DE9405697U1

DE9405697U1 - Kraftschrauber

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Publication number: DE9405697U1
Application number: DE9405697U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2004-04-07
Also published as: EP0623425A1; JPH06320436A; EP0623425B1; US5495782A; DE59403831D1

Description

Kraftschrauber

Die Erfindung beitrifft einen druckmittelbetätigten Kraftschrauber, der in einem Gehäuse eine Zylinderbuchse enthält, wobei in der Zylinderbuchse ein Kolben verschiebbar ist, der über einen drehbar gelagerten Hebel ein Ringstück hin- und hergehend antreibt.

Ein Kraftschrauber, von dem der Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht, ist bekannt aus DE 41 11 631 Al. Dieser Kraftschrauber weist ein Gehäuse auf, das aus einem Kopfteil und einem Antriebsteil besteht. Das Antriebsteil enthält eine auswechselbare Zylinderbuchse, die von außen her, also von der dem Kopfteil abgewandten Seite, in eine entsprechende Bohrung des Antriebsteils eingeführt ist und sich am inneren Ende der Bohrung abstützt. Schlauchanschlüsse zur Zuführung des Druckmediums zu der Zylinderbuchse sind am vorderen Ende des Antriebsteils seitlich abstehend angeordnet. Zu diesen Schlauchanschlüssen gehört ein Hochdruckanschluß, der mit dem rückwärtigen Zylinderraum durch

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eine Bohrung verbunden ist. Diese Bohrung verläuft in Längsrichtung durch das Gehäuse und sie ist mit einer in den Zylinderraum einmündenden Querbohrung verbunden. An dem rückwärtigen Bereich des Antriebsteils des Gehäuses ist eine Außenverzahnung vorgesehen, auf die ein Stützfuß zum Ableiten der beim Schrauben entstehenden Reaktionskräfte von dem Gehäuse auf ein ortsfestes Widerlager vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftschrauber mit in dem Gehäuse angeordneter Zylindejrbuchse zu schaffen, bei dem die Sicherheit gegen Bersten erhöht ist.

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

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß beim Schrauben mit hohen Kräften der Antriebsteil des Gehäuses extrem hohen Belastungen unterworfen ist. Diese Belastungen resultieren einerseits aus der mechanischen Beanspruchung des Antriebsteils auf Biegung und Torsion und andererseits aus der hydraulischen Beanspruchung durch den hohen Druck in der Größenordnung von etwa 600 bis 800 bar, der in dem vom Schlauchanschluß zur rückwärtigen Zylinderkammer führenden Druckkanal auftritt. Infolge dieser mechanischen und hydraulischen Doppelbelastung können beim Stand der Technik Risse am Antriebsteil des Gehäuses auftreten. Die Gefahr der Rißbildung oder des Materialbruchs wird durch die Erfindung dadurch vermieden, daß der Antriebsteil des Gehäuses über seine Länge massiv ausgebildet ist. Der in Gehäuselängsrichtung verlaufende Druckkanal führt nicht durch die

Gehäusewand hindurch, sondern als Rohr längs der Zylinderbuchse oder als Längsbohrung durch die Wand der Zylinderbuchse, die von dem Gehäuse umgeben ist. Der Antriebsteil des Gehäuses übernimmt also nur die mechanische Beanspruchung zum Ableiten der beim Schrauben entstehenden Reaktionskräfte auf ein ortsfestes Widerlager, während die hydraulische Beanspruchung ausschließlich von der Zylinderbuchse übernommen wird. Die hydraulische Beanspruchung setzt sich zusammen aus dem zum Vorschieben des Kolbens benötigten Druck in dem rückwärtigen Zylinderraum und dem im Druckkanal herrschenden Zuleitungsdruck. Die Zylinderbuchse hat eine solche Stärke, daß sie den hydraulischen Drücken ohne wesentliche Verformung standhält. Sie bildet also einen eigenständigen Zylinder, der durch das Gehäuse lediglich in Position gehalten wird. Durch die Wand dieses Zylinders verläuft der Druckkanal. Sollte infolge des hohen Drucks ein Materialbruch an der Zylinderbuchse auftreten, so hält das umgebende Gehäuse die Teile der Zylinderbuchse immer noch zusammen, so daß keine Bruchstücke in die Umgebung fliegen und zu Beschädigungen und Verletzungen führen können. Andererseits kann das Gehäuse dünnwandiger ausgeführt werden als in dem FaIl₇ daß der Druckkanal in Gehäuselängsrichtung durch die Gehäusewand verläuft. Insbesondere wird auch vermieden, daß der Druckkanal sich in die Nähe der Außenverzahnung des Gehäuses erstreckt, an der der Stützfuß befestigt ist, und dort eine Materialschwächung verursacht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Herstellung des Kraftschraubers vereinfacht wird, weil die Anbringung des Druckkanals an der Zylinderbuchse ein-

