EP0699508B1 - Hydraulic impact screwdriver especially for tightening threaded connection - Google Patents
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- EP0699508B1 EP0699508B1 EP95110755A EP95110755A EP0699508B1 EP 0699508 B1 EP0699508 B1 EP 0699508B1 EP 95110755 A EP95110755 A EP 95110755A EP 95110755 A EP95110755 A EP 95110755A EP 0699508 B1 EP0699508 B1 EP 0699508B1
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- compressed air
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- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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- B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
- B25B23/145—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers
- B25B23/1453—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers for impact wrenches or screwdrivers
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- B25B23/1456—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for fluid operated wrenches or screwdrivers having electrical components
Definitions
- the invention relates to a hydraulic pulse screwdriver according to the Preamble of claim 1.
- a pulse screwdriver (EP-B 292 752) is inside the output shaft of the striking mechanism a torque setting device comprising an adjusting screw and a spring loaded Valve ball / valve seat unit known, the Compression spring on one arranged in the motor shaft of the compressed air motor Actuating rod acts via the interposition a locking element a spring-loaded check valve for the Compressed air supply to the compressed air motor is actuated.
- the shutdown device is both at the front end of the Impulse wrench as well as behind the air motor is as mechanical construction exposed to wear and otherwise only accessible with effort, so that this construction is definitely in need of improvement.
- a hydraulic impulse wrench according to the preamble of claim 1 is e.g. known from DE-A-4 218 816.
- the object of the invention is a pulse wrench of the generic type Kind in such a way that a compact Construction of a pulse screwdriver in connection with a torque-dependent shutdown of the screwdriver and a easy access to the components of the shutdown device is guaranteed.
- the invention is an actuator in the momentary pressure prevailing in the pulse unit, which changes with the tightening of the screw connection builds up as a force given a cantilever where the force as the instantaneous Bending moment representing torque and one electronic evaluation unit is supplied for a comparison with a predetermined limit torque and depending on switching off the pulse screwdriver.
- this Measures becomes essentially wear-free Adjustment element realized, which also takes up little space required and therefore easily in the housing of a pulse screwdriver can be accommodated.
- the invention Measures also achieved weight savings for a hand tool is very essential. Overall, the Sensor together with their outlets as one unit be accommodated in a rear housing part, wherever they are are easily accessible.
- the bending beam is a radial leg of a support ring for fastening the bending beam in the rear part of the housing, so that the annulus for the penetration of other working elements, such as an angle encoder, is available.
- This is expediently Counter wheel of such an encoder immediately adjacent to the Bending beam arranged on the motor shaft of the compressed air motor, so that a spatial unit of these receiving elements is guaranteed.
- the control element is expediently used as Adjustment rod designed to be very simple as a pressure-conducting Connecting element in the output shaft and the motor shaft can be accommodated and since it has a rolling bearing expediently acts on the bending beam, hardly any Is exposed to wear.
- the one shown in Figure 1 in training as a hand tool Impulse wrench has a handle 1 with a pressure switch 2 with which a not shown in the drawing Tilting valve for the compressed air supply can be operated. Above the handle 1 is inside a housing 3 Compressed air motor 4, which is followed by a pulse unit 5 is. The compressed air supply 6 opens into a compressed air chamber 7 in the housing 3, from where it reaches the air motor. At 9 is a centrifugal switch mounted on a motor shaft 8 referred to the one surrounding the motor shaft 8 Compression spring 10 acts. On that facing away from the shut-off valve 9 At the end sits a sleeve-shaped cover 11 of the pulse unit 5, which is rotatably connected to the motor shaft 8 is. This cover 11 is non-rotatable with an opposite one cylindrical housing 12 connected on a Output shaft 13 of the pulse unit 5 is mounted. The Output shaft 13 ends at a short distance from it axially aligned motor shaft 8.
- the cover 11 and the housing 12 delimit one between them Cylinder chamber 14 which is eccentric in that of the cover 11 and the housing 12 limited cylinder of the pulse unit 5th is provided.
- the output shaft 13 passes through this cylinder chamber 14 and is conventionally eccentric in Arranged with respect to the axis of this cylinder chamber 14.
