EP0759340B1 - Impact tool - Google Patents
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- EP0759340B1 EP0759340B1 EP95112983A EP95112983A EP0759340B1 EP 0759340 B1 EP0759340 B1 EP 0759340B1 EP 95112983 A EP95112983 A EP 95112983A EP 95112983 A EP95112983 A EP 95112983A EP 0759340 B1 EP0759340 B1 EP 0759340B1
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- EP
- European Patent Office
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- pulse
- tool according
- roller
- pulse tool
- hydraulic cylinder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
- B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
Definitions
- the invention relates to an impulse tool, in particular a screwdriver, with the features the preamble of claim 1.
- Such a pulse tool is known from EP 0 353 106 B1.
- the pulse unit is radially adjustable in appropriate grooves. These grooves run for the sealing wing along a diameter of the output shaft or spindle, while the corresponding grooves for the sealing rollers are an obtuse angle smaller Include as 180 ° with the longitudinal direction of the drive spindle. Because of this inclination The grooves for the sealing rollers to each other ensure that only one Rotation position one pulse is transmitted per 360 ° rotation. The effort to manufacture of such an impulse tool and the corresponding costs are relatively high.
- Another pulse tool is known from EP 0 254 699 B1.
- the sealing rollers are always in contact with a rolling surface and in particular tools every half a turn of the hydraulic cylinder with the corresponding Sealing strips or compression bars in the system.
- Offset by 90 ° to the sealing rollers projecting ribs are arranged on the output shaft or drive spindle an inclined axis of rotation of the output shaft.
- Corresponding rib-like projections are also provided on the inner wall of the hydraulic cylinder.
- a disadvantage of the pulse tool known from EP 0 254 699 B1 is that the Structure of the pulse unit is relatively complex. In addition to the two sealing rollers and radial grooves are additionally two ribs on the output shaft and on the inner wall of the To produce hydraulic cylinders that run inclined. This makes it more difficult and more expensive the production of the known pulse tool. Finally, the disadvantage is that the ribs must be made with high accuracy in order for the seal between the ribs of the output shaft and hydraulic cylinder is sufficiently good. On certain wear of the ribs and thus deterioration of the seal but not to be prevented after a certain period of use of the pulse tool.
- the invention is based on the pulse tool known from EP 0 353 106 B1 based on the task of improving the known impulse tool in such a way that its construction is inexpensive while extending the operating time is simplified.
- This task is related to an impulse tool with the features of the preamble of claim 1 solved in that the delayed radial movement a sealing roller serving as a compensating roller to the outside whose radial groove Stroke delay device.
- the stroke delay device ensures that the Compensating roller in its radial groove a radial movement outwards in the direction Performs hydraulic cylinder. However, this movement occurs during one revolution of the cylinder so delayed that the compensating roller in a single rotational position a sealing strip is in contact. The radial movement can be decelerated to the extent that even during the remaining rotation of the hydraulic cylinder, the compensating roller only and is partially in contact with a sealing surface.
- compensating roller and other sealing rollers which serve as an impulse roller, and associated ones Radial grooves 180 ° offset from each other.
- One exemplary embodiment of a stroke delay device is characterized in that this is formed by the guide of the compensating roller in its radial groove, the Leveling roller compared to the impulse role with less play is guided in its radial groove.
- This game achieves that the exchange of hydraulic fluid over the low Play between radial groove and compensating roller during one complete rotation of the hydraulic cylinder is not complete can be carried out. This leads to the delayed fluid exchange in addition to a certain vacuum between the compensating roller and radial groove, which supports the stroke deceleration.
- a different game between radial grooves and sealing rollers can be produced by, for example, a compensating roller and pulse roller have the same dimensions and the radial grooves are different. It is also possible that the Radial grooves of the same dimensions and compensation and impulse roller have different diameters.
- a simple application of force to the sealing roller towards the inside wall of the cylinder can be realized in that between the groove bottom and the sealing rollers, a spring element, in particular a leaf spring is arranged.
- the stroke delay device can additionally to the guides mentioned above can be realized that to the limited radial movement of the compensating roller the spring constant of the associated spring element is less than the spring constant of the spring of the impulse roller.
- the inner wall of the hydraulic cylinder and the Sealing strips of heavy wear when operating the pulse tool exposed it is advantageous if the inner wall of the hydraulic cylinder at least in the area of Sealing rollers is formed by a hydraulic sleeve on the Inside the sealing strips are arranged. If the Sealing strips, only the hydraulic sleeve is replaced. The rest Pulse unit can still be used.
- High pressure and low pressure chambers in the angular momentum position are easy to form on the inside of the Hydraulic sleeve formed between the sealing strips pockets. They can be identical or with different dimensions for High pressure and low pressure chamber are manufactured.
- the pockets are by protruding radially from the inside of the hydraulic sleeve Inner ring flanges limited, along which at least the impulse roller rolls off while the balancing roller, for example only shortly before reaching the pulse position along the inner ring flanges rolls off.
- Hydraulic cylinder arranged between two lateral contact discs, where the engine washer adjacent to one radially inward protruding shoulder of the hydraulic cylinder and the opposite contact disc on one in the hydraulic cylinder screw-in bearing ring.
- a central hole is concentric to the output shaft and at least over part of the output wavelength is trained in this.
- the central bore can also be used to determine the pressure inside of the formed between the output shaft and hydraulic sleeve Fluid space can be used. It is beneficial if at least one connection hole each in the output shaft is formed between the radial grooves, which central bore and fluid space connects. The pressure determination can be done in a known manner Way done by an appropriate pressure sensor.
- connection hole it is radial formed in the output shaft and by 90 ° to each Radial grooves offset.
- a valve screw for stepless and adjustable closing of the throttle bore is screwed into the central bore.
- Is for the relative displacement of the compensating piston and hydraulic cylinder a valve between the compensating piston and the fluid chamber for pressurizing the sealed against the hydraulic cylinder
- Area of the compensating piston arranged by the relative displacement between the compensation piston and Hydraulic cylinder builds up pressure while filling the pulse unit be monitored with hydraulic fluid. Likewise can from a reduction in the relative displacement after filling the Pulse unit with hydraulic fluid or from one The shift does not occur during filling that there is a leak in the pulse unit.
- FIG. 1 shows a longitudinal section through a pulse tool 1. The cut does not extend through in one housing 49 of the pulse tool 1 arranged components.
- the pulse tool 1 has a pistol-like outline, wherein in a handle 50 a pusher 51 and connections 52 and 53 are arranged for compressed air and exhaust air.
- the pusher 51 is slidably mounted in the handle 50 by means of a plunger 54.
- the free end of the plunger 54 is adjacent to one Free end of a tilt valve 55 is arranged.
- the ram 54 Tilting valve 55 By moving the Push button 51 to the right in FIG. 1 is the ram 54 Tilting valve 55 also tilted to the right. This will make a Valve plate 56 pivoted against the force of a compression spring 57 and gives an opening for the supply of compressed air via compressed air connection 52 to a motor 3 free.
- the compressed air passes along a line 66 to the compressed air motor trained motor 3. Its direction of rotation is through a switch button 58 switchable.
- motor 3 With the motor 3 is a pulse unit via a connector 47 2 connected, which rotates accordingly with motor 3.
- a gearbox can be used between the motor 3 and the pulse unit 4 Coupling (not shown) may be arranged.
- the pulse unit 2 is rotatably supported in the housing 49 Hydraulic cylinder 4, one on this on its engine side End fitted compensation piston 42, a bearing ring 35 and an output shaft 5 are formed.
- the output shaft 5 protrudes from the housing 49 like a pistol, on her protruding end a connector sleeve 44 is attached.
- the compressed air supplied to the motor 3 via line 66 becomes corresponding via the exhaust port 53 from the pulse tool 1 dissipated.
- FIG. 2 the pulse unit 2 from FIG. 1 is enlarged and shown in longitudinal section.
- the hydraulic cylinder 4 of the pulse unit 2 is one-sided open cylinder.
- a hydraulic sleeve 21 is inserted in it, which bears against its inner wall 10.
- At both ends in Axial direction 23 of the hydraulic sleeve 21 are contact discs 32 and 33.
- the engine disk 33 closer to the engine is located on one in the radial direction 29 inwardly projecting paragraph 34 of the Hydraulic cylinder 4. This forms an annular one Stop against which in the direction of connector 47 to the engine a cylindrical cavity with compared to the cross section of the Hydraulic cylinder 4 reduced in the region of the hydraulic sleeve 21 Cross section connects.
- the output shaft 5 is rotatably mounted inside the hydraulic cylinder 4 and the hydraulic sleeve 21 .