fächer ist als an dem Gehäuse, das ein komplexes Formteil darstellt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die Zeichnung zeig~t einen Längsschnitt durch den Kraftschrauber.

Der Kraftschrauber weist ein einteiliges Gehäuse 10 auf, welches aus einem Kopfteil 11 und einem Antriebsteil 12 besteht. Das Kopfteil 11 hat einen Arbeitsraum 13, der durch zwei parallele plattenförmige Wände begrenzt ist. In diesen Wänden ist das Ringteil 14 drehbar gelagert. Das Ringteil 14 enthält eine Öffnung mit einer Profilverzahnung 15, in die der Schaft einer Stecknuß eingeschoben werden kann, die auf den zu drehenden Schraubenkopf aufgesetzt wird.

Auf dem Ringteil 14 ist ein Hebel 17 gelagert, der ein federgespanntes Ratschenelement 18 aufweist, welches mit einer Rastverzahnung 19 des Ringteils in Eingriff kommen kann. Das Rcitschenelement 18 ist in der Weise angeordnet und an dem Hebel 17 abgestützt, daß der Hebel 17 das Ringteil 14 immer nur in einer Drehrichtung mitnimmt, in der anderen Drehrichtung jedoch ohne Drehmitnahme des Ringteils zurückbewegt werden kann.

Im Antriebsteil 12 ist in einer Bohrung 2 0 die Zylinderbuchse 21 angeordnet. Die Gehäuseöffnung 22, von der die Zylinderbuchse 21 in das Gehäuse eingeschoben ist, befindet sich an dem dem Kopfteil 11 abgewandten äußeren Ende des Antriebsteils 12. Diese Öffnung 22 ist mit

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einem Gewinde versehen, in das ein Deckel 2 3 eingeschraubt ist. Der Deckel 23 hat an seiner Außenseite Bohrungen 24, in die ein Werkzeug zum Drehen des Dekkels eingesetzt werden kann. Ähnliche Bohrungen 25 befinden sich an der Außenseite des Bodens 2 6 der Zylinderbuchse 21. Dieser Boden 26 stützt sich an dem Deckel 23 ab.

Die Zylinderbuchse 21 ist ferner an ihrem rückwärtigen Ende, das dem Kopfteil 11 abgewandt ist, mit einem Außengewinde 27 versehen, das sich etwa über die Hälfte der Länge der Zylinderbuchse erstreckt und in ein Innengewinde der Bohrung 20 eingeschraubt ist.

Die Zylinderbuchse 21 bildet den Hydraulikzylinder, in dem der Kolben 28 verschiebbar ist. Der Kolben 28 ist hier als sphärischer Kolben ausgebildet, der unter Beibehaltung der Abdichtung zur Zylinderwand unterschiedliche Schwenkstellungen in der Zylinderbuchse einnehmen kann. An diesem Kolben 28 ist die Kolbenstange 29 starr angebracht. Am Ende der Kolbenstange 29 befindet sich ein sphärischer Kopf 30, der in einem sphärischen Lager 31 des Hebels 17 sitzt. An diesem Lager 31 ist eine Rastvorrichtung 32 in Form einer Klemmfederanordnung vorgesehen, die den Kopf 30 umgreift und ihn so im Lager 31 festhält. Wenn der Kopf 30 gegen den Hebel 17 gedrückt wird, wird die Rastvorrichtung 32 auseinandergedrückt, um sich hinter dem Kopf 30 wieder zu schließen und somit den Kopf in dem Lager 31 festzuhalten.