- Slat 15 radially slidably housed under the Force is exerted by two compression springs 16, which the lamella 15 radially outwards against the cylindrical wall of the housing 12 presses.
- the output shaft 13 with roller bearings 17 and 18 in the motor housing 3 rotatably, which the cylindrical Sheath of the housing 12 of the pulse unit with formation of an annular gap 19 surrounds.
- the output shaft 13 At the front end takes the output shaft 13 a not shown here Tool, for example a chuck for screwing tools on.
- the cylinder chamber 14 is known per se through the lamella 15 Divided into two chambers, not shown, the cylinder chamber 14 being completely filled with pressure medium, is preferably filled with pressure oil.
- the pulse screwdriver is with a frequency setting device 20 provided by an adjusting screw 21 is formed, which is in a coaxial threaded bore of the output shaft 13 is screwed.
- the adjusting screw 21 leaves operate easily from the outside.
- the adjusting screw 21 extends with a thread-free section in a central the output shaft 19 penetrating bore 22 in the also an adjusting rod 23 is received, which is in a bore 24 of the axially aligned motor shaft 8 is mounted.
- a compression spring 25 arranged at its other end a shoulder of the actuating rod 23 is supported.
- This bending beam 27 is how best seen in Figure 2, part of an over a pin 29 on the housing part 28 fixed ring 30 and forms a radial leg of this ring 30.
- a cable harness 33 received in a stuffing box 32 become an electronic switching element 34 leads.
- One of the transducers takes tensile, the other Pressure loads.
- the spring 25, which is also opposite another component of the pulse screwdriver firmly supported can be used so that the rod and ball are always connected is held with the bending beam.
- the end of the adjusting rod 23 facing the pulse screwdriver 5, on which the compression spring 25 is supported, is not about bores shown in fluid connection with the Cylinder chamber 14 so that the cylinder chamber 14 pressure build-up on the adjusting rod during the screwing process 23 is present, which is correspondingly strongly dependent on the pressure the bending beam 27 is pressed, where the at the front end of the Actuating rod 23 pending pressure or that on the bending beam 27 acting force as a bending moment through the strain gauges 31 is added.
- These pressure-dependent bending moments are given over the line in the wiring harness 33 and via the switching element 34 of an electronic control unit 40 supplied, where the determined bending moment with a predetermined Limit torque for the screw connection compared becomes.
- Control valve 43 actuated, via which the compressed air supply interrupted via line 44 to the compressed air motor 4 and the impulse wrench is switched off immediately.
- an angle count is carried out via the angle encoder 35, 37, so that to increase the security of the correct Tightening a screw connection the torque and the Angle of rotation can be used.
- angles of rotation and torque at the time of shutdown with a a maximum and minimum torque and certain angles of rotation given window are compared, the Circuit a light signal in a specific color or generates a beep when the switch-off time in the window defined in this way.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hydro-Impulsschrauber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hydraulic pulse screwdriver according to the Preamble of claim 1.
Derartige, häufig als Handwerkzeuge ausgebildete Impulsschrauber werden in unterschiedlichsten Konstruktionen sehr umfangreich insbesondere für das Anziehen von Schraubverbindungen verwendet. Um eine den zu erwartenden Belastungen standhaltende Schraubverbindung zu gewahrleisten, ist es hierbei unabdinglich, daß die Schraubverbindungen bis zu einem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen werden. Ein nicht ausreichendes Anziehen könnte ein Lockern der Schraubverbindung mit einer entsprechenden Gefahr der Beschädigung der Bauteile und Unfällen mit sich bringen, ein Anziehen der Schraubverbindung über das vorgegebene Grenzdrehmoment hinaus, wirkt das Risiko einer Beschädigung der Schraubverbindung insich.Such pulse screwdrivers, often designed as hand tools become very different in different constructions extensive especially for tightening screw connections used. To the expected loads To ensure that the screw connection is stable, it is it is essential that the screw connections up to one specified torque. A not Sufficient tightening could loosen the screw connection with a corresponding risk of damaging the Components and accidents entail tightening the Screw connection beyond the specified limit torque, counteracts the risk of damage to the screw connection in itself.
