DE69921010T2

DE69921010T2 - Druckmittelbetriebenes Werkzeug

Info

Publication number: DE69921010T2
Application number: DE69921010T
Authority: DE
Inventors: John K Junkers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2019-01-30
Also published as: TW448089B; JP2000033581A; EP0953411A1; ES2229627T3; AU2394699A; ATE279303T1; HK1020267A1; US5924340A; CN1144657C; ZA992490B; AU716974B2; SI0953411T1; DE69921010D1; EP0953411B1; KR19990082760A; CN1236692A; KR100305700B1; BR9902195A; DK0953411T3; PT953411E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidbetriebenes Werkzeug zum Festziehen und Lösen von Schraubengewindeverbindern, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert.
Fluidbetriebene Werkzeuge sind auf diesem Fachgebiet gut bekannt. Bei einem bekannten fluidbetriebenen Werkzeug greift ein Eingriffsmittel in einen festzuziehenden oder zu lösenden Schraubengewindeverbinder ein und bewirkt eine entsprechende Drehung des Verbinders in Reaktion auf eine Antriebskraft, die durch ein mit dem Eingriffsmittel verbundenes Antriebsmittel ausgeübt wird. Bei einem solchen bekannten fluidbetriebenen Werkzeug beinhaltet das Antriebsmittel üblicherweise eine fluidbetriebene Zylinder/Kolben-Einheit. Es ist bekannt, daß während des Festziehens eines Gewindeverbinders der Schraubengewindeverbinder in einem langen Hub zunächst gedreht oder auf einen Gegenstand aufgeschraubt und anschließend in einer Endstufe in einem kurzen Hub ein höheres Drehmoment ausgeübt werden muß, um das eigentliche Festziehen zu bewirken. Während des Lösens des Schraubengewindeverbinders ist die Situation umgekehrt. Zunächst muß insbesondere ein wesentliches Drehmoment ausgeübt werden, um den Schraubengewindeverbinder zu lösen, und dann muß der Schraubengewindeverbinder in einem langen Hub vom Gegenstand abgeschraubt werden. Bei bekannten fluidbetriebenen Werkzeugen erfolgt das Festziehen und Lösen eines Schraubengewindeverbinders durch das gleiche fluidbetriebene Antriebsmittel und wird während der beiden Stufen des Vorgangs des Festziehens oder Lösens mit der gleichen Geschwindigkeit durchgeführt. In der Anfangsstufe des Vorgangs des Festziehens und in der Endstufe des Vorgangs des Lösens ist jedoch, wie vorstehend erläutert, kein hohes Drehmoment erforderlich, sondern statt dessen ist ein längerer Schraubvorgang über eine längere Zeit notwendig, während in der Endstufe des Vorgangs des Festziehens und in der Anfangsstufe des Vorgangs des Lösens ein höheres Drehmoment und ein kürzerer Schraubvorgang erforderlich sind. Üblicherweise sind Werkzeuge so ausgeführt, daß sie ein langsames Festziehen und Lösen bei hohem Drehmoment ermöglichen. Bei einem herkömmlichen fluidbetriebenen Werkzeug sind daher die beiden Stufen des Vorgangs des Festziehens oder Lösens sehr langsam und benötigen bis zu ihrem Abschluß eine lange Zeit.
Ein fluidbetriebenes Werkzeug in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist beispielsweise aus der WO-A-9619322 bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein fluidbetriebenes Werkzeug bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik ausschließt.
In Erfüllung dieser und anderer Aufgaben, die sich aus der nachstehenden Beschreibung ergeben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein fluidbetriebenes Werkzeug bereitgestellt, wie im nachstehenden Anspruch 1 definiert.
Wenn ein fluidbetriebenes Werkzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, wird dann während der Anfangsstufe des Festziehens (d.h. während des Aufschraubens) eines Gewindeverbinders eines der fluidbetriebenen Antriebselemente so betätigt, daß ein relativ schneller Hub mit einem relativ geringen Drehmoment durchgeführt wird. Während der Endstufe des Festziehens des Gewindeverbinders wird das andere fluidbetriebene Antriebselement betätigt, oder es werden beide Antriebselemente betätigt, um ein höheres Drehmoment mit einem kürzeren Hub zu bewirken.
Während des Lösens eines Gewindeverbinders ist die Situation entgegengesetzt, und das Betreiben des fluidbetriebenen Werkzeugs erfolgt umgekehrt. Somit wird bzw. werden während der Anfangsstufe des Lösens das andere fluidbetriebene Antriebsmittel oder die beiden fluidbetriebenen Antriebsmittel betätigt, um ein höheres Drehmoment über einen kürzeren Hub auszuüben. Während der Endstufe des Lösens (d.h. während des Abschraubens) des Gewindeverbinders wird nur ein fluidbetriebenes Antriebselement betätigt, um ein geringeres Drehmoment mit einem schnelleren Hub zu bewirken.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr lediglich beispielhaft unter besonderer Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben; dabei sind:
1 eine Seitenansicht eines fluidbetriebenen Werkzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
2 eine Detailansicht, in einem vergrößerten Maßstab, des fluidbetriebenen Werkzeugs der 1.
Die 1 und 2 zeigen ein fluidbetriebenes Werkzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das fluidbetriebene Werkzeug hat ein allgemein mit 1 bezeichnetes drehbares Eingriffsmittel zum Eingriff in einen Schraubengewindeverbinder und zum Drehen eines solchen Verbinders, wie beispielsweise einer Mutter, einer Schraube oder dergleichen. Das Eingriffsmittel beinhaltet eine Ratsche 2 mit einer inneren Öffnung, die beispielsweise sechseckig geformt ist, um in die Mutter, den Schraubenkopf usw. einzugreifen. Der Außenumfang der Ratsche 2 hat mehrere Zähne 4, in die eine drehbare Klinke 5 eingreifen kann.
Das fluidbetriebene Werkzeug besitzt ein Antriebsmittel 6', das eine erste Zylinder/Kolben-Einheit 31 umfaßt, die einen Zylinder 32 mit einer Kammer 34, einen in der Kammer 34 hin und her bewegbaren Kolben 33 sowie eine Kolbenstange beinhaltet, die in einen Stift 35, der Antriebsplatten 40 miteinander verbindet, eingreift. Das Antriebsmittel 6' besitzt, weiterhin eine Zylinder/Kolben-Einheit 36 mit einem Zylinder 37, der eine Kammer 39 und einen in der Kammer 39 hin und her bewegbaren Kolben 38 aufweist. Der Kolben 38 ist auch mit einer an die Antriebsplatten 40 anstoßenden Kolbenstange ausgestattet. Die Zylinder/Kolben-Einheiten 31 und 36 sind radial aneinander angrenzend in einem Gehäuseabschnitt 9 vorgesehen und haben Achsen, die parallel zueinander verlaufen. Ein Ventil 41 ist in einem Durchgang vorgesehen, der die Kammer 34 der ersten Zylinder/Kolben-Einheit 31 mit der Kammer 39 der zweiten Zylinder/Kolben-Einheit 36 verbindet. Das Ventil 41 ist in seinem Normalzustand geschlossen, öffnet sich aber, wenn ein Widerstand ein vorbestimmtes Niveau überschreitet.
Das fluidbetriebene Werkzeug der 1 und 2 arbeitet wie folgt: In einer Anfangsstufe des Festziehens eines Schraubengewindeverbinders wird durch die Durchgänge 42 in die Kammer 34 der ersten Zylinder/Kolben-Einheit 31 Arbeitsfluid eingeleitet, wodurch bewirkt wird, daß sich der Kolben 33 hin und her bewegt und daher die Ratsche 2 gedreht und ein Schraubengewindeverbinder, z.B. eine Mutter, in den die Ratsche eingreift, mit einem geringen Drehmoment und einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn das Aufschrauben abgeschlossen ist, beginnt das eigentliche Festziehen. Die Endstufe des Vorgangs des Festziehens ergibt sich aus dem zunehmenden Drehwiderstand des Schraubengewindeverbinders, wodurch bewirkt wird, daß sich das zwischen den Zylinder/Kolben-Einheiten 31, 36 vorgesehene Ventil 41 öffnet, so daß das Arbeitsfluid nun auch in die Kammer 39 der zweiten Zylinder/Kolben-Einheit 36 einströmt. Der Kolben 38 der zweiten Zylinder/Kolben-Einheit 36 bewegt sich hin und her und übt zusätzliche Kraft auf die Antriebsplatten 40 aus, so daß die Ratsche 2 nun mit dem für das Festziehen des Schraubengewindeverbinders erforderlichen höheren Drehmoment gedreht wird. Es versteht sich, daß ein Lösen eines Gewindeverbinders in einer umgekehrten Reihenfolge erfolgt.
Ein Werkzeug in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bietet, zusätzlich zu den Vorteilen eines schnelleren Betriebs während der Anfangsstufe des Festziehens und eines höheren Drehmoments während der Endstufe des Festziehens, einen weiteren Vorteil. Die fluidbetriebenen Antriebselemente 31, 36 sind aneinander angrenzend in einer Ebene senkrecht zur Achse der Ratsche im Gehäuseabschnitt 9 des Werkzeugs vorgesehen. Der Gehäuseabschnitt 9, in dem sich die fluidbetriebenen Antriebsmittel 31, 36 befinden, kann genauso dünn wie der erste Gehäuseabschnitt 42, in dem sich die Eingriffsmittel 2, 3, 4, 5 des Werkzeugs befinden, ausgeführt sein, so daß sich ein besserer Zugang des Werkzeugs in beengten Bereichen ergibt. Des weiteren entfällt dadurch die Notwendigkeit, daß ein breiterer Gehäuseabschnitt auf einer Oberfläche aufliegen muß, um den Eingriffspunkt zwischen dem Gewindeverbinder (einer Mutter) und dem Verbindungsmittel des Werkzeugs, wodurch beinahe ein Abschnitt des Gewindeverbinders während des Betriebs aufgenommen wird, anzuheben.
Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten Details beschränkt sein, und es können verschiedene Modifizierungen und konstruktive Änderungen vorgenommen werden, ohne von der Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, in irgendeiner Weise abzuweichen.