- the output shaft 5 extends essentially from the connector 47 through the hydraulic cylinder 4 and protrudes from its open end.
- the output shaft 5 essentially has a circular shape Cross-section, two in the area of the hydraulic sleeve 21 diametrically opposite, extending in the axial direction 23 Radial grooves 8 and 9 are formed in the output shaft 5. Furthermore, one extends concentrically to the output shaft 5 extending central bore 36 approximately over half the length of the Output shaft 5. This central bore 36 is in the above End section of the output shaft 5 with a hexagon socket designed to accommodate nuts or screws.
- the output shaft 5 is in the hydraulic cylinder 4 both in the cross section of the motor-side end section of the Hydraulic sleeve as well as in one in the open end of the hydraulic sleeve 4 screwed bearing ring 35 rotatably mounted.
- the Bearing ring 35 is with its larger diameter section screwed into the hydraulic sleeve 4 so far that it on the Contact disc 32 lies opposite the hydraulic sleeve 21.
- radial grooves 8 and 9 are used as a compensating roller Sealing roller 6 and a sealing roller serving as an impulse role 7 slidably supported in radial directions 29.
- the length 24 of the sealing rollers 6 and 7 corresponds to the length of the hydraulic sleeve 21 in the axial direction 23.
- leaf springs 19 and 20 are leaf springs 19 and 20 arranged radially after the sealing rollers pressurize outside.
- the radial grooves 8, 9 extend over a greater length as sealing rollers 6, 7 in the axial direction 23 and are on both sides about this and the system discs 32 and 33 before.
- a compensating piston 42 is attached at the motor end of the hydraulic cylinder 4 at the motor end of the hydraulic cylinder 4 at the motor end of the hydraulic cylinder 4 is on this a compensating piston 42 is attached.
- two O-rings 61 are provided for sealing the compensating piston 42 from the hydraulic cylinder 4. More 0 rings 61 serve to seal the output shaft 5 within the hydraulic cylinder 4, to seal the in the hydraulic cylinder 4 screwed bearing rings 35 and for sealing the output shaft 5 compared to the bearing ring 35 or Valve screw 41.
- Valve 43 is arranged inside the wall of the hydraulic cylinder 4.
- An associated valve ball lies on the contact disk 33 and is moved by an associated compression spring towards the system disc 33 powered. Via the valve 43 is below Pressurized hydraulic fluid between the sealed area Compensating piston 42 and hydraulic cylinder 4 can be supplied. As a result, the compensating piston 42 is relative to the hydraulic cylinder 4 in Figure 2 to the right depending on the prevailing pressure.
- the inner ring flanges 27 and 28 according to FIG. 2 make two concentric to each other, eccentric to the hydraulic cylinder 4 arranged circles 30, 31 determined. With these circles are 3 pulse roller 7 and compensating roller 6 in the system.
- the Fluid space 39 between the output shaft 5 and the inside 22 of the hydraulic sleeve 21 is formed by two pockets 25 and 26 which between two radially projecting sealing strips 11 and 12 extend. In the axial direction 23, see FIG. 2, the pockets extend between the inner ring flanges 27 and 28. Since the bags communicate with each other, is even when the hydraulic cylinder 4 and the hydraulic sleeve 21 rotate in the direction of rotation 62 an exchange of the hydraulic fluid 63 between the bags possible. Only in the pulse position according to the figure 8 are the pockets created by the balance roller 6 and impulse roller 7 on sealing strips 11 and 12 from each other Cut. In this position, the cylinder 4 generates a pulse the output shaft 5 transmitted.
- FIG 3 shows the connecting bores 37 and 38, which are offset by 90 ° relative to the sealing rollers 6, 7 and are arranged diametrically to each other.
- the connecting hole 38 is with a central bore 36 by means of a throttle bore 40 connected.
- the cross section of the throttle bore is less than the cross section of the connecting bore 38.
- Figure 3 shows a 60 ° compared to a pulse position in Direction of rotation 62 represents twisted movement phase
- the way in the movement phases according to FIGS. 4 to 8 is the hydraulic cylinder 4 with sealing sleeve 21 by a further 60 ° each the output shaft 5 rotated.
- hydraulic cylinder 4 and hydraulic sleeve 21 are around rotated another 60 ° in the direction of rotation 62 with respect to the output shaft 5.
- the compensating roller 6 is in System with circles 30, 31, that is, it lies on the inner ring flanges 27 and 28 according to FIG. 2.
- the pulse position are both balancing role 6 and pulse role 7 with the corresponding sealing strips 11 or 12 in the system, so that the pockets 25, 26 are separated and an exchange of hydraulic fluid between these pockets no longer can take place.
- the pocket 26 becomes a high-pressure chamber 64 and the bag 25, see Figure 3, to a low pressure chamber 65.
- the different pressure conditions in the chambers are distinguished by a different number and one different sizes of circles to represent the hydraulic fluid 63 shown.
- connection of high pressure chamber 64 and low pressure chamber 65 via the connecting bores 37 and 38 and via the throttle bore 40 can be done by screwing in the valve screw 41 are limited according to Figure 2, whereby the hardness of the on the output shaft 5 in Figure 8 transmitted pulses adjustable is.
- the sealing strips 11 and 12 are designed with different heights, so that due to the stroke delay device 13 Compensating roller 6 during one revolution of the hydraulic cylinder 4 so far from its radial groove over the circumference 16 of the output shaft 5 moved out that they only continue with the radial inwardly projecting sealing strip 11 comes into contact.
- the sealing strips 11 and 12 between extend the inner ring flanges 27 and 28 and connect them. They are of the same height as this, so that in the pulse position according to FIG. 8 compensating roller 6 and pulse roller 7 over their entire length 24 with the inner ring flanges 27 and 28 and the sealing strips 11 and 12 are in the system.
- sealing strips 11 and 12 are shown for emphasis with exaggerated height. For the same reason, the representation itself became better known Components, such as a shutdown device for the motor when a set torque is reached or the like, dispensed with in FIGS. 1 and 2.
- the pulse unit 2 is with an incompressible medium to Example a hydraulic fluid filled.
- the sealing rollers are only in a single rotational position of the hydraulic cylinder 4 along their entire length with the inside 22 of the hydraulic sleeve 21. In this position, the fluid space 39 separated into a high pressure chamber and a low pressure chamber. This position corresponds to the transmission of impulses to the output shaft 5. The transfer only takes so long until the Sealing strips 11, 12 have run over the sealing rollers and Output shaft by a certain angle of rotation due to the different Pressure conditions in the chambers. This is followed by the next rotation of the hydraulic cylinder 4 an acceleration of the pulse unit again.
- the pulse unit can be accelerated over a full revolution, what is the energy transfer to the bolt / nut compared to the transfer increased by two pulses per revolution.
- the pulse tool according to the invention as a multiple and in particular To use as a two-pulse unit is to use two in the latter case the compensating rollers and impulse rollers in radial grooves of the output shaft described above to be provided with appropriate stroke delay devices for the compensating rollers. In this way, each revolution of hydraulic cylinder 4 with hydraulic sleeve 21 each transmit two pulses to the output shaft.
- sealing strips and connecting holes can be arranged analogously for two compensating rollers and two impulse rollers.
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- Earth Drilling (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Impulswerkzeug, insbesondere Schrauber, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an impulse tool, in particular a screwdriver, with the features the preamble of claim 1.
Ein solches Impulswerkzeug ist aus der EP 0 353 106 B1 bekannt. Bei diesem sind neben zwei Dichtwalzen zwei weitere Dichtflügel oder Treibplatten in der Antriebsspindel der Impulseinheit radial verstellbar in entsprechenden Nuten gelagert. Diese Nuten verlaufen für die Dichtflügel entlang eines Durchmessers der Abtriebswelle bzw. Spindel, während die entsprechenden Nuten für die Dichtwalzen einen stumpfen Winkel kleiner als 180° mit der Längsrichtung der Antriebsspindel einschließen. Durch diese Neigung der Nuten für die Dichtwalzen zueinander ist sichergestellt, daß nur in einer einzigen Drehstellung pro 360° Drehung ein Impuls übertragen wird. Der Aufwand zur Herstellung eines solchen Impulswerkzeuges und die entsprechenden Kosten sind relativ hoch.Such a pulse tool is known from EP 0 353 106 B1. With this are next two sealing rollers two additional sealing wings or drive plates in the drive spindle the pulse unit is radially adjustable in appropriate grooves. These grooves run for the sealing wing along a diameter of the output shaft or spindle, while the corresponding grooves for the sealing rollers are an obtuse angle smaller Include as 180 ° with the longitudinal direction of the drive spindle. Because of this inclination The grooves for the sealing rollers to each other ensure that only one Rotation position one pulse is transmitted per 360 ° rotation. The effort to manufacture of such an impulse tool and the corresponding costs are relatively high.