Um im Sinne einer kontrollierten Schraubverbindung die Schrauben oder Muttern bis zu einem vorgegebenen Drehmoment anzuziehen, ist es bekannt (DE-PS 26 00 939), hinter der abtreibenden Motorwelle des Druckluftmotors ein aus einer Mehrzahl von Strebebauteilen gebildetes Torsionselement vorzusehen und an jedem der mehreren Strebebauteile einen Dehnungsmesser anzuordnen, der Teil einer Wheatston'schen Brückenschaltung ist. Im Betrieb des Schraubers zum Anziehen einer Schraube verursacht das auf den Schraubenschlüssel wirkende Reaktionsdrehmoment eine Verdrehung der Strebebauteile um die Achse des Schraubenschlüssels, wobei der Betrag der Verdrehung proportional zu dem Reaktionsdrehmoment ist. Dieses Reaktionsdrehmoment ist im wesentlichen gleich und entgegengesetzt zu dem Drehmoment, mit welchem die Schraube beaufschlagt wird. Dadurch wird über die Dehnungsmesser und die Wheatston'sche Brückenschaltung ein das augenblicklich der Schraube oder der Mutter zugeführte Drehmoment darstellendes elektrisches Signal erzeugt, welches mit einem vorgegebenen Grenzdrehmoment verglichen wird, um beim Erreichen des vorgegebenen Drehmoments schließlich den Schrauber auszuschalten. Abgesehen davon, daß es sich beim Torsionselement um ein mechanisch kompliziertes und auch verschleißanfälliges Bauteil handelt, ist die Anordnung dieser drehmomentabhängigen Abschalteinrichtung nur schwer innerhalb des Schraubers zugänglich und führt zudem zu einer sehr langen Bauweise eines Schraubers, so daß abgesehen von einem komplizierten Aufbau des Schraubers auch das Handling des Schraubers selbst nachteilhaft ist.In order to control the screw connection Screws or nuts up to a specified torque to attract, it is known (DE-PS 26 00 939), behind the abortion Motor shaft of the compressed air motor one of a plurality to provide torsion element formed by strut components and a strain gauge on each of the multiple strut members to arrange, the part of a Wheatston bridge circuit is. In the operation of the screwdriver to tighten one Screw causes that to act on the wrench Reaction torque is a rotation of the strut components around the Axis of the wrench, the amount of rotation is proportional to the reaction torque. This reaction torque is essentially the same and opposite to the torque applied by the screw becomes. This is about the strain gauge and the Wheatstonian bridge circuit on the moment the Representing screw or nut supplied torque generated electrical signal, which with a predetermined Limit torque is compared to when reaching the predetermined Torque finally turn off the screwdriver. Apart from the fact that the torsion element is a mechanical one complicated and wear-prone component is the arrangement of this torque-dependent shutdown device difficult to access inside the screwdriver and also leads to a very long design Screwdriver, so apart from a complicated structure the handling of the screwdriver itself is disadvantageous is.
Bei einer weiter bekannten drehmomentabhängigen Abschalteinrichtung eines Impulsschraubers (EP-B 292 752) ist innerhalb der Abtriebswelle des Schlagwerkes eine Drehmomenteinstelleinrichtung umfassend eine Einstellschraube und eine druckfederbelastete Ventilkugel/Ventilsitzeinheit bekannt, wobei die Druckfeder auf eine in der Motorwelle des Druckluftmotors angeordnete Stellstange wirkt, über die unter Zwischenschaltung eines Rastelements ein federbelastetes Sperrventil für die Druckluftzufuhr zum Druckluftmotor betätigt wird. Die Abschalteinrichtung befindet sich sowohl am vorderen Ende des Impulsschraubers wie auch hinter dem Druckluftmotor, ist als mechanische Konstruktion einem entsprechenden Verschleiß ausgesetzt und im übrigen auch nur mit Aufwand zugänglich, so daß diese Konstruktion durchaus verbesserungswürdig ist.In a further known torque-dependent shutdown device a pulse screwdriver (EP-B 292 752) is inside the output shaft of the striking mechanism a torque setting device comprising an adjusting screw and a spring loaded Valve ball / valve seat unit known, the Compression spring on one arranged in the motor shaft of the compressed air motor Actuating rod acts via the interposition a locking element a spring-loaded check valve for the Compressed air supply to the compressed air motor is actuated. The shutdown device is both at the front end of the Impulse wrench as well as behind the air motor is as mechanical construction exposed to wear and otherwise only accessible with effort, so that this construction is definitely in need of improvement.