Außer dem Kolben 28 ist in der Zylinderbuchse ein Hilfskolben 33 für den Rückhub vorgesehen. Dieser Hilfskolben 33 hat eine zylindrische Kolbenfläche, so daß er nicht gekippt werden kann. Von dem Hilfskolben

33 steht eine Hülise 34 in Richtung auf den Arbeitsraum 13 ab. In der Verbindungswand zwischen dem Kopfteil 11 und dem Antriebsteil 12 ist eine Dichtung 37 vorgesehen, die die Hülse 34 umschließt und den vorderen Zylinderraum 35 abdichtet. Der vordere Zylinderraum 35 wird durch den Hilfskolben 33 begrenzt und der rückwärtige Zylinderraum 36 durch den Kolben 28 und den Boden 26.

Auf dem vorderen Bereich des Antriebsteils 12, der an den Kopfteil 11 angrenzt, ist eine Anschlußvorrichtung

40 befestigt, an die Druckschläuche angeschlossen werden können. Diese Anschlußvorrichtung 40 weist einen ersten Schlauchanschluß 41 und einen zweiten Schlauchanschluß 42 auf. Der erste Schlauchanschluß 41 dient als Hochdruckanschluß, dem der volle Betriebsdruck von 600 bis 800 bar zugeführt wird und der zweite Schlauchanschluß 42 ist ein Niederdruckanschluß, dem ein erheblich geringerer Druck für das Zurückstellen der Kolben 28 und 33 zugeführt wird. Der Schlauchanschluß

41 ist mit einer durch die Wand des Gehäuses 10 hindurchgehenden Querbohrung 43 verbunden, die in die Bohrung 20 einmündet. An der Mündungsstelle der Querbohrung 43 ist in der Zylinderbuchse 21 eine radiale Sackbohrung 44 vorgesehen, an die sich eine im Innern der Wand der Zylinderbuchse verlaufende Längsbohrung 45 anschließt. Am rückwärtigen Ende ist die Längsbohrung 45 mit einem Stopfen 46 verschlossen. Die Zylinderbohrung der Zylinderbuchse 21 weist an ihrem rückwärtigen Ende eine Erweiterung 47 in Form eines Freistichs auf. Diese Erweiterung 47 erstreckt sich in die Längsbohrung 45 hinein und verbindet diese mit dem rückwärtigen Zylinderraum 36.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet sich die Sackbohrung 44 am Boden einer Umfangsnut 48 der Zylinderbuchse. Von dieser Umfangsnut 48 erstreckt sich eine weitere Sackbohrung 44a und eine weitere Längsbohrung 45a zu der Erweiterung 47. Da sich das Volumen des Druckkanals auf mehrere Längsbohrungen 45,45a verteilt, können diese Längsbohrungen einen relativ kleinen Querschnitt haben, mit der Folge, daß die durch den Druck erzeugten Wandkräfte gering bleiben.

Zu beiden Seiten der Ringnut 48 sind Dichtungen 49 und 49a vorgesehen.

Der Schlauchanschluß 42 ist mit einer Querbohrung 50 verbunden, die vor dem vorderem Ende der Zylinderbuchse in die Bohrung 20 einmündet. Dort ist ein Deckel 51 angeordnet, der das vordere Ende der Zylinderbuchse 21 abstützt und radiale Durchlässe 52 aufweist. Der Deckel 51 dient auch zum Zentrieren der Hülse 34.

