesentlichen
ebenso mit der Ausnahme, dass die Luft um den Drehmomentwähler 85 herum
strömt.
Luft tritt durch den selben Lufteingang 81 in das Werkzeug 51 ein.
Das Drehwählerventil 83 leitet
die Luft zu dem zweiten Kanal 121, wo sie durch das Werkzeug 51 aufwärts strömt, bis
sie in den Abblasverteiler 255 eintritt. Die Luft gelangt
dann durch die spätstufige
Abblasöffnung 253 und
tritt in den Luftmotor 119 ein, wo sie auf die entgegengesetzte Seite
der Flügel 177 einwirkt
und dadurch auf den Rotor 175 in der entgegengesetzten
Richtung Kraft ausübt.
Die frühstufige
Abblasöffnung 251 arbeitet
im Wesentlichen ebenso wie in der Vorwärtsrichtung. Der Flügeleintrittskanal 261 und
der Flügelaustrittskanal 263 arbeiten
wie zuvor, wobei jedoch die Luft in entgegengesetzten Richtungen
strömen
kann.
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Üblicherweise
sind pneumatische Drehwerkzeuge fast gänzlich aus einem hochfesten
Metall, wie Stahl hergestellt. Diese Werkzeuge unterliegen bei zweckdienlicher
Benutzung hohen Beanspruchungen und Belastungen und einzelnen Stößen durch Fallenlassen
oder Anstoßen.
Obgleich Metall, wie Stahl, eine geeignete Festigkeit ergibt, sind
das hohe Gewicht und die hohen Materialkosten ein signifikanter
Nachteil einer Ganzmetallbauweise. Die Konstruktion der vorliegenden
Erfindung beseitigt diese Probleme dadurch, dass das Werkzeuggehäuse 53 aus
einem leichten und preisgünstigen
Kunststoff gebildet ist. Ferner beseitigt die Ausbildung der Traghülse 171 und
der Endkappen 179, 181 die Notwendigkeit, teure
topfartige Teile für
den Luftmotor maschinell zu bearbeiten. Diese Teile waren ein bemerkenswerter
Nachteil des Standes der Technik. Die vorliegende Erfindung benutzt
eine einfache Ausbildung von Hülse 171 und
Endkappen 179, 181, die Stoßbeanspruchungen der Benutzung
standhält,
wobei die Teile keine sorgfältigen
Bearbeitungsverfahren wie beim Stand der Technik erfordern. Außerdem ist
die Konstruktion der Hülse 171 und
der Endkappen 179, 181 durch die vier Bolzen 135 und
den Schultereingriff zwischen den Teilen widerstandsfähig gegen Verkantung
innerhalb des Werkzeugs 51.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zum Zusammenbauen
des pneumatischen Drehwerkzeugs 51 der vorliegenden Erfindung
gerichtet. Das Werkzeug 51 ist zum leichten Zusammenbau
nach dem folgenden Verfahren ausgebildet. Das nachfolgend beschriebene
Verfahren ist auf das Werkzeug 51 und ihre verschiedenen
oben beschriebenen Teile anwendbar. Der Luftmotor 119 wird
zusammengebaut, indem man die hintere Außenschulter 201 der
ersten Endkappe 179 mit einem Ende der Traghülse 171 in
Eingriff bringt. Dann wird der Rotor 175 in die Traghülse 171 so
eingesetzt, dass sich die Keilwelle 215 durch die erste
Endkappe 179 nach außen
erstreckt. Dann werden mehrere Flügel 177 der Länge nach
in Kanäle 235 des
Rotors 175 zur Drehung mit dem Rotor in der Hülse 171 eingesetzt.
Die zweite Endkappe 181 wird dann mit dem entgegengesetzten
Ende der Traghülse 171 und
der Tragwelle 213 zur Drehung des Rotors 175 in
der Hülse
in Eingriff gebracht, wodurch die Konstruktion des Luftmotors 119 fertig
gestellt wird. Der fertig gestellte Luftmotor 119 wird
dann in das Gehäuse 53 eingesetzt.