Ein Hydro-Impulsschrauber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. aus der DE-A-4 218 816 bekannt.A hydraulic impulse wrench according to the preamble of claim 1 is e.g. known from DE-A-4 218 816.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Impulsschrauber der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß eine kompakte Bauweise eines Impulsschraubers in Zusammenhang mit einer drebmomentabhängigen Abschaltung des Schraubers sowie eine einfache Zugängigkeit zu den Bauelementen der Abschalteinrichtung gewährleistet ist.The object of the invention is a pulse wrench of the generic type Kind in such a way that a compact Construction of a pulse screwdriver in connection with a torque-dependent shutdown of the screwdriver and a easy access to the components of the shutdown device is guaranteed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.This object is achieved by the im Features contained claim 1 solved, wherein expedient developments of the invention by the in the Characteristics contained subclaims are marked.
Nach Maßgabe der Erfindung wird über ein Stellelement der in der Impulseinheit herrschende momentane Druck, der sich mit dem Anziehen der Schraubverbindung aufbaut, als Kraft auf einen Biegebalken gegeben, wo die Kraft als das augenblickliche Drehmoment darstellende Biegemoment aufgenommen und einer elektronischen Auswerteeinheit zugeführt wird, um einen Vergleich mit einem vorgegebenen Grenzdrehmoment vorzunehmen und davon abhängig den Impulsschrauber abzuschalten. Durch diese Maßnahmen wird ein im wesentlichen verschleißunabhängiges Einstellelement realisiert, welches zudem wenig Platzbedarf erfordert und damit leicht im Gehäuse eines Impulsschraubers untergebracht werden kann. Zudem wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch eine Gewichtsersparnis erreicht, die für ein Handwerkzeug sehr wesentlich ist. Insgesamt können die Meßaufnehmer samt ihren Abgängen nach außen als eine Einheit in einem hinteren Gehäuseteil aufgenommen werden, wo sie auch leicht zugänglich sind.According to the invention is an actuator in the momentary pressure prevailing in the pulse unit, which changes with the tightening of the screw connection builds up as a force given a cantilever where the force as the instantaneous Bending moment representing torque and one electronic evaluation unit is supplied for a comparison with a predetermined limit torque and depending on switching off the pulse screwdriver. Through this Measures becomes essentially wear-free Adjustment element realized, which also takes up little space required and therefore easily in the housing of a pulse screwdriver can be accommodated. In addition, the invention Measures also achieved weight savings for a hand tool is very essential. Overall, the Sensor together with their outlets as one unit be accommodated in a rear housing part, wherever they are are easily accessible.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Biegebalken ein radialer Schenkel eines Stützringes zur Befestigung des Biegebalkens im hinteren Gehäuseteil, so daß der Ringraum für den Durchgriff weiterer Arbeitselemente, wie etwa eines Winkelgebers, zur Verfügung steht. Zweckmäßigerweise wird das Zählrad eines solchen Winkelgebers unmittelbar benachbart des Biegebalkens auf der Motorwelle des Druckluftmotors angeordnet, so daß eine räumliche Einheit dieser Aufnahmeelemente gewährleistet ist. Zweckmäßigerweise ist das Stellelement als Stellstange ausgebildet, die sehr einfach als druckleitendes Verbindungselement in der Abtriebswelle und der Motorwelle untergebracht werden kann und, da es über ein Wälzlager zweckmäßigerweise auf den Biegebalken einwirkt, kaum einem Verschleiß ausgesetzt ist.In a further embodiment of the invention, the bending beam is a radial leg of a support ring for fastening the bending beam in the rear part of the housing, so that the annulus for the penetration of other working elements, such as an angle encoder, is available. This is expediently Counter wheel of such an encoder immediately adjacent to the Bending beam arranged on the motor shaft of the compressed air motor, so that a spatial unit of these receiving elements is guaranteed. The control element is expediently used as Adjustment rod designed to be very simple as a pressure-conducting Connecting element in the output shaft and the motor shaft can be accommodated and since it has a rolling bearing expediently acts on the bending beam, hardly any Is exposed to wear.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen
Der in Figur 1 in der Ausbildung als Handwerkzeug dargestellte
Impulsschrauber weist einen Griff 1 mit einem Druckschalter
2 auf, mit dem ein zeichnerisch nicht dargestelltes
Kippventil für die Druckluftzuführung betätigt werden kann.