Ein weiteres Impulswerkzeug ist aus der EP 0 254 699 B1 bekannt. Bei diesem vorbekannten Werkzeug sind die Dichtrollen immer in Anlage mit einer Abrollfläche und insbesondere nach jeweils einer halben Drehung des Hydraulikzylinders mit entsprechenden Dichtleisten oder Komprimierungsstegen in Anlage. Um 90° zu den Dichtrollen versetzt sind an der Abtriebswelle bzw. Antriebsspindel vorstehende Rippen angeordnet, die zu einer Drehachse der Abtriebswelle geneigt verlaufen. Entsprechende rippenartige Vorsprünge sind ebenfalls an der Innenwand des Hydraulikzylinders vorgesehen.Another pulse tool is known from EP 0 254 699 B1. With this previously known The sealing rollers are always in contact with a rolling surface and in particular tools every half a turn of the hydraulic cylinder with the corresponding Sealing strips or compression bars in the system. Offset by 90 ° to the sealing rollers projecting ribs are arranged on the output shaft or drive spindle an inclined axis of rotation of the output shaft. Corresponding rib-like projections are also provided on the inner wall of the hydraulic cylinder.
Auch bei diesem vorbekannten Impulswerkzeug wird durch die Neigung der Rippen an Abtriebswelle und Innenwand des Hydraulikzylinders sichergestellt, daß nur in einer einzigen Drehstellung des Zylinders die Dichtrollen und die Rippen vier voneinander getrennte Kammern zwischen Abtriebswelle und Innenwand des Hydraulikzylinders begrenzen. Jeweils zwei dieser Kammern sind Hochdruckkammem, bzw. Niederdruckkammern. Der Druckunterschied zwischen diesen Kammern erzeugt in bekannter Weise einen Drehimpuls, der über die Abtriebswelle zum Befestigen oder Lösen einer Schraube oder Mutter übertragbar ist. With this previously known pulse tool, too, the inclination of the ribs Output shaft and inner wall of the hydraulic cylinder ensured that only in one Rotational position of the cylinder, the sealing rollers and the ribs four separate from each other Limit the chambers between the output shaft and the inner wall of the hydraulic cylinder. Two of these chambers are high-pressure chambers or low-pressure chambers. The pressure difference between these chambers creates in a known manner an angular momentum that is applied via the output shaft to fasten or loosen a screw or mother is transferable.
Durch Erzeugen jeweils eines Impulses nach einer Drehung von 360° des Hydraulikzylinders, ist eine längere Beschleunigungsphase bei der Drehbewegung gegeben und damit ein größerer Impuls erzeugbar.By generating one pulse after a 360 ° rotation of the hydraulic cylinder, there is a longer acceleration phase during the rotary movement and so that a larger pulse can be generated.
Nachteilig bei dem aus der EP 0 254 699 B1 bekannten Impulswerkzeug ist, daß der Aufbau der Impulseinheit relativ komplex ist. Neben den zwei Dichtrollen und Radialnuten sind zusätzlich jeweils zwei Rippen auf der Abtriebswelle und auf der Innenwand des Hydraulikzylinders herzustellen, welche geneigt verlaufen. Dies erschwert und verteuert die Herstellung des vorbekannten Impulswerkzeugs. Schließlich ist noch von Nachteil, daß die Rippen mit hoher Genauigkeit hergestellt werden müssen, damit die Abdichtung zwischen den Rippen von Abtriebswelle und Hydraulikzylinder ausreichend gut ist. Ein gewisser Verschleiß der Rippen und damit eine Verschlechterung der Abdichtung ist allerdings nach einer bestimmten Einsatzzeit des Impulswerkzeuges nicht zu verhindern.A disadvantage of the pulse tool known from EP 0 254 699 B1 is that the Structure of the pulse unit is relatively complex. In addition to the two sealing rollers and radial grooves are additionally two ribs on the output shaft and on the inner wall of the To produce hydraulic cylinders that run inclined. This makes it more difficult and more expensive the production of the known pulse tool. Finally, the disadvantage is that the ribs must be made with high accuracy in order for the seal between the ribs of the output shaft and hydraulic cylinder is sufficiently good. On certain wear of the ribs and thus deterioration of the seal but not to be prevented after a certain period of use of the pulse tool.
Ausgehend von dem aus der EP 0 353 106 B1 bekannten Impulswerkzeug liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte Impulswerkzeug dahingehend zu verbessern, daß dessen Aufbau bei gleichzeitiger Verlängerung der Einsatzzeit kostengünstig vereinfacht ist.The invention is based on the pulse tool known from EP 0 353 106 B1 based on the task of improving the known impulse tool in such a way that its construction is inexpensive while extending the operating time is simplified.
Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit einem Impulswerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß zur verzögerten Radialbewegung einer als Ausgleichsrolle dienenden Dichtrolle nach außen deren Radialnut eine Hubverzögerungseinrichtung aufweist.This task is related to an impulse tool with the features of the preamble of claim 1 solved in that the delayed radial movement a sealing roller serving as a compensating roller to the outside whose radial groove Stroke delay device.
Im Gegensatz dazu sind bei der EP 0 353 106 B1 identische Dichtwalzen in identischen schwalbenschwanzförmigen Nuten geführt, die verhindern sollen, daß die Walzen aus ihren Nuten austreten.In contrast, in EP 0 353 106 B1 identical sealing rolls are identical dovetail-shaped grooves are designed to prevent the rollers from emerge from their grooves.
Durch die erfindunsgemäße Hubverzögerungseinrichtung ist sichergestellt, daß die Ausgleichsrolle in ihrer Radialnut zwar eine Radialbewegung nach außen in Richtung Hydraulikzylinder durchführt. Allerdings wird diese Bewegung während einer Umdrehung des Zylinders so verzögert, daß die Ausgleichsrolle in einer einzigen Drehstellung mit einer Dichtleiste in Anlage ist. Die Radialbewegung kann soweit verzögert werden, daß auch während der übrigen Drehung des Hydraulikzylinders die Ausgleichsrolle nur zeit- und stellenweise in Anlage mit einer Dichtfläche ist. Dadurch kann ein entsprechendes inkompresibles Medium, wie eine Hydraulikflüssigkeit, ungehindert zwischen Abtriebswelle und Hydraulikzylinder fließen und nur in der einzigen Drehstellung, nämlich der Impulsstellung, wird der Innenraum zwischen Abtriebswelle und Hydraulikzylinder in zwei Kammern, eine Hochdruck- und eine Niederdruckkammer, getrennt.The stroke delay device according to the invention ensures that the Compensating roller in its radial groove a radial movement outwards in the direction Performs hydraulic cylinder. However, this movement occurs during one revolution of the cylinder so delayed that the compensating roller in a single rotational position a sealing strip is in contact. The radial movement can be decelerated to the extent that even during the remaining rotation of the hydraulic cylinder, the compensating roller only and is partially in contact with a sealing surface. This allows a corresponding incompressible medium, such as a hydraulic fluid, unimpeded between the output shaft and hydraulic cylinders flow and only in the single rotary position, namely the pulse position, the interior between output shaft and hydraulic cylinder is divided into two Chambers, a high pressure and a low pressure chamber, separated.
Im Gegensatz zu dem bekannten Impulswerkzeug sind keine zusätzlichen Rippen an Abtriebswelle und/oder Innenwand des Hydraulikzylinders mit ausgewählter Neigung erforderlich. Durch die Kraftbeaufschlagung der Dichtrollen in Richtung Innenwand sind diese auch bei langen Einsatzzeiten des Impulswerkzeugs noch in der Impulsstellung mit den Dichtleisten in Anlage, so daß ein Impuls übertragen werden kann.In contrast to the known pulse tool, no additional ribs are on Output shaft and / or inner wall of the hydraulic cylinder with selected inclination required. By applying force to the sealing rollers towards the inner wall even when the pulse tool is in use for a long time, it is still in the pulse position the sealing strips in plant so that an impulse can be transmitted.
Um die Herstellung des erfindungsgemäßen Impulswerkzeugs weiterhin zu vereinfachen, sind Ausgleichsrolle und weitere, als Impulsrolle dienende Dichtrollen sowie zugehörige Radialnuten 180° versetzt zueinander angeordnet.To further simplify the manufacture of the pulse tool according to the invention, are compensating roller and other sealing rollers, which serve as an impulse roller, and associated ones Radial grooves 180 ° offset from each other.
