EP0508316A1 - Power-driven wrench - Google Patents
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- B25B21/005—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose of the ratchet type driven by a radially acting hydraulic or pneumatic piston
Definitions
- the invention relates to a pressure-operated power screwdriver for turning screws, nuts and the like.
- a power screwdriver which has a rotatable ring part in a housing which can be connected in a rotationally fixed manner to the screw head to be turned.
- the ring part is rotated in sections by a ratchet lever, which is driven back and forth by a piston.
- the piston is movable in a cylinder.
- the piston rod is connected to the piston via a joint located inside the piston and its other end is connected to the ratchet lever via a joint. This oscillating attachment of the piston rod allows the piston rod to adapt to the different pivot positions of the ratchet lever with respect to the axis of the ring part.
- the piston has a cylindrical peripheral surface with two sealing rings used in sealing grooves so that the piston axis always coincides with the cylinder axis.
- a disadvantage of this construction is that the articulated attachment of the piston rod to the piston requires considerable effort and that several components are required for this, which must be manufactured individually and then assembled. The individual parts, such as the joint ball, the ball socket and the ball clamping ring, are difficult to manufacture with the required high accuracy.
- the invention has for its object to provide a power wrench that consists of a few individual parts, is easy to manufacture and can be manufactured with small dimensions.
- the piston which lies sealingly against the cylinder wall, has a convex peripheral surface, which is preferably spherical. This allows the piston to be tilted while maintaining its seal on the cylinder wall, so that the piston axis can have different orientations with respect to the cylinder axis.
- the piston rod is rigidly attached to the piston.
- the other end of the piston rod is connected to the driving lever via a swivel joint.
- the swivel joint moves in a circle around the axis of rotation of the driving lever and its position determines not only the orientation of the piston rod but also the orientation of the piston firmly connected to it.
- a major advantage is that the piston can be manufactured together with the piston rod as a one-piece part, so that the manufacturing and assembly effort of the entire power wrench is significantly reduced.
- the axial length of the piston can also be reduced, whereby the dimensions of the housing in the axial direction of the cylinder are kept small.
- the cylinder is preferably formed by an interchangeable cylinder sleeve inserted into the housing.
- This cylinder liner is expediently inserted in a corresponding bore in the housing.
- the exchangeable cylinder liner has the advantage that if the cylinder surface is damaged by foreign objects that have penetrated, only the cylinder liner has to be replaced. Another advantage is that the cylinder liner withstands the working pressure and that the housing forms an additional burst protection, which is effective when the cylinder liner breaks. As a result of the play-free adaptation of the cylinder liner to the housing, the cylinder liner is held rigidly.
- the cylinder liner is preferably supported by a support liner.
- This support bushing can also support a spring driving the piston into the retracted position.
- the power wrench has a one-piece housing 10 made of steel, which consists of a head piece 11 and a drive piece 12.
- the head piece 11 has a working space 13 which is delimited by two parallel plate-shaped walls.
- the ring part 14 is rotatably mounted in these walls.
- the ring part 14 is a tubular part that has a through channel 15 with a profile toothing 16.
- the shaft of a socket can be inserted from one or the other side, which is placed on the screw head to be rotated.
- This shaft has an external toothing corresponding to the profile toothing 16, so that the screw head is connected to the ring part 14 in a rotationally fixed manner.
- the driving lever 17 On the ring part 14, the driving lever 17 is mounted, which has a spring-loaded ratchet element 18, which can come into engagement with a locking toothing 19 of the ring part 14.
- the ratchet element 10 is arranged and supported on the driving lever 17 in such a way that the driving lever 17 only takes the ring part 14 in one direction of rotation, but can be moved back in the other direction of rotation without driving the ring part in rotation.
- a cylinder liner 20 in a bore, the bore of which forms the cylinder 21.
- the cylinder liner 20 has a closed bottom 22 at the end facing away from the driving lever 17 and it has an outwardly projecting annular flange 23 at the opposite end, which is supported on an inner annular shoulder 24 of the housing.
- the cylinder bushing 20 is pressed against the annular shoulder 24 by a support bushing 25 which is inserted into the working part 12 from the working space 13 and is thereby fixed in the axial direction.
- the support bushing 25 is screwed into an internal thread of the housing with an external thread 26.
