EP0679762A1 - Schraubmaschine - Google Patents

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EP0679762A1
EP0679762A1 EP95104117A EP95104117A EP0679762A1 EP 0679762 A1 EP0679762 A1 EP 0679762A1 EP 95104117 A EP95104117 A EP 95104117A EP 95104117 A EP95104117 A EP 95104117A EP 0679762 A1 EP0679762 A1 EP 0679762A1
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EP
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drive shaft
drive
screwing machine
drive unit
screwing
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Georg Robel GmbH and Co
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Georg Robel GmbH and Co
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B29/00Laying, rebuilding, or taking-up tracks; Tools or machines therefor
    • E01B29/24Fixing or removing detachable fastening means or accessories thereof; Pre-assembling track components by detachable fastening means
    • E01B29/28Fixing or removing detachable fastening means or accessories thereof; Pre-assembling track components by detachable fastening means the fastening means being of screw-and-nut type; Apparatus therefor, adapted to additionally drilling holes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/002Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose for special purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/145Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the invention relates to a screwing machine for rail fastening screws with a drive motor, a transmission having a clutch and a drive shaft provided for the rotation of a screw head.
  • Such a screwing machine known from the applicant's DE 29 32 693 C2 can be moved by an operator using a small rail carriage on one of the two rails of a track. After the screw head has been placed on the rail fastening screw, a coupling is actuated in order to mechanically transmit the torque of the drive motor to the screw head via the drive shaft. By differentially pressing the coupling parts together, it is possible to apply different torques to the rail fastening screw.
  • a mechanical screwing machine has the disadvantage that the torque cannot be set exactly.
  • Another hydraulic screwing machine known from DE 29 43 938 A1 has a screwing head which can be acted upon by a hydraulic motor. Such a screwing machine enables precise torque limitation, but is unwieldy due to the relatively high weight.
  • the object of the present invention is to create a screwing machine of the generic type, with which an exact torque can be transferred to the screwing head with only a small additional construction effort and while maintaining a mechanical drive.
  • a screwing machine designed in this way enables the advantageous properties of a mechanically and a hydraulically driven machine to be combined with relatively little additional construction. This makes it possible to carry out the screwing process in a first stage to just below the torque mentioned by means of a purely mechanical drive and in an immediately subsequent second stage by applying the desired torque to the hydraulic drive unit.
  • the one-way clutch despite the constant mechanical connection of the hydraulic drive unit to the drive shaft, enables the drive shaft to be acted upon selectively by the drive motor or by the hydraulic work unit.
  • the training according to the invention has the particular advantage that subsequent retrofitting of screwing machines already in use can be carried out in a simple manner. In addition, the weight of the screwing machine is increased only slightly compared to a purely mechanically driven version.
  • the drive unit is designed as a rack that is displaceable in a hydraulic cylinder perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft and that engages with a gear wheel of the overrunning clutch that can be rotated about the longitudinal direction. This allows the transmission of an exact torque to the drive shaft with a minimum of additional technical effort.
  • a screwing machine 1 for carrying out all screwing work occurring in the track superstructure essentially consists of a drive motor 2 which can be operated with diesel or gasoline, a gear 3 with a clutch 4, a drive shaft 5 running in the longitudinal direction of the rail and a screw head 6.
  • the screwing machine 1 is supported by a rail carriage 7 on a rail 8 of a track 9 and can be moved manually by means of a handle 10.
  • a hydraulic pump 15 can be driven by the drive motor 2 and is connected to a drive unit 17 via a schematically indicated hydraulic line 16.
  • this hydraulically actuatable drive unit 17 consists of a hydraulic cylinder 19, which runs perpendicular to a longitudinal axis 18 of the drive shaft 5 and horizontally, with a toothed rack 20 which is displaceably mounted in the longitudinal direction thereof Longitudinal axis 18 rotatably mounted gear 21.
  • This is assigned a one-way clutch 22, which enables power transmission from the drive unit 17 to the drive shaft 5 only when the gear 21 rotates in a direction of rotation provided for tightening the rail fastening screw 14.
  • the screwing tool 13 is placed in a known manner and set in rotation by the drive motor 2 by actuating the coupling 4 via the drive shaft 5.
  • the torque that can be achieved in this way can be adjusted by the clutch 4 designed as a slip clutch and is expediently just below the desired torque.
  • the hydraulic drive unit 17 is acted upon by the hydraulic pump 15 in a controllable manner in the region of the handle 10 by relieving the clutch 4 in order to separate the mechanical connection between the drive shaft 5 and the drive motor 2 the rack 20 on the gear 21 and from this via the - in this direction of rotation for tightening the rail fastening screw 14 - one-way clutch 22 on the drive shaft 5.
  • the rail fastening screw 14 With this preselectable pressure on the hydraulic pump 15, the rail fastening screw 14 is in a second and final stage with the desired torque tightened. Then, in an automatic process, the rack 20 can be pushed back into its starting position by a compression spring. With 24 a valve for setting the tightening torque is designated.