In der rückwärtigen Hälfte des Antriebsteils 12 ist dieser außen mit einer Keilverzahnung 54 versehen, auf die ein mit einer Gegenverzahnung versehener Ring eines (nicht dargestellten) Stütz::ußes aufgesetzt werden kann. Dieser Stützfuß wird zur Ableitung der beim Schrauben entstehenden Reaktionskräfte gegen ein ortsfestes Widerlager gesetzt. Im Bereich der Keilverzahnung 54 können daher hohe Biege- und Torsionsmomente am Antriebsteil auftreten. Der Antriebsteil muß entsprechend dieser Belastung ausgelegt werden. Im Bereich der Keilverzahnung 54 wirkt aber kein hydraulischer Druck auf den Antriebsteil des Gehäuses. Dieser hydraulische Druck wird vielmehr von der Zylinderbuchse 21 aufgenommen.

Wenn an der Zylinderbuchse 21 ein Materialbruch auftritt, hält das Gehäuse 10 die Zylinderbuchse immer noch zusammen. Es besteht daher nicht die Gefahr, daß durch Bersten eines Hydraulikkanals Teile des Kraftschraubers in die Umgebung fliegen.

Beim Betrieb des Kraftschraubers wird ein Arbeitshub durchgeführt, indem die Leitung 41 mit Druck beaufschlagt wird, während die Leitung 42 drucklos ist. Durch den Druck im Zylinderraum 36 wird der Kolben 2 8 vorgeschoben, wobei die Kolbenstange 29 gegen den Hebel 17 drückt und über das Ratschenelement 18 das Ringstück 14 dreht. Der Kolben 28 schiebt den Hilfskolben 33 vor sich her. Beim Rückhub wird die Leitung 42 mit Druck beaufschlagt, während die Leitung 41 drucklos ist. Durch den Druck im Zylinderraum 35 wird der Hilfskolben 33 angetrieben, wobei er den Kolben 28 in die rückwärtige Endlage treibt..

Claims

Ansprüche

1. Kraftschrauber mit einem Gehäuse (10), das ein Kopfteil (11) mit einem drehbar gelagerten Ringstück (14) und einem drehbar gelagerten Hebel (17) zur Mitnahme des Ringstücks aufweist, sowie ein Antriebsteil (12), das eine Zylinderbuchse (21) und einen darin bewegbaren Kolben (28) enthält, dessen Kolbenstange (29) an dem Hebel (17) angreift, wobei am Antriebsteil (12) mindestens ein Schlauchanschluß (41) in der Nähe des Übergangs zum Kopfteil (11) vorgesehen ist und in Längsrichtung des Antriebsteils (12) ein Druckkanal verläuft, der den Schlauchanschluß (41) mit der dem Kopfteil (11) abgewandten rückwärtigen Zylinderkammer (36) der Zylinderbuchse (21) verbindet,

dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckkanal Bestandteil der Zylinderbuchse (21) ist.

2. Kraftschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkanal als Längsbohrung (45) in der Wand der Zylinderbuchse (21) verläuft.

3. Kraftschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Längsbohrungen (45,45a) vorgesehen sind, die am vorderen Ende der Zylinderbuchse (21) mit einer außen umlaufenden Ringnut (48) verbunden sind.

4. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Schlauchanschluß (42) vorgesehen ist, der mit einer Quer-

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bohrung (50) des Gehäuses (10) verbunden ist und in den vor der Zylinderbuchse (21) liegenden Bereich des Gehäuseinnern einmündet.

5. Kraftschrauber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich, in dem die Querbohrung (50) in das Gehäuseinnere mündet, ein die Zylinderbuchse (21) axial abstützender Deckel (51) angeordnet ist, der einen radialen Durchlaß (52) aufweist und eine mit dem Kolben (28) bewegbare Hülse (34) zentriert.

6. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbuchse (21) in ihrer 3rückwärtigen Hälfte ein Außengewinde (27) aufweist, das in das Gehäuse (10) eingeschraubt ist.