- the stepped bore 27, into which the cylinder bushing 20 and the support bushing 25 are inserted, is open at the outer end of the drive part 12 of the housing and closed there with a screwed-on cover 28.
- a screw 29 screwed through the cover into the cylinder base 22 serves as a rotation lock for the cylinder liner.
- An annular groove 30 is provided in the bore 27 and seals 31 and 32 are arranged in sealing grooves on both sides of this annular groove.
- the annular groove 30 is connected to a pressure channel 33 leading through the housing, which leads to a pressure connection 34 of the housing 10.
- a bore 35 leads from the annular groove 30 through the wall of the cylinder sleeve 22 into the bottom region of the cylinder 21.
- the piston 36 In the cylinder 21 there is the piston 36, on which the piston rod 37 is rigidly attached.
- the peripheral surface 38 of the piston is convex.
- this peripheral surface 38 has a spherical shape, ie it is spherically curved around the center of the piston.
- a sealing groove with a sealing ring 39 is provided in the equator of the peripheral surface 38.
- the sealing ring 39 is supported by a radially resilient support ring 40 which is arranged in the interior of the groove.
- the sealing ring 39 has a rectangular cross section and it lies with its outer surface flat against the cylinder wall, while its end faces lie against the flanks of the sealing groove of the piston.
- the end of the piston rod 37 facing away from the piston is connected to the driving lever 17 via a joint with a joint axis 42.
- the pivot axis 42 moves when the driving lever 17 is pivoted about the axis of the ring part 14.
- the axis of the cylinder 21 extends at right angles to the axis of the ring part 14. If the piston 36 is moved axially in the cylinder 21, the driving lever 17 is thereby pivoted.
- the piston rod 37 changes its orientation with respect to the axis of the cylinder 21, whereby the piston 36 is tilted in the manner shown. Despite this tilt position, the seal between the piston and the wall of the cylinder 21 is maintained.
- the piston 36 is propelled in the cylinder 21 by hydraulic pressure which is supplied to the connection 34.
- the driving lever 17 is pivoted and the ratchet element 18 takes the ring piece 14 with it.
- the piston movement is limited in that the piston 36 abuts against the end stop 46 of the support bush 25.
- the piston 36 is moved back by a spring 43 which is supported on an inner flange 44 of the support bushing 25 and surrounds the piston rod 37.
- the other end of the spring 43 abuts the front piston surface.
- the support bushing 25 provides the space inside for receiving the compressed spring.
- the working space 13 of the housing 10 is closed by a cover 45. With the cover removed, the components of the power wrench can be mounted inside the housing through the corresponding opening, including those components which are accommodated in the drive part 12.
- the piston rod 37 When the spring 43 presses the piston 36 into the retracted position, the piston rod 37 also takes the driving lever 17 with it via the hinge axis 42, but because of the ratchet the ring part 14 is not driven with the driving lever.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen druckmittelbetriebenen Kraftschrauber zum Drehen von Schrauben, Muttern u.dgl.The invention relates to a pressure-operated power screwdriver for turning screws, nuts and the like.