Claims

Fluidbetriebenes Werkzeug zum Festziehen und Lösen von Schraubengewindeverbindern, das ein drehbares Eingriffsmittel (1) zum Eingriff in einen Schraubengewindeverbinder, um den Schraubengewindeverbinder zu drehen und ihn festzuziehen oder zu lösen, und ein Antriebsmittel (6) umfaßt, das mit dem Eingriffsmittel (1) verbunden ist und so auf das Eingriffsmittel einwirkt, daß das Eingriffsmittel gedreht wird, wobei das Antriebsmittel (6) zwei fluidbetriebene Antriebselemente (31, 36) beinhaltet, die mit dem Eingriffsmittel (1) verbunden sind und so betrieben werden, daß während einer Anfangsstufe des Festziehens oder einer Endstufe des Lösens eines Schraubengewindeverbinders eines der fluidbetriebenen Antriebselemente (31) betätigt wird und das Eingriffsmittel antreibt, wohingegen während einer Endstufe des Festziehens oder einer Anfangsstufe des Lösens eines Schraubengewindeverbinders das andere der fluidbetriebenen Antriebselemente (36) betrieben wird, wobei ein fluidbetriebenes Antriebselement (31) als eine erste Zylinder/Kolben-Einheit ausgebildet ist, die einen ersten Zylinder mit einem ersten Kolben beinhaltet, der in einer Kammer des ersten Zylinders bewegbar und mit dem Eingriffsmittel (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere fluidbetriebene Antriebselement (36) als eine zweite Zylinder/Kolben-Einheit ausgebildet ist, die einen zweiten Zylinder mit einem zweiten Kolben beinhaltet, der in einer Kammer des zweiten Zylinders bewegbar und auch mit dem Eingriffsmittel (1) verbunden ist.
Fluidbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, das ein Steuerungsmittel zur Steuerung der fluidbetriebenen Antriebselemente umfaßt, so daß während der Anfangsstufe des Festziehens oder der Endstufe des Lösens des Schraubengewindeverbinders nur das eine fluidbetriebene Antriebselement (31) betätigt und während der Endstufe des Festziehens oder der Anfangsstufe des Lösens des Schraubengewindeverbinders nur das andere der fluidbetriebenen Antriebselemente (36) betätigt wird.
Fluidbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, das ein Steuerungsmittel (41) zur Steuerung der fluidbetriebenen Antriebselemente (31, 36) umfaßt, so daß während der Anfangsstufe des Festziehens oder der Endstufe des Lösens des Schraubengewindeverbinders nur ein fluidbetriebenes Antriebselement (31) betätigt und während der Endstufe des Festziehens oder der Anfangsstufe des Lösens des Schraubengewindeverbinders sowohl das eine fluidbetriebene Antriebselement (31) als auch das andere fluidbetriebene Antriebselement (36) betätigt wird.
Fluidbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, das ein Steuerungsmittel (41) zur Betätigung der fluidbetriebenen Antriebselemente (28; 31, 36) umfaßt, wobei das Steuerungsmittel so ausgebildet ist, daß ein Arbeitsfluid zunächst in das eine fluidbetriebene Antriebselement (31) eingeleitet und, wenn ein Drehwiderstand des Schraubengewindeverbinders einen vorbestimmten Wert überschreitet, das Arbeitsfluid in das andere fluidbetriebene Antriebselement (36) eingeleitet wird.
Fluidbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 4, bei dem das Steuerungsmittel ein Ventil (41) beinhaltet, das zwischen den fluidbetriebenen Antriebselementen (31, 36) vorgesehen und normalerweise geschlossen ist und sich öffnet, wenn der Drehwiderstand des Schraubengewindeverbinders den vorbestimmten Wert überschreitet.
Fluidbetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Zylinder/Kolben-Einheit Achsen haben, die parallel zueinander und radial aneinander angrenzend verlaufen.