Ein Ausführungsbeispiel einer Hubverzögerungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß diese durch die Führung der Ausgleichsrolle in ihrer Radialnut gebildet ist, wobei die Ausgleichsrolle im Vergleich zur Impulsrolle mit geringerem Spiel in ihrer Radialnut geführt ist. Durch dieses Spiel wird erreicht, daß der Austausch von Hydraulikfluid über das geringe Spiel zwischen Radialnut und Ausgleichsrolle während einer vollständigen Umdrehung des Hydraulikzylinders nicht vollständig vollzogen werden kann. Dabei führt der verzögerte Fluidaustausch zusätzlich zu einem gewissen Unterdruck zwischen Ausgleichsrolle und Radialnut, der die Hubverzögerung unterstützt.One exemplary embodiment of a stroke delay device is characterized in that that this is formed by the guide of the compensating roller in its radial groove, the Leveling roller compared to the impulse role with less play is guided in its radial groove. This game achieves that the exchange of hydraulic fluid over the low Play between radial groove and compensating roller during one complete rotation of the hydraulic cylinder is not complete can be carried out. This leads to the delayed fluid exchange in addition to a certain vacuum between the compensating roller and radial groove, which supports the stroke deceleration.
Stattdessen ist das Spiel zwischen Radialnut und Impulsrolle so groß, daß der Austausch des Hydraulikfluids im wesentlichen bereits direkt nach Anlage an der zugehörigen Dichtleiste erfolgt und damit die Impulsrolle in ihrer Radialbewegung unbeschränkt oder nicht verzögert ist. Es ist selbstverständlich, daß die Radialbewegung der Ausgleichsrolle zumindest so weit unbeschränkt ist, daß sie jeweils in der Impulsstellung mit der zugehörigen Dichtleiste in Anlage ist.Instead, the game between radial groove and impulse roll is like this great that the exchange of hydraulic fluid is essentially already directly after contact with the associated sealing strip and thus the impulse role in its radial movement without restriction or is not delayed. It goes without saying that the Radial movement of the compensating roller at least so far without restrictions is that they are each in the pulse position with the associated Sealing strip is in plant.
Ein unterschiedliches Spiel zwischen Radialnuten und Dichtrollen ist dadurch herstellbar, daß beispielsweise Ausgleichsrolle und Impulsrolle gleiche Abmessungen aufweisen und die Radialnuten unterschiedlich weit sind. Ebenso ist es möglich, daß die Radialnuten gleiche Abmessungen und Ausgleichs- und Impulsrolle unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Dabei können die Radialnuten mit einem zum Umfang der Abtriebswelle offenen, im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt ausgebildet sein.A different game between radial grooves and sealing rollers can be produced by, for example, a compensating roller and pulse roller have the same dimensions and the radial grooves are different. It is also possible that the Radial grooves of the same dimensions and compensation and impulse roller have different diameters. The radial grooves with an open to the circumference of the output shaft, in be substantially rectangular cross-section.
In beiden Fällen ist es durch entsprechende Wahl der Abmessungen möglich, die Ausgleichsrolle mit im Vergleich zur Impulsrolle geringerem Spiel in ihrer Radialnut zu führen.In both cases, it is through appropriate choice of dimensions possible to use the compensating roller in comparison to the impulse roller lead to less play in their radial groove.
In einfacher Weise ist eine Kraftbeaufschlagung der Dichtrolle in Richtung Innenwand des Zylinders dadurch realisierbar, daß zwischen Nutboden und den Dichtrollen ein Federelement, insbesondere eine Blattfeder angeordnet ist.A simple application of force to the sealing roller towards the inside wall of the cylinder can be realized in that between the groove bottom and the sealing rollers, a spring element, in particular a leaf spring is arranged.
In diesem Zusammenhang kann die Hubverzögerungseinrichtung zusätzlich zu den obengenannten Führungen dadurch realisiert werden, daß zur beschränkten Radialbewegung der Ausgleichsrolle die Federkonstante des zugeordneten Federelements kleiner als die Federkonstante der Feder der Impulsrolle.In this context, the stroke delay device can additionally to the guides mentioned above can be realized that to the limited radial movement of the compensating roller the spring constant of the associated spring element is less than the spring constant of the spring of the impulse roller.
Da insbesondere die Innenwand des Hydraulikzylinders und die Dichtleisten einer starken Abnutzung beim Betrieb des Impulswerkzeugs ausgesetzt sind, ist es von Vorteil, wenn die Innenwandung des Hydraulikzylinders zumindest im Bereich der Dichtrollen durch eine Hydraulikhülse gebildet ist, auf deren Innenseite die Dichtleisten angeordnet sind. Bei Verschleiß der Dichtleisten, wird nur die Hydraulikhülse ausgetauscht. Die übrige Impulseinheit kann weiter benutzt werden.Because in particular the inner wall of the hydraulic cylinder and the Sealing strips of heavy wear when operating the pulse tool exposed, it is advantageous if the inner wall of the hydraulic cylinder at least in the area of Sealing rollers is formed by a hydraulic sleeve on the Inside the sealing strips are arranged. If the Sealing strips, only the hydraulic sleeve is replaced. The rest Pulse unit can still be used.
Um die Hochdruck- und Niederdruckkammern in der Drehimpulsstellung in einfacher Weise zu bilden, sind auf der Innenseite der Hydraulikhülse zwischen den Dichtleisten Taschen ausgebildet. Sie können identisch oder mit unterschiedlichen Abmessungen für Hochdruck- und Niederdruckkammer hergestellt werden.Around the high pressure and low pressure chambers in the angular momentum position are easy to form on the inside of the Hydraulic sleeve formed between the sealing strips pockets. They can be identical or with different dimensions for High pressure and low pressure chamber are manufactured.
Bei einem einfachen Aufbau der Hydraulikhülse sind die Taschen durch radial von der Innenseite der Hydraulikhülse abstehende Innenringflansche begrenzt, entlang welcher zumindest die Impulsrolle abrollt, während die Ausgleichsrolle beispielsweise nur kurz vor Erreichen der Impulsstellung entlang der Innenringflansche abrollt. In der Regel sind die Innenringflansche durch Endabschnitte der Hydraulikhülse in axialer Richtung gebildet.With a simple construction of the hydraulic sleeve, the pockets are by protruding radially from the inside of the hydraulic sleeve Inner ring flanges limited, along which at least the impulse roller rolls off while the balancing roller, for example only shortly before reaching the pulse position along the inner ring flanges rolls off. As a rule, the inner ring flanges formed by end portions of the hydraulic sleeve in the axial direction.
Um eine sichere und glatte Führung für die Dichtrollen zu ermöglichen, bestimmen die Innenringflansche zwei zueinander konzentrische, innerhalb des Zylinders exzentrisch angeordnet, von den Dichtleisten tangierte Kreise. Entlang dieser Kreise rollt zumindest die Impulsrolle ab.In order to enable safe and smooth guidance for the sealing rollers, determine the inner ring flanges two concentric to each other, arranged eccentrically within the cylinder, from circles touching the sealing strips. Rolls along these circles at least the impulse role.
Um die Herstellung des Impulswerkzeugs und insbesondere der Impulseinheit weiter zu vereinfachen, erweist es sich als günstig, wenn Enden der Dichtleisten durch diametral gegenüberliegende Abschnitte der Innenringflansche gebildet sind. Eine separate Ausbildung von Dichtleisten und Innenringflanschen ist auf diese Weise nicht notwendig. Die Dichtleisten erstrecken sich dabei in axialer Richtung von einem Innenringflansch zum anderen.The manufacture of the pulse tool and in particular the pulse unit to further simplify, it turns out to be convenient if ends of the sealing strips by diametrically opposite Sections of the inner ring flanges are formed. A separate Formation of sealing strips and inner ring flanges this way not necessary. The sealing strips extend thereby in the axial direction from an inner ring flange to other.
Um in einfacher Weise Hydraulikhülse und Dichtrollen innerhalb des Hydraulikzylinders zu fixieren, sind diese innerhalb des Hydraulikzylinders zwischen zwei seitlichen Anlagescheiben angeordnet, wobei die dem Motor benachbarte Anlagescheibe an einem radial nach innen abstehenden Absatz des Hydraulikzylinders und die gegenüberliegende Anlagescheibe an einem in den Hydraulikzylinder einschraubbaren Lagerring anliegen.To easily hydraulic sleeve and sealing rollers inside to fix the hydraulic cylinder, these are within the Hydraulic cylinder arranged between two lateral contact discs, where the engine washer adjacent to one radially inward protruding shoulder of the hydraulic cylinder and the opposite contact disc on one in the hydraulic cylinder screw-in bearing ring.