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Abstract

Eine Schraubmaschine (1) zum Anziehen bzw. Lösen von Schienenbefestigungsschrauben (14) setzt sich im wesentlichen aus einem Antriebsmotor (2), einem eine Kupplung (4) aufweisenden Getriebe (3) und einer für die Rotation eines Schraubkopfes (6) vorgesehenen Antriebswelle (5) zusammen. Zur Erzielung eines exakten Drehmomentes ist der Antriebswelle (5) eine hydraulisch beaufschlagbare Antriebseinheit (17) zugeordnet, wobei zwischen dieser und der Antriebswelle (5) eine Freilaufkupplung vorgesehen ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schraubmaschine für Schienenbefestigungsschrauben mit einem Antriebsmotor, einem eine Kupplung aufweisenden Getriebe und einer für die Rotation eines Schraubkopfes vorgesehenen Antriebswelle.
  • Eine derartige, durch die DE 29 32 693 C2 der Anmelderin bekannte Schraubmaschine ist mit Hilfe eines kleinen Schienenfahrwerkes auf einer der beiden Schienen eines Gleises durch eine Bedienungskraft verfahrbar. Nach Aufsetzen des Schraubkopfes auf die Schienenbefestigungsschraube wird eine Kupplung betätigt, um das Drehmoment des Antriebsmotors über die Antriebswelle mechanisch auf den Schraubkopf zu übertragen. Durch differenziertes Aneinanderpressen der Kupplungsteile besteht die Möglichkeit, unterschiedliche Drehmomente auf die Schienenbefestigungsschraube einwirken zu lassen. Eine derartige mechanische Schraubmaschine hat allerdings den Nachteil, daß das Drehmoment nicht exakt einstellbar ist.
  • Eine weitere, durch die DE 29 43 938 A1 bekannte hydraulische Schraubmaschine weist einen durch einen Hydraulikmotor beaufschlagbaren Schraubkopf auf. Eine derartige Schraubmaschine ermöglicht zwar eine genaue Drehmomentbegrenzung, ist jedoch durch das relativ hohe Gewicht unhandlich.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun in der Schaffung einer Schraubmaschine der gattungsgemäßen Art, mit der unter lediglich geringem konstruktivem Mehraufwand und Beibehaltung eines mechanischen Antriebes für den Schraubkopf ein exaktes Drehmoment auf diesen übertragbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer eingangs genannten Schraubmaschine dadurch gelöst, daß der Antriebswelle eine hydraulisch beaufschlagbare Antriebseinheit zugeordnet ist, wobei zwischen dieser und der Antriebswelle eine Freilaufkupplung vorgesehen ist.
  • Eine derartig ausgebildete Schraubmaschine ermöglicht bei relativ geringem konstruktivem Mehraufwand die Vereinigung der vorteilhaften Eigenschaften einer mechanisch und einer hydraulisch angetriebenen Maschine. Damit besteht die Möglichkeit, den Schraubvorgang in einer ersten Stufe bis knapp unterhalb des genannten Drehmomentes durch rein mechanischen Antrieb durchzuführen und in einer unmittelbar anschließenden zweiten Stufe durch Beaufschlagung der hydraulischen Antriebseinheit die Schraube exakt mit dem gewünschten Drehmoment anzuziehen. Durch die Freilaufkupplung ist trotz ständiger mechanischer Verbindung der hydraulischen Antriebseinheit mit der Antriebswelle eine wahlweise Beaufschlagung der Antriebswelle durch den Antriebsmotor bzw. durch die hydraulische Arbeitseinheit möglich. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat noch den besonderen Vorteil, daß auf einfache Weise eine nachträgliche Umrüstung bereits im Arbeitseinsatz befindlicher Schraubmaschinen durchführbar ist. Außerdem wird das Gewicht der Schraubmaschine im Vergleich zu einer rein mechanisch angetriebenen Ausführung nur geringfügig erhöht.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Schraubmaschine besteht darin, daß die Antriebseinheit als in einem Hydraulikzylinder senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle verschiebbare und mit einem um die Längsrichtung drehbaren Zahnrad der Freilaufkupplung in Eingriff stehende Zahnstange ausgebildet ist. Damit ist mit einem Minimum an technischem Mehraufwand die Übertragung eines exakten Drehmomentes auf die Antriebswelle durchführbar.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer Schraubmaschine mit einem auf einer Schiene eines Gleises verfahrbaren Schienenfahrwerk und einem eine Schraubspindel lagernden Winkelkopf,
    • Fig. 2 einen vergrößerten Teil-Querschnitt durch den eine hydraulisch beaufschlagbare Antriebseinheit aufweisenden Winkelkopf, und
    • Fig. 3 eine Draufsicht auf den Winkelkopf mit der hydraulischen Antriebseinheit.