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Dann
wird der Maurer-Mechanismus 131 in den Maurer-Mechanismus-Mantel 55 so
eingesetzt, dass die Ausgangswelle 57 des Maurermechanismus
aus dem Mantel ragt. Der Maurer-Mechanismus-Mantel 55 kann
dann mit dem Gehäuse 53 in Eingriff
gebracht werden, um den Maurer-Mechanismus 131 mit der
Keilwelle 215 des Luftmotors 119 zu verbinden.
Der Maurer-Mechanismus 131 wird dann gemeinsam mit dem
Rotor 175 des Luftmotors 119 rotieren. Der Enddeckel 59 wird
dann auf die Rückseite
des Gehäuses 53 aufgesetzt,
wodurch der Luftmotor 119 in dem Werkzeuggehäuse eingeschlossen wird.
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Um
den Maurer-Mechanismus-Mantel 55, das Gehäuse 53 und
den Enddeckel 59 aneinander zu befestigen und sicherzustellen,
dass der Luftmotor 119 in dem Gehäuse richtig ausgerichtet bleibt, werden
mehrere Bolzen 135 in den Enddeckel und das Gehäuse eingesetzt.
Diese Bolzen 135 sind wie oben beschrieben in den Maurer-Mechanismus-Mantel 55 eingeschraubt,
wobei sie den Enddeckel 59 gegen das Gehäuse 53 und
das Gehäuse
gegen den Maurer-Mechanismus-Mantel
ziehen. Diese Bolzen 153 pressen das Werkzeug 51 zusammen,
wobei die Endkappen 179, 181 und die Traghülse 171 des
Luftmotors 119 in dem Gehäuse 53 zusammengepresst werden,
damit die Endkappen auf der Traghülse so vollständig aufsitzen,
dass der Motor, das Gehäuse und
der Enddeckel 59 zusammenwirken, um den Luftmotor in der
richtigen Ausfluchtung in dem Werkzeug zu halten.
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Das
Verfahren umfasst vorzugsweise eine weitere Stufe, bei der das Gehäuse 53 dadurch
gebildet wird, dass ein fließfähiger Kunststoff
einer Form zugeführt
wird, um das Gehäuse
zu bilden. Der fließfähige Kunststoff
tritt in die Form ein und umgibt den Lufteingang 81 des
Werkzeugs 51, wobei das Werkzeuggehäuse 53 mit einem Lufteingangszylinder
geschaffen wird, der in dem Gehäuse
eine Passung mit Übermaß hat. Wie
oben diskutiert, ermöglicht
es der Eingangszylinder 81, in das Werkzeug 51 Ausgangsluft
für den
Verbrauch durch den Luftmotor 119 einzubringen. Andere
Methoden zur Bildung eines Kunststoffgehäuses 53 um einen Lufteintrittszylinder 81 sind
ebenfalls als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung
liegend anzusehen. Das Verfahren umfasst vorzugsweise auch eine
Stufe der Aufformung einer Außenschicht 73 aus
weichem Material auf einen Teil des Gehäuses 53, der einen
Griff 71 darstellt, nach der Stufe der Formung des Gehäuses.
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Im
Hinblick auf das Obige ist ersichtlich, dass die verschiedenen Aufgaben
der Erfindung erreicht und andere vorteilhafte Ergebnisse erzielt
werden.
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Bei
Einführung
von Elementen der vorliegenden Erfindung oder ihrer bevorzugten
Ausführungsform(en)
sollen die Artikel ein" einer" eine" der" die" das" und „genannter", „genannte" und „genanntes" bedeuten, dass ein
oder mehrere der Elemente vorhanden sind. Die Bezeichnung „aufweisen" und „passen", „enthalten" und „haben" sollen umfassend
sein und bedeuten, dass zusätzliche
Elemente vorhanden sein können,
die von den aufgeführten
Elementen verschieden sind.