Beispielsweise zum Befüllen der Impulseinheit mit Hydraulikfluid ist es von Vorteil, wenn eine Zentralbohrung konzentrisch zur Abtriebswelle und zumindest über einen Teil der Abtriebswellenlänge in dieser ausgebildet ist. Über entsprechende Öffnungen zwischen Zentralbohrung und Innenraum der Hydraulikhülse kann das Hydraulikfluid vor einem ersten Einsatz des Impulswerkzeugs und mit entsprechendem Druck in die Impulseinheit eingeführt werden.For example, to fill the pulse unit with hydraulic fluid it is beneficial if a central hole is concentric to the output shaft and at least over part of the output wavelength is trained in this. Through appropriate openings between the central bore and the interior of the hydraulic sleeve the hydraulic fluid before the pulse tool is used for the first time and with appropriate pressure in the pulse unit be introduced.
Die Zentralbohrung kann weiterhin zur Bestimmung des Drucks innerhalb des zwischen Abtriebswelle und Hydraulikhülse gebildeten Fluidraums verwendet werden. Dabei ist es günstig, wenn wenigstens jeweils eine Verbindungsbohrung in der Abtriebswelle zwischen den Radialnuten ausgebildet ist, welche Zentralbohrung und Fluidraum verbindet. Die Druckbestimmung kann dabei in bekannter Weise durch einen entsprechenden Drucksensor erfolgen.The central bore can also be used to determine the pressure inside of the formed between the output shaft and hydraulic sleeve Fluid space can be used. It is beneficial if at least one connection hole each in the output shaft is formed between the radial grooves, which central bore and fluid space connects. The pressure determination can be done in a known manner Way done by an appropriate pressure sensor.
Um die Verbindungsbohrung einfach herzustellen, ist diese radial in der Abtriebswelle ausgebildet und um jeweils 90° zu den Radialnuten versetzt.To make the connection hole easy, it is radial formed in the output shaft and by 90 ° to each Radial grooves offset.
Um einen ausreichenden Druck in der Hochdruckkammer bis zum Erreichen der Impulsstellung aufzubauen, ist es von Vorteil, wenn zwischen Zentralbohrung und einer Verbindungsbohrung eine Drosselbohrung mit im Vergleich zur übrigen Verbindungsbohrung geringerem Querschnitt ausgebildet ist. To a sufficient pressure in the high pressure chamber until it is reached to build up the momentum, it is an advantage if a throttle bore between the central bore and a connecting bore with less compared to the rest of the connecting hole Cross section is formed.
Zur Einstellung eines Durchtrittquerschnitts der Drosselbohrung und damit zum Einstellen der Härte eines Schlagimpulses erweist es sich insbesondere als vorteilhaft, wenn eine Ventilschraube zum stufenlosen und einstellbaren Schließen der Drosselbohrung in die Zentralbohrung eingeschraubt ist.For setting a passage cross section of the throttle bore and thus proves to adjust the hardness of a shock pulse it is particularly advantageous if a valve screw for stepless and adjustable closing of the throttle bore is screwed into the central bore.
Um Vibrationen der Impulseinheit bei Erzeugen der Impulse zu dämpfen, ist es weiterhin günstig, wenn ein Ausgleichskolben auf einem dem Motor zugewandten Ende des Hydraulikzylinders aufgeschoben und diesem gegenüber abgedichtet ist.To vibrate the pulse unit when generating the pulses dampen, it is still beneficial if a compensating piston on an end of the hydraulic cylinder facing the engine postponed and sealed against it.
Ist zur relativen Verschiebung von Ausgleichskolben und Hydraulikzylinder zwischen Ausgleichskolben und Fluidraum ein Ventil zur Druckbeaufschlagung des gegenüber dem Hydraulikzylinder abgedichteten Bereichs des Ausgleichskolben angeordnet, kann durch die relative Verschiebung zwischen Ausgleichskolben und Hydraulikzylinder der Druckaufbau während des Befüllens der Impulseinheit mit Hydraulikfluid überwacht werden. Ebenso kann aus einem Abbau der relativen Verschiebung nach Befüllen der Impulseinheit mit Hydraulikfluid beziehungsweise aus einem Nichtauftreten der Verschiebung während des Befüllens geschlossen werden, daß ein Leck in der Impulseinheit vorhanden ist.Is for the relative displacement of the compensating piston and hydraulic cylinder a valve between the compensating piston and the fluid chamber for pressurizing the sealed against the hydraulic cylinder Area of the compensating piston arranged by the relative displacement between the compensation piston and Hydraulic cylinder builds up pressure while filling the pulse unit be monitored with hydraulic fluid. Likewise can from a reduction in the relative displacement after filling the Pulse unit with hydraulic fluid or from one The shift does not occur during filling that there is a leak in the pulse unit.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.An embodiment of the invention is in following explained with reference to the accompanying figures and described.
Es zeigen:
- Figur 1
- einen Längsschnitt durch ein pistolenartiges Impulswerkzeug;
Figur 2- einen Längsschnitt durch eine vergrößerte Impulseinheit aus Figur 1;
Figur 3- einen Schnitt entlang der Linie III-
III aus Figur 2 zur Darstellung einer ersten Bewegungsphase von Hydraulikzylinder relativ zu Abtriebswelle; Figur 4- eine zweite Bewegungsphase analog zu
Figur 3; Figur 5- eine dritte Bewegungsphase analog zu
Figur 3; Figur 6- eine vierte Bewegungsphase analog zu
Figur 3; Figur 7- eine fünfte Bewegungsphase analog zu
Figur 3; und Figur 8- eine sechste Bewegungsphase analog zu
Figur 3, wobei Abtriebswelle und Hydraulikzylinder in einer Impulsstellung sind.
- Figure 1
- a longitudinal section through a pistol-like pulse tool;
- Figure 2
- a longitudinal section through an enlarged pulse unit of Figure 1;
- Figure 3
- a section along the line III-III of Figure 2 showing a first phase of movement of the hydraulic cylinder relative to the output shaft;
- Figure 4
- a second movement phase analogous to Figure 3;
- Figure 5
- a third movement phase analogous to Figure 3;
- Figure 6
- a fourth movement phase analogous to Figure 3;
- Figure 7
- a fifth movement phase analogous to Figure 3; and
- Figure 8
- a sixth movement phase analogous to Figure 3, wherein the output shaft and hydraulic cylinder are in a pulse position.
In Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein Impulswerkzeug 1 dargestellt.
Der Schnitt erstreckt sich nicht durch in einem Gehäuse
49 des Impulswerkzeugs 1 angeordnete Bauteile.1 shows a longitudinal section through a pulse tool 1.
The cut does not extend through in one
Das Impulswerkzeug 1 weist einen pistolenartigen Umriß auf, wobei
in einem Handgriff 50 ein Drücker 51 und Anschlüsse 52 und
53 für Druckluft und Abluft angeordnet sind. Der Drücker 51 ist
mittels eines Stößels 54 verschieblich im Handgriff 50 gelagert.
Das freie Ende des Stößels 54 ist benachbart zu einem
freien Ende eines Kippventils 55 angeordnet. Durch Bewegung des
Drückers 51 nach rechts in Figur 1 wird durch den Stößel 54 das
Kippventil 55 ebenfalls nach rechts verkippt. Dadurch wird ein
Ventilteller 56 gegen die Kraft einer Druckfeder 57 verschwenkt
und gibt eine Öffnung zur Zuführung von Druckluft über Druckluftanschluß
52 zu einem Motor 3 frei.The pulse tool 1 has a pistol-like outline, wherein
in a handle 50 a
Die Druckluft gelangt entlang einer Leitung 66 zum als Druckluftmotor
ausgebildeten Motor 3. Dessen Drehrichtung ist durch
einen Umschaltknopf 58 umschaltbar.The compressed air passes along a
Mit dem Motor 3 ist über eine Steckverbindung 47 eine Impulseinheit
2 verbunden, die sich entsprechend mit Motor 3 dreht.