  • Eine Schraubmaschine 1 zur Durchführung sämtlicher im Gleisoberbau anfallender Schraubarbeiten setzt sich im wesentlichen aus einem mit Diesel oder Benzin betreibbaren Antriebsmotor 2, einem Getriebe 3 mit einer Kupplung 4, einer in Schienenlängsrichtung verlaufenden Antriebswelle 5 und einem Schraubkopf 6 zusammen. Die Schraubmaschine 1 stützt sich über ein Schienenfahrwerk 7 auf einer Schiene 8 eines Gleises 9 ab und ist mit Hilfe eines Handgriffes 10 händisch verschiebbar. Eine über einen Winkelkopf 11 formschlüssig mit der Antriebswelle 5 verbundene Schraubspindel 12 weist an ihrem unteren Ende ein Schraubwerkzeug 13 zum Anziehen bzw. Lösen von Schienenbefestigungsschrauben 14 auf.
  • Eine Hydraulikpumpe 15 ist durch den Antriebsmotor 2 antreibbar und steht über eine schematisch angedeutete Hydraulikleitung 16 mit einer Antriebseinheit 17 in Verbindung.
  • Wie insbesondere in Fig. 2 und 3 ersichtlich, besteht diese hydraulisch beaufschlagbare Antriebseinheit 17 aus einem senkrecht zu einer Längsachse 18 der Antriebswelle 5 und horizontal verlaufenden Hydraulikzylinder 19 mit einer in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagerten Zahnstange 20. Diese steht in formschlüssigem Eingriff mit einem um die Längsachse 18 drehbar gelagerten Zahnrad 21. Diesem ist eine Freilaufkupplung 22 zugeordnet, die eine Kraftübertragung von der Antriebseinheit 17 auf die Antriebswelle 5 nur dann ermöglicht, wenn eine Rotation des Zahnrades 21 in einem zum Anziehen der Schienenbefestigungsschraube 14 vorgesehenen Drehsinn erfolgt. Erfolgt keine Rotation des Zahnrades 21 bzw. keine Beaufschlagung der Antriebseinheit 17, so ist infolge der Freilaufkupplung 22 trotzdem eine ungestörte Rotation der Antriebswelle 5 durch die Einwirkung des Antriebsmotors 2 über die Kupplung 4 möglich. Durch ein Druckmeßgerät 23 ist der von der Hydraulikpumpe 15 abgegebene und auf die Antriebseinheit 17 einwirkende hydraulische Druck meß- und regelbar.
  • Zum Anziehen einer Schienenbefestigungsschraube 14 wird das Schraubwerkzeug 13 in bekannter Weise aufgesetzt und unter Betätigung der Kupplung 4 über die Antriebswelle 5 durch den Antriebsmotor 2 in Rotation versetzt. Das dadurch erzielbare Drehmoment ist durch die als Rutschkupplung ausgebildete Kupplung 4 einstellbar und liegt zweckmäßigerweise knapp unterhalb des gewünschten Drehmomentes. Sobald diese erste Stufe des Drehmomentes erreicht ist, erfolgt unter Entlastung der Kupplung 4 zwecks Trennung der mechanischen Verbindung zwischen Antriebswelle 5 und Antriebsmotor 2 eine im Bereich des Handgriffes 10 steuerbare Beaufschlagung der hydraulischen Antriebseinheit 17 durch die Hydraulikpumpe 15. Durch diese Beaufschlagung erfolgt eine Kraftübertragung von der Zahnstange 20 auf das Zahnrad 21 und von diesem über die - in diesem Drehsinn zum Anziehen der Schienenbefestigungsschraube 14 wirksame - Freilaufkupplung 22 auf die Antriebswelle 5. Mit diesem auf der Hydraulikpumpe 15 vorwählbaren Druck wird die Schienenbefestigungsschraube 14 in einer zweiten und abschließenden Stufe mit dem gewünschten Drehmoment angezogen. Anschließend kann in einem automatischen Vorgang die Zahnstange 20 durch eine Druckfeder wiederum in ihre Ausgangsposition zurückverschoben werden. Mit 24 ist ein Ventil zur Einstellung des Anzugsmomentes bezeichnet.
  • Zum Lösen einer Schienenbefestigungsschraube 14 wird die Antriebswelle 5 mit Hilfe des Getriebes 3 und des Antriebsmotors 2 in eine gegensinnige Rotation verbracht, bei der infolge der Freilaufkupplung 22 keine formschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle 5 und Antriebseinheit 17 zur Wirkung kommt. Die Antriebseinheit 17 wird nicht beaufschlagt.
  • Anstelle der beispielhaft beschriebenen Antriebseinheit 17 sind natürlich auch andere bekannte Hydraulikantriebe einsetzbar.

Claims (2)

  1. Schraubmaschine (1) für Schienenbefestigungsschrauben (14) mit einem Antriebsmotor (2), einem eine Kupplung (4) aufweisenden Getriebe (3) und einer für die Rotation eines Schraubkopfes (6) vorgesehenen Antriebswelle (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebswelle (5) eine hydraulisch beaufschlagbare Antriebseinheit (17) zugeordnet ist, wobei zwischen dieser und der Antriebswelle (5) eine Freilaufkupplung (22) vorgesehen ist.
  2. Schraubmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (17) als in einem Hydraulikzylinder (19) senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle (5) verschiebbare und mit einem um die Längsrichtung drehbaren Zahnrad (21) der Freilaufkupplung (22) in Eingriff stehende Zahnstange (20) ausgebildet ist.
EP95104117A 1994-04-28 1995-03-21 Schraubmaschine Expired - Lifetime EP0679762B1 (de)

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