Oberhalb des Handgriffes 1 ist innerhalb eines Gehäuses 3 ein
Druckluftmotor 4 angeordnet, dem eine Impulseinheit 5 nachgeschaltet
ist. Die Druckluftzuführung 6 mündet in eine Druckluftkammer
7 im Gehäuse 3, von wo sie zum Druckluftmotor gelangt.
Mit 9 ist ein auf einer Motorwelle 8 gelagerter Fliehkraftschalter
bezeichnet, auf den eine die Motorwelle 8 umgebende
Druckfeder 10 wirkt. Auf dem vom Absperrventil 9 abgewandten
Ende sitzt ein hülsenförmiger Deckel 11 der Impulseinheit
5, welcher mit der Motorwelle 8 drehfest verbunden
ist. Dieser Deckel 11 ist drehfest mit einem gegenüberliegenden
zylinderförmigen Gehäuse 12 verbunden, der auf einer
Abtriebswelle 13 der Impulseinheit 5 gelagert ist. Die
Abtriebswelle 13 endet mit geringem Abstand von der damit
axial ausgerichteten Motorwelle 8.The one shown in Figure 1 in training as a hand tool
Impulse wrench has a handle 1 with a pressure switch
2 with which a not shown in the drawing
Tilting valve for the compressed air supply can be operated.
Above the handle 1 is inside a housing 3
Der Deckel 11 und das Gehäuse 12 begrenzen zwischen sich eine
Zylinderkammer 14, die exzentrisch in dem von dem Deckel 11
und dem Gehäuse 12 begrenzten Zylinder der Impulseinheit 5
vorgesehen ist. Die Abtriebswelle 13 durchsetzt diese Zylinderkammer
14 und ist in konventioneller Weise exzentrisch im
Bezug auf die Achse dieser Zylinderkammer 14 angeordnet. Zur
Bildung der Impulseinheit ist in der Abtriebswelle 13 eine
Lamelle 15 radial verschieblich untergebracht, die unter der
Kraft von zwei Druckfedern 16 steht, welche die Lamelle 15
radial nach außen gegen die zylinderische Wand des Gehäuses
12 drückt.The
Im übrigen ist die Abtriebswelle 13 mit Wälzlagern 17 und 18
im Motorgehäuse 3 drehbar gelagert, welches den zylinderischen
Mantel des Gehäuses 12 der Impulseinheit unter Bildung
eines Ringspaltes 19 umgibt. Am vorderen Ende nimmt die Abtriebswelle
13 ein hier nicht zeichnerisch dargestelltes
Werkzeug, beispielsweise ein Spannfutter für Schraubwerkzeuge
auf.Otherwise, the
Die Zylinderkammer 14 ist durch die Lamelle 15 in ansich bekannter
Weise in zwei nicht näher dargestellte Kammern unterteilt,
wobei die Zylinderkammer 14 vollständig mit Druckmedium,
vorzugsweise mit Drucköl, gefüllt ist.The
Zum Starten des Impulsschraubers wird der Druckschalter 2 gedrückt,
so daß Druckluft in die Druckluftkammer 7 zum Druckluftmotor
gelangt, so daß dieser in bekannter Weise angetrieben
wird. Die Motorwelle 8 des Druckluftmotors 3 treibt infolge
der drehfesten Lagerung den Deckel 11 und das Gehäuse
12 an. Über das in der Zylinderkammer 14 befindliche Drucköl
wird hierbei die Abtriebswelle 13 rotierend mitgenommen. Dadurch
wird das am vorderen Ende des Abtriebwerkzeuges 13 aufgenommene
Werkzeug gedreht, so daß eine Schraube oder Mutter
in ein jeweiliges Bauteil geschraubt werden kann. Solange der