Zwischen Motor 3 und Impulseinheit 4 kann ein Getriebe mit
Kupplung (nicht dargestellt) angeordnet sein. With the
Die Impulseinheit 2 ist aus einem drehbar im Gehäuse 49 gelagerten
Hydraulikzylinder 4, einem auf diesen an seinem motorseitigen
Ende aufgesteckten Ausgleichskolben 42, einen Lagerring
35 und einer Abtriebswelle 5 gebildet. Die Abtriebswelle 5
steht aus dem Gehäuse 49 pistolenlaufartig vor, wobei auf ihrem
vorstehenden Ende eine Anschlußhülse 44 aufgesteckt ist.The
Zur drehbaren Lagerung von Hydraulikzylinder 4 und/oder Lagerring
35 der Abtriebswelle 5 ist zumindest ein Gleitlager 46
zwischen diesen und dem Gehäuse 49 dargestellt.For rotatable mounting of
Die dem Motor 3 über Leitung 66 zugeführte Druckluft wird entsprechend
über den Abluftanschluß 53 aus dem Impulswerkzeug 1
abgeführt.The compressed air supplied to the
In Figur 2 ist die Impulseinheit 2 aus Figur 1 vergrößert und
im Längsschnitt dargestellt.In FIG. 2, the
Der Hydraulikzylinder 4 der Impulseinheit 2 ist ein einseitig
offener Zylinder. In ihm ist eine Hydraulikhülse 21 eingesteckt,
die an seiner Innenwand 10 anliegt. An beiden Enden in
axialer Richtung 23 der Hydraulikhülse 21 liegen Anlagescheiben
32 und 33 an. Die motornähere Anlagescheibe 33 liegt an einem
in radialer Richtung 29 nach innen vorstehenden Absatz 34 des
Hydraulikzylinders 4 an. Dieser bildet einen kreisringförmigen
Anschlag, an den sich in Richtung Steckverbindung 47 zum Motor
ein zylindrischer Hohlraum mit gegenüber dem Querschnitt des
Hydraulikzylinders 4 im Bereich der Hydraulikhülse 21 verringerten
Querschnitt anschließt.The
Innerhalb des Hydraulikzylinders 4 und der Hydraulikhülse 21
ist die Abtriebswelle 5 drehbar gelagert. Die Abtriebswelle 5
erstreckt sich im wesentlichen von der Steckverbindung 47 durch
den Hydraulikzylinder 4 und steht aus seinem offenen Ende vor.
Die Abtriebswelle 5 weist im wesentlichen einen kreisförmigen
Querschnitt auf, wobei im Bereich der Hydraulikhülse 21 zwei
diametral gegenüberliegende, in axialer Richtung 23 verlaufende
Radialnuten 8 und 9 in der Abtriebswelle 5 ausgebildet sind.
Weiterhin erstreckt sich eine konzentrisch zur Abtriebswelle 5
verlaufende Zentralbohrung 36 in etwa über die halbe Länge der
Abtriebswelle 5. Diese Zentralbohrung 36 ist in dem vorstehenden
Endabschnitt der Abtriebswelle 5 mit einem Innensechskant
zur Aufnahme von Muttern oder Schrauben ausgebildet.Inside the
Die Abtriebswelle 5 ist in dem Hydraulikzylinder 4 sowohl in
dem im Querschnitt verkleinerten motorseitigen Endabschnitt der
Hydraulikhülse als auch in einem in das offene Ende der Hydraulikhülse
4 eingeschraubten Lagerring 35 drehbar gelagert. Der
Lagerring 35 ist mit seinem im Durchmesser größeren Abschnitt
in die Hydraulikhülse 4 so weit eingeschraubt, daß er an der
Anlagescheibe 32 gegenüberliegend zur Hydraulikhülse 21 anliegt.
Durch Einschrauben des Lagerrings 35 sind Anlageringe 32
und 33 sowie Hydraulikhülse 21 innerhalb des Hydraulikzylinders
4 in axialer Richtung fixiert.The
In den Radialnuten 8 und 9 sind eine als Ausgleichsrolle dienende
Dichtrolle 6 und eine als Impulsrolle dienende Dichtrolle
7 in radialen Richtungen 29 verschieblich gelagert. Die Länge
24 der Dichtrollen 6 und 7 entspricht der Länge der Hydraulikhülse
21 in axialer Richtung 23. Zwischen Nutböden 17 und 18
der Radialnuten 8 und 9 und den Dichtrollen 6 und 7 sind Blattfedern
19 und 20 angeordnet, die die Dichtrollen radial nach
außen druckbeaufschlagen.In the
Auf der den Radialnuten 8, 9 gegenüberliegenden Seite sind die
Dichtrollen 6, 7 mit radial nach innen abstehenden Innenringflanschen
27 und 28 der Hydraulikhülse 21 in Anlage, die Enden
der Hydraulikhülse 21 in axialer Richtung 23 bilden.On the side opposite the
Die Radialnuten 8, 9 erstrecken sich über eine größere Länge
als Dichtrollen 6, 7 in axialer Richtung 23 und stehen beidseitig
über diese und die Anlagescheiben 32 und 33 vor.The
Zur Verbindung der Radialnuten 8, 9 mit der Zentralbohrung 36
sind Befüllöffnungen 66 an dem Motor abgewandten Ende der Radialnuten
ausgebildet. Weiterhin ist ein zwischen Abtriebswelle
5 und Hydraulikhülse 21 gebildeter Fluidraum 39 über Verbindungsbohrungen
37 und 38 (in Figur 2 nicht dargestellt) mit der Zentralbohrung
36 verbunden. Verbindungsbohrung 37 und eine später beschriebene
Drosselbohrung 40 sind durch eine in die Zentralbohrung
36 eingeschraubte Ventilschraube 41 stufenlos und einstellbar
abdeckbar. Bei der Darstellung nach Figur 2 ist die
Ventilschraube 41 nur so weit in die Zentralbohrung 36 eingeschraubt,
daß die dargestellte Verbindungsbohrung 37 undbedeckt
ist.To connect the
An dem motorseitigen Ende des Hydraulikzylinders 4 ist auf diesen
ein Ausgleichskolben 42 aufgesteckt. Zu dessen Sicherung
und um eine relative Verschiebbarkeit zwischen Ausgleichskolben
42 und Hydraulikzylinder 4 zu ermöglichen, sind eine Reihe von
Ausgleichsscheiben 48 und Passcheiben 49 auf den Hydraulikzylinder
benachbart zu Steckverbindung 47 aufgesteckt. Diese
Scheiben sind durch einen Sicherungsring 60 in ihrer Position
gesichert.At the motor end of the
Zur Abdichtung des Ausgleichskolbens 42 gegenüber dem Hydraulikzylinder
4 sind zwei O-Ringe 61 vorgesehen. Weitere 0-Ringe
61 dienen zur Abdichtung der Abtriebswelle 5 innerhalb des Hydraulikzylinders
4, zur Abdichtung des in den Hydraulikzylinder
4 eingeschraubten Lagerrings 35 und zur Abdichtung der Abtriebswelle
5 gegenüber dem Lagerring 35 beziehungsweise der
Ventilschraube 41.For sealing the compensating
Zwischen dem Fluidraum 39 und dem Ausgleichskolben 42 ist ein
Ventil 43 innerhalb der Wand des Hydraulikzylinders 4 angeordnet.
Eine zugehörige Ventilkugel liegt an der Anlagescheibe 33
an und wird durch eine zugehörige Druckfeder in Richtung Anlagescheibe
33 kraftbeaufschlagt. Über das Ventil 43 ist unter
Druck stehendes Hydraulikfluid dem abgedichteten Bereich zwischen
Ausgleichskolben 42 und Hydraulikzylinder 4 zuführbar.