Aus DE 29 16 497 C2 ist ein Kraftschrauber bekannt, der in einem Gehäuse ein drehbares Ringteil aufweist, das drehfest mit dem zu drehenden Schraubenkopf verbunden werden kann. Das Ringteil wird abschnittsweise von einem Ratschenhebel gedreht, welcher hin- und hergehend von einem Kolben angetrieben wird. Der Kolben ist in einem Zylinder bewegbar. Die Kolbenstange ist mit dem Kolben über ein im Kolbeninnern befindliches Gelenk verbunden und ihr anderes Ende ist über ein Gelenk mit dem Ratschenhebel verbunden. Durch diese pendelnde Anbringung der Kolbenstange kann die Kolbenstange sich den unterschiedlichen Schwenkstellungen des Ratschenhebels in Bezug auf die Achse des Ringteils anpassen. Der Kolben hat eine zylindrische Umfangsfläche mit zwei in Dichtnuten eingesetzten Dichtringen, so daß die Kolbenachse stets mit der Zylinderachse zusammenfällt. Ein Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die gelenkige Anbringung der Kolbenstange am Kolben einen erheblichen Aufwand erfordert und daß hierzu mehrere Komponenten erforderlich sind, die einzeln gefertigt und dann zusammengesetzt werden müssen. Die Einzelteile, wie die Gelenkkugel, die Kugelpfanne und der Kugelspannring, sind fertigungstechnisch schwierig mit der erforderlichen hohen Genauigkeit herzustellen.From DE 29 16 497 C2 a power screwdriver is known which has a rotatable ring part in a housing which can be connected in a rotationally fixed manner to the screw head to be turned. The ring part is rotated in sections by a ratchet lever, which is driven back and forth by a piston. The piston is movable in a cylinder. The piston rod is connected to the piston via a joint located inside the piston and its other end is connected to the ratchet lever via a joint. This oscillating attachment of the piston rod allows the piston rod to adapt to the different pivot positions of the ratchet lever with respect to the axis of the ring part. The piston has a cylindrical peripheral surface with two sealing rings used in sealing grooves so that the piston axis always coincides with the cylinder axis. A disadvantage of this construction is that the articulated attachment of the piston rod to the piston requires considerable effort and that several components are required for this, which must be manufactured individually and then assembled. The individual parts, such as the joint ball, the ball socket and the ball clamping ring, are difficult to manufacture with the required high accuracy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftschrauber zu schaffen, der aus wenigen Einzelteilen besteht, einfach zu fertigen ist und mit kleinformatigen Abmessungen hergestellt werden kann.The invention has for its object to provide a power wrench that consists of a few individual parts, is easy to manufacture and can be manufactured with small dimensions.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.This object is achieved according to the invention with the features specified in claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftschrauber hat der Kolben, der abdichtend an der Zylinderwand anliegt, eine konvexe Umfangsfläche, die vorzugsweise ballig ausgebildet ist. Dadurch kann der Kolben unter Aufrechterhaltung seiner Abdichtung an der Zylinderwand gekippt werden, so daß die Kolbenachse unterschiedliche Ausrichtungen in Bezug auf die Zylinderachse haben kann. An dem Kolben ist die Kolbenstange starr befestigt. Das andere Ende der Kolbenstange ist über ein Drehgelenk mit dem Mitnahmehebel verbunden. Das Drehgelenk bewegt sich auf einem Kreis um die Drehachse des Mitnahmehebels herum und seine Position bestimmt nicht nur die Ausrichtung der Kolbenstange sondern auch die Ausrichtung des damit fest verbundenen Kolbens.In the power screwdriver according to the invention, the piston, which lies sealingly against the cylinder wall, has a convex peripheral surface, which is preferably spherical. This allows the piston to be tilted while maintaining its seal on the cylinder wall, so that the piston axis can have different orientations with respect to the cylinder axis. The piston rod is rigidly attached to the piston. The other end of the piston rod is connected to the driving lever via a swivel joint. The swivel joint moves in a circle around the axis of rotation of the driving lever and its position determines not only the orientation of the piston rod but also the orientation of the piston firmly connected to it.
Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der Kolben zusammen mit der Kolbenstange als einstückiges Teil gefertigt werden kann, so daß der Fertigungs- und Montageaufwand des gesamten Kraftschraubers wesentlich verringert wird. Darüberhinaus kann die axiale Länge des Kolbens ebenfalls verringert werden, wodurch die Abmessungen des Gehäuses in axialer Richtung des Zylinders kleingehalten werden.A major advantage is that the piston can be manufactured together with the piston rod as a one-piece part, so that the manufacturing and assembly effort of the entire power wrench is significantly reduced. In addition, the axial length of the piston can also be reduced, whereby the dimensions of the housing in the axial direction of the cylinder are kept small.
Vorzugsweise ist der Zylinder von einer in das Gehäuse eingesetzten auswechselbaren Zylinderbuchse gebildet. Diese Zylinderbuchse ist zweckmäßigerweise in eine entsprechende Bohrung des Gehäuses passend eingesetzt. Die auswechselbare Zylinderbuchse bietet den Vorteil, daß bei Beschädigungen der Zylinderfläche durch eingedrungene Fremdkörper lediglich die Zylinderbuchse ausgewechselt werden muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Zylinderbuchse dem Arbeitsdruck standhält und daß das Gehäuse einen zusätzlichen Berstschutz bildet, der bei einem Bruch der Zylinderbuchse wirksam ist. Infolge der spielfreien Anpassung der Zylinderbuchse an das Gehäuse wird die Zylinderbuchse biegesteif festgehalten.The cylinder is preferably formed by an interchangeable cylinder sleeve inserted into the housing. This cylinder liner is expediently inserted in a corresponding bore in the housing. The exchangeable cylinder liner has the advantage that if the cylinder surface is damaged by foreign objects that have penetrated, only the cylinder liner has to be replaced. Another advantage is that the cylinder liner withstands the working pressure and that the housing forms an additional burst protection, which is effective when the cylinder liner breaks. As a result of the play-free adaptation of the cylinder liner to the housing, the cylinder liner is held rigidly.