Schraubenkopf oder die Mutter noch nicht aufliegen, drehen
die Motorwelle 8 und die Abtriebswelle 13 gemeinsam. Sobald
jedoch der Schraubenkopf bzw. die Mutter aufsitzt, wirkt eine
Gegenkraft auf die Abtriebswelle 13, so daß es zum Anziehen
der Schraube oder der Mutter nunmehr notwendig ist, daß mit
der Abtriebswelle 13 ein Drehmoment auf die Schraube oder die
Mutter aufgebracht wird. Da die Motorwelle 8 mit dem Deckel
11 und dem Gehäuse 12 der Impulseinheit gegenüber der Abtriebswelle
13 drehbar gelagert ist, wird die Motorwelle 8
weiterhin drehbar angetrieben, so daß sich der Deckel 11 und
das Gehäuse 12 relativ zur Abtriebswelle 13 drehen.To start the pulse screwdriver, press the pressure switch 2,
so that compressed air into the compressed air chamber 7 to the compressed air motor
arrives so that it is driven in a known manner
becomes. The
In Folge der exzentrischen Anordnung der Abtriebswelle 13 in
der Zylinderkammer 14 und im Inneren der Zylinderkammer 14 in
bekannter Weise vorgesehene Abdichtungen, ergibt sich die bereits
zuvor beschriebene Aufteilung der Zylinderkammer 14 in
zwei Arbeitskammern, die durch die Lamelle 15 und die Abtriebswelle
19 gegeneinander abgedichtet sind. Dadurch wird
das Hydraulikmedium in einer der Arbeitskammern unter Druck
gesetzt, da das Druckmedium nicht in die andere Arbeitskammer
gelangen kann. Der sich hierbei aufbauende Druck wird auf den
in der Zylinderkammer 14 befindlichen Teil der Abtriebswelle
13 übertragen, die dadurch in bekannter Weise ruckartig in
Drehrichtung des Gehäuses 12 gedreht wird. Sobald die oben
genannten Dichtleisten überfahren werden, gelangt das
Hydraulikmedium von der einen Arbeitskammer in die andere
Arbeitskammer, wobei schließlich wiederum eine Dichtstellung
erreicht wird, so daß in bekannter Weise die Abtriebswelle 13
impulsartig gedreht wird.As a result of the eccentric arrangement of the
Da bei einem kontrollierten Festziehen der Schrauben oder der
Muttern diese nur bis zu einem vorgegebenen Drehmoment angezogen
werden dürfen, muß der Schraubvorgang bei Erreichen
dieses vorgegebenen Grenzdrehmoments abgebrochen werden.
Hierzu wird der in der Zylinderkammer 14 sich in der Dichtstellung
der Abtriebswelle 13 aufbauende Druck zur Bestimmung
des Abschaltzeitpunktes bei dem vorgegebenen Grenzdrehmoment
herangezogen. Der Impulsschrauber ist mit einer Frequenzeinstelleinrichtung
20 versehen, die durch eine Einstellschraube
21 gebildet ist, die in eine koaxiale Gewindebohrung der Abtriebswelle
13 geschraubt ist. Die Einstellschraube 21 läßt
sich leicht von außen betätigen. Die Einstellschraube 21 erstreckt
sich mit einem gewindefreien Abschnitt in eine zentrische
die Abtriebswelle 19 durchsetzende Bohrung 22, in der
auch eine Stellstange 23 aufgenommen ist, die in einer Bohrung
24 der axial ausgerichteten Motorwelle 8 gelagert ist.