Dadurch ist der Ausgleichskolben 42 relativ zum Hydraulikzylinder
4 in Figur 2 nach rechts je nach herrschendem Druck verschiebbar.Between the
In den folgenden Figuren 3 bis 8 werden sechs verschiedene Bewegungsphasen
von Hydraulikzylinder 4 und Abtriebswelle 5 dargestellt,
wobei Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III
aus Figur 2 und die Figuren 4 bis 8 einen Schnitt analog zu Figur
3 in anschließenden Bewegungsphasen darstellen. Gleiche
Teile sind jeweils durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following Figures 3 to 8, six different movement phases
represented by
Durch die Innenringflansche 27 und 28 nach Figur 2 sind zwei
zueinander konzentrische, zum Hydraulikzylinder 4 exzentrisch
angeordnete Kreise 30, 31 bestimmt. Mit diesen Kreisen sind
nach Figur 3 Impulsrolle 7 und Ausgleichsrolle 6 in Anlage. Der
Fluidraum 39 zwischen Abtriebswelle 5 und Innenseite 22 der Hydraulikhülse
21 ist durch zwei Taschen 25 und 26 gebildet, die
sich zwischen zwei nach innen radial vorstehenden Dichtleisten
11 und 12 erstrecken. In axialer Richtung 23, siehe Figur 2,
erstrecken sich die Taschen zwischen den Innenringflanschen 27
und 28. Da die Taschen miteinander in Verbindung stehen, ist
auch bei Drehung von Hydraulikzylinder 4 und Hydraulikhülse 21
in Drehrichtung 62 ein Austausch des Hydraulikfluids 63 zwischen
den Taschen möglich. Nur in der Impulsstellung nach Figur
8 sind die Taschen durch Anlage von Ausgleichsrolle 6 und Impulsrolle
7 an Dichtleisten 11 beziehungsweise 12 voneinander
getrennt. In dieser Stellung wird vom Zylinder 4 ein Impuls auf
die Abtriebswelle 5 übertragen.The
In Figur 3 sind die Verbindungsbohrungen 37 und 38 dargestellt,
die um jeweils 90° gegenüber den Dichtrollen 6, 7 versetzt und
diametral zueinander angeordnet sind. Die Verbindungsbohrung 38
ist mittels einer Drosselbohrung 40 mit der Zentralbohrung 36
verbunden. Der Querschnitt der Drosselbohrung ist geringer als
der Querschnitt der Verbindungsbohrung 38.3 shows the connecting bores 37 and 38,
which are offset by 90 ° relative to the sealing
Figur 3 stellt eine um 60° gegenüber einer Impulsstellung in
Drehrichtung 62 verdrehte Bewegungsphase dar. In entsprechender
Weise ist in den Bewegungsphasen nach Figuren 4 bis 8 der Hydraulikzylinder
4 mit Dichthülse 21 um jeweils weitere 60° gegenüber
der Abtriebswelle 5 verdreht.Figure 3 shows a 60 ° compared to a pulse position in
Direction of
In der nächsten Bewegungsphase nach Figur 4 ist die Wirkung der
Hubverzögerungseinrichtung 13 erkennbar. Während die Impulsrolle
7 aufgrund der Kraftbeaufschlagung durch Blattfeder 40 und
ihrer Führung in Radialnut 9 mit relativ großem Spiel 15 in Anlage
mit Kreisen 30, 31 ist, erfolgt bei Ausgleichsrolle 6 eine
verzögerte Radialbewegung in Richtung der Kreise 30, 31. Dies
ergibt sich durch die Hubverzögerungseinrichtung 13, die durch
die Führung der Ausgleichsrolle in ihrer Radialnut 8 mit im
Vergleich zum Spiel 15 der Impulsrolle 7 geringerem Spiel 14
erfolgt. Neben der Führung der Ausgleichsrolle 6 in ihrer Radialnut
8 kann die Hubverzögerungseinrichtung 13 zusätzlich dadurch
gebildet sein, daß Blattfeder 41 eine im Vergleich zur
Blattfeder 40 geringere Federkonstante aufweist, wodurch die
auf Ausgleichsrolle 6 wirkende Rückstellkraft geringer als bei
Impulsrolle 7 ist.In the next movement phase according to FIG. 4, the effect of the
In Figur 5 ist die Impulsrolle 7 in Anlage mit Dichtleiste 11,
während aufgrund der Hubverzögerungseinrichtung 13 die Ausgleichsrolle
6 beabstandet zur weiteren Dichtleiste 12 angeordnet
ist. Dadurch erfolgt weiterhin ein Austausch von Hydraulikfluid
63, siehe Figur 3, zwischen den Taschen 25 und 26.In Figure 5, the
In Figur 6 sind Hydraulikzylinder 4 und Hydraulikhülse 21 um
weitere 60° in Drehrichtung 62 gegenüber Abtriebswelle 5 verdreht.In Figure 6,
Nach einer weiteren Drehung um 60° ist die Ausgleichsrolle 6 in
Anlage mit Kreisen 30, 31, das heißt, sie liegt an den Innenringflanschen
27 und 28 nach Figur 2 an.After a further rotation of 60 °, the compensating
In der letzten Bewegungsphase nach Figur 8, der Impulsstellung,
sind sowohl Ausgleichsrolle 6 als auch Impulsrolle 7 mit den
entsprechenden Dichtleisten 11 beziehungsweise 12 in Anlage, so
daß die Taschen 25, 26 voneinander getrennt sind und ein Austausch
von Hydraulikfluid zwischen diesen Taschen nicht mehr
stattfinden kann. Dadurch wird die Tasche 26 zu einer Hochdruckkammer
64 und die Tasche 25, siehe Figur 3, zu einer Niederdruckkammer
65. Die unterschiedlichen Druckverhältnisse in
den Kammern sind durch eine unterschiedliche Anzahl und eine
unterschiedliche Größe von Kreisen zur Darstellung des Hydraulikfluids
63 dargestellt. In the last movement phase according to FIG. 8, the pulse position,
are both balancing
Die Verbindung von Hochdruckkammer 64 und Niederdruckkammer 65
über die Verbindungsbohrungen 37 und 38 sowie über Drosselbohrung
40 kann durch entsprechendes Einschrauben der Ventilschraube
41 nach Figur 2 begrenzt werden, wodurch die Härte des
auf die Abtriebswelle 5 in Figur 8 übertragenen Impulse einstellbar
ist.The connection of
Anschließend an Figur 8 werden die Bewegungsphasen der Figuren
3 bis 8 wiederholt durchlaufen, wobei die Abtriebswelle 5 nach
jeder Impulsübertragung um einen kleinen Winkel in Drehrichtung
62 weitergedreht wird.Subsequent to Figure 8 are the movement phases of the figures
Run through 3 to 8 repeatedly, with the
Die Dichtleisten 11 und 12 sind mit unterschiedlicher Höhe ausgebildet,
so daß aufgrund der Hubverzögerungseinrichtung 13 die
Ausgleichsrolle 6 sich während einer Umdrehung des Hydraulikzylinders
4 so weit aus ihrer Radialnut über Umfang 16 der Abtriebswelle
5 hervorbewegt, daß sie nur mit der radial weiter
nach innen vorstehenden Dichtleiste 11 in Anlage gerät. Weiterhin
sei angemerkt, daß sich die Dichtleisten 11 und 12 zwischen
den Innenringflanschen 27 und 28 erstrecken und diese verbinden.
Sie sind mit gleicher Höhe wie diese ausgebildet, so daß
in der Impulsstellung nach Figur 8 Ausgleichsrolle 6 und Impulsrolle
7 über ihre gesamte Länge 24 mit den Innenringflanschen
27 beziehungsweise 28 sowie den Dichtleisten 11 beziehungsweise
12 in Anlage sind.The sealing strips 11 and 12 are designed with different heights,
so that due to the
Weiterhin sei angemerkt, daß die Dichtleisten 11 beziehungsweise 12 zur Hervorhebung mit übertriebener Höhe dargestellt sind. Aus dem gleichen Grund wurde auf die Darstellung ansich bekannter Bauteile, wie beispielsweise eine Abschalteinrichtung für den Motor bei Erreichen eines eingestellten Drehmoments oder dergleichen, in den Figuren 1 und 2 verzichtet.It should also be noted that the sealing strips 11 and 12 are shown for emphasis with exaggerated height. For the same reason, the representation itself became better known Components, such as a shutdown device for the motor when a set torque is reached or the like, dispensed with in FIGS. 1 and 2.
Im folgenden sei die Funktion des Impulswerkzeugs unter Bezugnahme auf die Figuren kurz beschrieben.In the following, the function of the pulse tool is referred to briefly described on the figures.
Bei einem Verschrauben von Schrauben oder Muttern mittels des
Impulswerkzeugs werden Hydraulikzylinder 4 und Abtriebswelle 5
durch die zwischen diesen vorhandene Reibung und die Drehbewegung
des Motors 3 gedreht. Ab Anlage der Schraube oder Mutter
wird nur Hydraulikzylinder 4 mit Hydraulikhülse 21 durch den
Motor 3 weitergedreht, wobei in jeder Impulsstellung nach Figur
8 ein Drehimpuls auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird, wodurch
Schraube oder Mutter um einen bestimmten Drehwinkel weiter
eingeschraubt werden. Die Summe aller dieser bei jedem Drehimpuls
übertragenen Drehwinkel ergeben den gesamten Anziehwinkel
und analog ein Anzugsdrehmoment für die Schraube/Mutter.