Die Zylinderbuchse wird vorzugsweise von einer Stützbuchse abgestützt. Diese Stützbuchse kann zugleich auch eine den Kolben in die Rückzugsstellung treibende Feder abstützen.The cylinder liner is preferably supported by a support liner. This support bushing can also support a spring driving the piston into the retracted position.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.In the following, an embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the single figure of the drawing.
In der Zeichnung ist schematisch ein Längsschnitt durch den Kraftschrauber dargestellt.In the drawing, a longitudinal section through the power wrench is shown schematically.
Der Kraftschrauber weist ein einteiliges Gehäuse 10 aus Stahl auf, welches aus einem Kopfstück 11 und einem Antriebsstück 12 besteht. Das Kopfstück 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 ist ein rohrförmiges Teil, das einen Durchgangskanal 15 mit einer Profilverzahnung 16 aufweist. In den Durchgangskanal 15 kann von der einen oder von der anderen Seite her der Schaft einer Stecknuß eingeschoben werden, die auf den zu drehenden Schraubenkopf aufgesetzt wird. Dieser Schaft weist eine der Profilverzahnung 16 entsprechende Außenverzahnung auf, so daß der Schraubenkopf drehfest mit dem Ringteil 14 verbunden wird.The power wrench has a one-
Auf dem Ringteil 14 ist der Mitnahmehebel 17 gelagert, der ein federgespanntes Ratschenelement 18 aufweist, welches mit einer Rastverzahnung 19 des Ringteils 14 in Eingriff kommen kann. Das Ratschenelement 10 ist in der Weise angeordnet und am Mitnahmehebel 17 abgestützt, daß der Mitnahmehebel 17 das Ringteil 14 immer nur in einer Drehrichtung mitnimmt, in der anderen Drehrichtung jedoch ohne Drehmitnahme des Ringteils zurückbewegt werden kann.On the
Im Antriebsteil 12 des Gehäuses 10 befindet sich in einer Bohrung eine Zylinderbuchse 20, deren Bohrung den Zylinder 21 bildet. Die Zylinderbuchse 20 weist an dem dem Mitnahmehebel 17 abgewandten Ende einen geschlossenen Boden 22 auf und sie hat am entgegengesetzten Ende einen nach außen abstehenden Ringflansch 23, der an einer inneren Ringschulter 24 des Gehäuses abgestützt ist.In the
Die Zylinderbuchse 20 wird von einer Stützbuchse 25, welche vom Arbeitsraum 13 her in das Arbeitsteil 12 eingesetzt ist, gegen die Ringschulter 24 gedrückt und dadurch in axialer Richtung fixiert. Die Stützbuchse 25 ist mit einem Außengewinde 26 in ein Innengewinde des Gehäuses eingeschraubt.The cylinder bushing 20 is pressed against the
Die abgestufte Bohrung 27, in die die Zylinderbuchse 20 und die Stützbuchse 25 eingesetzt sind, ist am äußeren Ende des Antriebsteils 12 des Gehäuses offen und dort mit einem angeschraubten Deckel 28 verschlossen. Eine durch den Deckel hindurch in den Zylinderboden 22 eingeschraubte Schraube 29 dient als Drehsicherung für die Zylinderbuchse.The stepped bore 27, into which the cylinder bushing 20 and the support bushing 25 are inserted, is open at the outer end of the
In der Bohrung 27 ist eine Ringnut 30 vorgesehen und zu beiden Seiten dieser Ringnut sind Dichtungen 31 und 32 in Dichtnuten angeordnet. Die Ringnut 30 steht mit einem durch das Gehäuse hindurchführenden Druckkanal 33 in Verbindung, der zu einem Druckanschluß 34 des Gehäuses 10 führt. Von der Ringnut 30 führt durch die Wand der Zylinderbuchse 22 eine Bohrung 35 in den Bodenbereich des Zylinders 21.An