Auf dem gewindefreien Abschnitt der Einstellschraube 21 ist
eine Druckfeder 25 angeordnet, die mit ihrem anderen Ende an
einer Schulter der Stellstange 23 abgestützt ist. Diese die
Motorwelle 8 durchsetzende Stellstange 23 wirkt im übrigen
mit ihrem von der Impulseinheit 5 entfernten Ende zweckmäßigerweise
über eine Kugel 26 auf einen Biegebalken 27 ein, der
fest in einem hinteren und auf das Gehäuse 3 aufsetzbaren Gehäuseteil
28 abgestützt ist. Dieser Biegebalken 27 ist, wie
am besten aus Figur 2 hervorgeht, Bestandteil eines über
einen Stift 29 am Gehäuseteil 28 festgelegten Ringes 30 und
bildet hierbei einen radialen Schenkel diese Ringes 30. Vorzugsweise
auf beiden Seiten des Biegebalkens 27 ist ein
Meßwertaufnehmer in der Art eines Dehnungsmeßstreifens 31
aufgenommen, insbesondere aufgeklebt, deren Signalleitungen
einem in einer Stopfbuchse 32 aufgenommenen Kabelbaum 33 zugeführt
werden, der zu einem elektronischen Schaltelement 34
führt. Einen der Meßwertaufnehmer nimmt Zug-, der andere
Druckbeanspruchungen auf. Die Feder 25, die auch gegenüber
einem anderen Bauteil des Impulsschraubers fest abgestützt
sein kann, dient dazu, daß die Stange und Kugel stets in Verbindung
mit dem Biegebalken gehalten wird.Because with a controlled tightening of the screws or the
Nuts only tightened to a specified torque
the screwing process must be reached when it is reached
this predetermined limit torque can be canceled.
For this purpose, the
Ferner ist an der von der Impulseinheit 5 entfernten Ende der
Motorwelle 8 unmittelbar benachbart des Biegebalkens 27 ein
scheibenartiges Zählrad 35 angeordnet und mit der Motorwelle
drehfest verbunden. Dieses Zählrad 35 wirkt mit einem im Gehäuseteil
28 an einem Flansch 36 fest aufgenommenen, stiftartigen
Sensor 37 zusammen, der den Ringraum 38 des den Biegebalken
27 aufweisenden Ringes 30 durchgreift. Durch den damit
gebildeten Drehwinkelgeber läßt sich der Drehwinkel der
Schraube oder Mutter während des Einschraubvorganges bestimmen.
Der Sensor 37 ist über eine Signalleitung 39 mit der
Stopfbuchse 32 verbunden und wird dem Kabelbaum 33 zugeführt.
Ersichtlich sind der Biegebalken 27 einschließlich des Befestigungsringes
30, der Sensor 37 und die Signalleitungen im
hinteren Gehäuseteil 28 platzsparend und einfach zugänglich
untergebracht, wobei auch beim Abnehmen des hinteren Gehäuseteils
28 ein bequemer Zugang zum Zählrad 35 möglich ist.Furthermore, at the end remote from the
Das der Impulsschrauber 5 zugewandte Ende der Stellstange 23,
auf der sich die Druckfeder 25 abstützt, steht über nicht näher
dargestellte Bohrungen in Druckmittelverbindung mit der
Zylinderkammer 14, so daß der sich in der Zylinderkammer 14
während des Schraubvorganges aufbauende Druck an der Stellstange
23 anliegt, die druckabhängig entsprechend stark auf
den Biegebalken 27 gedrückt wird, wo der am vorderen Ende der
Stellstange 23 anstehende Druck bzw. die auf den Biegebalken
27 einwirkende Kraft als Biegemoment durch die Dehnungsmeßstreifen
31 aufgenommen wird. Diese druckabhängigen Biegemomente
werden über die Leitung in den Kabelbaum 33 gegeben und
über das Schaltelement 34 einer elektronischen Steuereinheit
40 zugeführt, wo das ermittelte Biegemoment mit einem vorgegebenen
Grenzdrehmoment für die Schraubverbindung verglichen
wird. Beim Erreichen des vorgegebenen Grenzdrehmoments wird
ein Signal über die Leitung 41 auf das Schaltelement 34 gegeben,
welches über eine Steuerleitung 42 ein elektromagnetisches
Steuerventil 43 betätigt, über welches die Druckluftzufuhr
über die Leitung 44 zum Druckluftmotor 4 unterbrochen
und der Impulsschrauber augenblicklich abgeschaltet wird.The end of the adjusting
Nach dem Abschalten des Druckluftmotors 4 steht die Abtriebswelle
13 augenblicklich still, so daß auch tatsächlich bei
dem gewünschten Grenzdrehmoment das Schraubwerkzeug stillgesetzt
wird, so daß die anzuziehende Schraube oder Mutter
nicht überdreht wird. Nach dem Abschalten erfolgt ein
Druckabbau in der Zylinderkammer 14 sowie in der Druckluftkammer
7, so daß die die Abschaltung des Schraubers bewirkende
Teile wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschoben
werden. Der Schrauber ist dann bereit für einen nächsten
Schraubgang.After switching off the