Durch Überwachen des Drucks innerhalb der Hochdruckkammer, der
in Beziehung zu dem übertragenen Anzugsdrehmoment steht, kann
bei Erreichen eines vorgegebenen maximalen Anzugsdrehmoments
beispielsweise die Bewegungskopplung zwischen Impulseinheit 4
und Motor 3 oder die Druckluftzufuhr zum Motor 3 unterbrochen
werden.When screwing screws or nuts using the
Die Impulseinheit 2 ist mit einem inkompressiblen Medium, zum
Beispiel einem Hydraulikfluid gefüllt. Bei Drehung des Hydraulikzylinders
4 und der Hydraulikhülse 21 werden aufgrund der
exzentrischen Anordnung der Kreise 30, 31 die Dichtrollen in
ihren Radialnuten ein-, beziehungsweise durch die Federelemente
und die Hubverzögerungseinrichtung ausgesteuert. Die Dichtrollen
sind nur in einer einzigen Drehstellung des Hydraulikzylinders
4 über ihre Gesamtlänge in Anlage mit der Innenseite 22
der Hydraulikhülse 21. In dieser Stellung ist der Fluidraum 39
in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer getrennt.
Diese Stellung entspricht der Impulsübertragung auf die Abtriebswelle
5. Die Übertragung dauert nur so lange, bis die
Dichtleisten 11, 12 die Dichtrollen überfahren haben und die
Abtriebswelle um einen gewissen Drehwinkel aufgrund der unterschiedlichen
Druckverhältnisse in den Kammern mitgenommen haben.
Danach erfolgt während der nächsten Umdrehung des Hydraulikzylinders
4 erneut eine Beschleunigung der Impulseinheit.The
Damit es nicht schon nach weiteren 180° Drehung zu einem zweiten
Impuls kommt, wird durch die Hubverzögerungseinrichtung und
die Drehdynamik der Impulseinheit erreicht, daß ein Austausch
von Hydraulikfluid über das relativ große Spiel zwischen Radialnut
und Impulsrolle vollständig stattfindet und die Impulsrolle
in ihrer Radialbewegung unbeeinflußt ist. Das kleine
Spiel zwischen Radialnut 17 und Ausgleichsrolle 6 erlaubt während der kurzen Zeit für
eine Umdrehung des Hydraulikzylinders keinen ausreichenden Austausch von Hydraulikfluid,
so daß aufgrund des daraus resultierenden Unterdrucks und der gegebenenfalls
geringeren Federkonstante der zugehörigen Blattfeder 19 die Radialbewegung der Ausgleichsrolle
beschränkt, beziehungsweise verzögert ist.So that it doesn't turn into a second after just another 180 ° rotation
Impulse comes through the stroke delay device and
the momentum of the momentum unit achieves that exchange
hydraulic fluid through the relatively large clearance between the radial groove
and impulse role takes place completely and the impulse role
is unaffected in its radial movement. The small
Game between the
Aufgrund dessen kann die Impulseinheit über eine volle Umdrehung beschleunigt werden, was die Energieübertragung auf die Schraube/Mutter im Vergleich zur Übertragung von zwei Impulsen pro Umdrehung erhöht.Because of this, the pulse unit can be accelerated over a full revolution, what is the energy transfer to the bolt / nut compared to the transfer increased by two pulses per revolution.
Eine Möglichkeit, das erfindungsgemäße Impulswerkzeug als Mehr- und insbesonderes
als Zwei-Impuls-Einheit einzusetzen besteht darin, im letzteren Fall jeweils zwei
der oben beschriebenen Ausgleichsrollen und Impulsrollen in Radialnuten der Abtriebswelle
mit entsprechenden Hubverzögerungseinrichtungen für die Ausgleichsrollen vorzusehen.
Auf diese Weise werden pro Umdrehung von Hydraulikzylinder 4 mit Hydraulikhülse
21 jeweils zwei Impulse auf die Abtriebswelle übertragen.One possibility, the pulse tool according to the invention as a multiple and in particular
To use as a two-pulse unit is to use two in the latter case
the compensating rollers and impulse rollers in radial grooves of the output shaft described above
to be provided with appropriate stroke delay devices for the compensating rollers.
In this way, each revolution of
Selbstverständlich können entsprechende Dichtleisten und Verbindungsbohrungen analog für zwei Ausgleichsrollen und zwei Impulsrollen angeordnet werden.Of course, appropriate sealing strips and connecting holes can be arranged analogously for two compensating rollers and two impulse rollers.
Claims (20)
- A pulse tool (1), especially a nutsetter, comprising a pulse unit (2) which includes a hydraulic cylinder (4) driven by a motor (3) and a driven shaft (5) supported in said cylinder, two seal rollers (6, 7) being displaceably supported in radial grooves (8, 9) of said driven shaft and power-operated in the direction of the inner wall (10) of said cylinder (4), which seal rollers (6, 7) are simultaneously in contact in only one single rotary position of said cylinder (4) with seal strips (11, 12) radially projecting inwards to different extents relative to said inner wall (10) of said cylinder for producing an angular momentum,
characterized in
that for the outwardly oriented delayed radial movement of a seal roller which serves as a compensating roller (6), the radial groove (8) thereof comprises a lift delaying means (13). - A pulse tool according to claim 1,
characterized in
that said compensating roller (6) and said other seal roller serving as a pulse roller (7) as well as the associated radial grooves (8, 9) are arranged relative to one another such that they are offset by 180°. - A pulse tool according to claim 1 or 2,
characterized in
that said lift delaying means (13) is formed by said compensating roller (6) being guided in the radial groove (8) thereof, said compensating roller (6) being guided in its radial groove (8) with less play than said pulse roller (7). - A pulse tool according to any one of claims 1 to 3,
characterized in
that said compensating roller (6) and said pulse roller (7) have the same dimensions, and said radial grooves (8, 9) have different widths. - A pulse tool according to any one of claims 1 to 3,
characterized in
that said radial grooves (8, 9) have the same dimensions and a substantially rectangular cross-section which is open towards the circumference (16) of said driven shaft (5), and compensating and pulse rollers (6, 7) have different diameters. - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that a spring element (19, 20), especially a leaf spring, is arranged between groove bottom (17, 18) and seal rollers (6, 7). - A pulse tool according to claim 6,
characterized in
that said spring element (19) of said compensating roller (6) has a smaller spring constant than that of said pulse roller (7). - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that said inner wall (10) of said hydraulic cylinder (4) is formed at least in the area of said seal rollers (6, 7) by a hydraulic sleeve (21) on the inside (22) of which said seal strips (11, 12) are arranged. - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that pockets (25, 26) are provided on the inside (22) of said hydraulic sleeve (21) between said seal strips (11, 12). - A pulse tool according to claim 9,
characterized in
that said pockets (25, 26) are defined by inner ring flanges (27, 28) which project radially from the inside (22) of said hydraulic sleeve (21) and along which at least said pulse roller (7) rolls. - A pulse tool according to claim 10,
characterized in
that said inner ring flanges (27, 28) define two circles (30, 31) which are concentric to one another and are eccentrically arranged within said cylinder (4) and touched by said seal strips (11, 12). - A pulse tool according to any one of claims 10 and 11,
characterized in
that diametrically opposite sections of said inner ring flanges (27, 28) form ends of said seal strips (11, 12). - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that hydraulic sleeve (21) and seal strips (11, 12) are arranged within said hydraulic cylinder (4) between two lateral contact washers (32, 33), said contact washer (33) which is next to said motor (3) resting on a radially inwardly projecting shoulder (34) of said hydraulic cylinder (4) and said opposite contact washer (32) resting on a bearing ring (35) which is adapted to be screwed into said hydraulic cylinder (4). - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that a central hole (36) is made concentric to said driven shaft (5) and is formed in said shaft at least over part of the length of said driven shaft. - A pulse tool according to claim 14,
characterized in
that at least one respective connection hole (37, 38) is formed in said driven shaft (5) between said radial grooves (8, 9), said connection hole connecting said central hole (36) and a fluid chamber (39) formed between driven shaft (5) and hydraulic sleeve (21). - A pulse tool according to claim 15,
characterized in
that said connection hole (37, 38) is radially formed in said driven shaft (5) and offset by 90° each relative to said radial grooves (8, 9). - A pulse tool according to any one of claims 15 and 16,
characterized in
that a throttle hole (40) is formed between central hole (36) and a connection hole (37) with a cross-section being reduced in comparison with the remaining connection hole (37). - A pulse tool according to claim 17,
characterized in
that a valve screw (41) is screwed into said central hole (36) for closing said throttle hole (40) in an infinitely variable and adjustable manner. - A pulse tool according to any one of the preceding claims,
characterized in
that a compensating piston (42) is slid onto an end of said hydraulic cylinder (4) facing said motor (3), and is sealed relative to said end. - A pulse tool according to claim 19,
characterized in
that for the relative displacement of compensating piston (42) and hydraulic cylinder (4) between compensating piston (42) and fluid chamber (39) a valve (43) is arranged for applying pressure to the area of said compensating piston that is sealed relative to said hydraulic cylinder (4).
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