Im Zylinder 21 befindet sich der Kolben 36, an dem die Kolbenstange 37 starr angebracht ist. Die Umfangsfläche 38 des Kolbens ist konvex ausgebildet. Im einzelnen hat diese Umfangsfläche 38 eine ballige Form, d.h. sie ist um den Kolbenmittelpunkt herum sphärisch gekrümmt. Im Äquator der Umfangsfläche 38 ist eine Dichtnut mit einem Dichtring 39 vorgesehen. Der Dichtring 39 wird von einem radial federnden Stützring 40 abgestützt, der im Nutinnern angeordnet ist. Der Dichtring 39 hat rechteckigen Querschnitt und er liegt mit seiner Außenfläche plan an der Zylinderwand an, während seine Stirnflächen an den Flanken der Dichtnut des Kolbens anliegen.In the cylinder 21 there is the
Das dem Kolben abgewandte Ende der Kolbenstange 37 ist über ein Gelenk mit einer Gelenkachse 42 mit dem Mitnahmehebel 17 verbunden. Die Gelenkachse 42 bewegt sich bei einer Verschwenkung des Mitnahmehebels 17 um die Achse des Ringteils 14 herum. Die Achse des Zylinders 21 verläuft rechtwinklig zur Achse des Ringteils 14. Wird der Kolben 36 in dem Zylinder 21 axial bewegt, so wird hierdurch der Mitnahmehebel 17 verschwenkt. Die Kolbenstange 37 ändert ihre Ausrichtung in Bezug auf die Achse des Zylinders 21, wodurch der Kolben 36 in der dargestellten Weise gekippt wird. Trotz dieser Kippstellung wird die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Wand des Zylinders 21 beibehalten.The end of the
Durch hydraulischen Druck, der dem Anschluß 34 zugeführt wird, wird der Kolben 36 in dem Zylinder 21 vorgetrieben. Dadurch wird der Mitnahmehebel 17 verschwenkt und das Ratschenelement 18 nimmt das Ringstück 14 mit. Die Kolbenbewegung wird dadurch begrenzt, daß der Kolben 36 gegen den stirnseitigen Anschlag 46 der Stützbuchse 25 stößt.The
Die Rückbewegung des Kolbens 36 erfolgt durch eine Feder 43, die an einem Innenflansch 44 der Stützbuchse 25 abgestützt ist und die Kolbenstange 37 umgibt. Das andere Ende der Feder 43 stößt gegen die vordere Kolbenfläche. Die Stützbuchse 25 stellt in ihrem Innern den Platz zur Aufnahme der zusammengedrückten Feder zur Verfügung.The
Der Arbeitsraum 13 des Gehäuses 10 ist durch einen Deckel 45 verschlossen. Bei abgenommenem Deckel können durch die entsprechende Öffnung hindurch die Komponenten des Kraftschraubers im Innern des Gehäuses montiert werden, einschließlich derjenigen Komponenten, die im Antriebsteil 12 untergebracht sind.The
Wenn die Feder 43 den Kolben 36 in die Rückzugsstellung drückt, nimmt die Kolbenstange 37 über die Gelenkachse 42 auch den Mitnahmehebel 17 mit, jedoch erfolgt wegen der Ratsche keine Mitnahme des Ringteils 14 mit dem Mitnahmehebel.When the
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (36) eine konvexe Umfangsfläche (38) aufweist und starr mit der Kolbenstange (37) verbunden ist, so daß er in Abhängigkeit von der Stellung des Mitnahmehebels (17) unterschiedliche Kippstellungen in Bezug auf die Zylinderachse einnimmt.Power screwdriver with a housing (10), which contains a rotatable ring part (14) and a cylinder (21), and with a piston (36) movable in the cylinder (21), the piston rod (37) of which is connected to a joint (41) Driving lever (17) for rotating the ring part is connected,
characterized,
that the piston (36) has a convex peripheral surface (38) and is rigidly connected to the piston rod (37), so that it assumes different tilting positions with respect to the cylinder axis depending on the position of the driving lever (17).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| DE4111631A DE4111631A1 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | POWER SCREWDRIVER |
| DE4111631 | 1991-04-10 |
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