Zugleich erfolgt über den Drehwinkelgeber 35, 37 eine Winkelzählung,
so daß zur Steigerung der Sicherheit des korrekten
Anziehens einer Schraubverbindung das Drehmoment und der
Drehwinkel herangezogen werden können. Hierbei können Drehwinkel
und Drehmoment zum Abschaltzeitpunkt mit einem durch
ein maximales und minimales Drehmoment sowie bestimmten Drehwinkeln
vorgegebenem Fenster verglichen werden, wobei die
Schaltung ein Lichtsignal in einer bestimmten Farbe oder
einen Signalton erzeugt, wenn der Abschaltzeitpunkt in dem
derart definierten Fenster liegt.At the same time, an angle count is carried out via the
Claims (9)
- Hydraulic pulse screwdriver especially for the tightening of screw connections, having a compressed air motor (4), a pulse unit (5) connected downstream from the compressed air motor for the pulsed drive of a driven shaft (13) for the tool and a shut-off device for the torque-dependent interruption of the compressed air supply to the compressed air motor (4), which device has an element (23) mounted in the motor shaft (8) of the compressed air motor and connected in pressure-transmitting manner to the pressurising cylindrical space (14) of the pulse unit (5) through which element a torque-related signal is issued to a shut-off device which on reaching a predetermined threshold value for the torque interrupts the compressed air supply to the compressed air motor (4), characterised in that the element constructed as a control element (23) acts on a transverse beam (27) which is provided with at least one, preferably two, measuring sensors constructed as wire strain gauges (31) for determining a bending moment which is dependent on the pulse pressure in the cylindrical chamber (14) of the pulse unit and which is compared in a preferably electronic control unit (40) with a predetermined torque threshold value, on reaching which the shut-off device is actuated.
- Pulse screwdriver according to Claim 1, characterised in that the transverse beam (27) is constructed as a preferably radial leg of a ring (30) which is arranged in fixed manner in the rear housing section (28) of the compressed air motor (4) and through which the transverse beam (27) is fastened in the rear housing section (28).
- Pulse screwdriver according to Claim 1 or 2, characterised in that the control element is constructed as a control rod (23) which is arranged in a bore of the driven shaft (13) of the hammer mechanism (5) and a bore (24) axially aligned with the former in the motor shaft (8) of the compressed air motor (4) and with its end on the compressed air motor side acts on the transverse beam (27).
- Pulse screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that the control element (23) acts on the transverse beam (27) through the intermediary of a rolling bearing, especially a rotatably mounted ball (26).
- Pulse screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that at its end in pressure-transmitting contact with the cylindrical hammer mechanism chamber (14) the control rod (23) is held via a compression spring (25) in play-free contact with the transverse beam (27).
- Pulse screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that on the motor shaft (8) directly in front of the transverse beam (27) a disk-shaped counting wheel (35) of a rotary angle pick-up for the angle count is arranged, the pin-shaped sensor (37) of which engages through the annular space (38) of the ring (30) accommodating the transverse beam (27).
- Pulse screwdriver according to Claim 6, characterised in that the rotary angle pick-up and the transverse beam (27) are accommodated in the rear housing section (28) of the pulse screwdriver through which the signal leads (39) of the transverse beam (27) and of the rotary angle pick-up are led to the electronic control unit (40).
- Pulse screwdriver according to one of the preceding claims characterised in that the electronic control unit (40) is arranged directly in the pulse screwdriver or externally.
- Pulse screwdriver according to one of the preceding claims, characterised in that on both sides of the transverse beam (27) a wire strain gauge is arranged.
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