(19) |
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(11) |
EP 0 699 508 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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30.09.1998 Patentblatt 1998/40 |
(22) |
Anmeldetag: 10.07.1995 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: B25B 23/145 |
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(54) |
Hydro-Impulsschrauber insbesondere zum Anziehen von Schraubverbindungen
Hydraulic impact screwdriver especially for tightening threaded connection
Visseuse à percussion hydraulique notamment pour le serrage de connections filetées
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR GB IT SE |
(30) |
Priorität: |
18.08.1994 DE 4429282
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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06.03.1996 Patentblatt 1996/10 |
(73) |
Patentinhaber: Cooper Industries, Inc. |
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Houston
TX 77210 (US) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Kettner, Konrad Karl
D-73434 Aalen (DE)
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(74) |
Vertreter: Hilgers, Hans Hubert et al |
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Patentanwälte
Grünecker, Kinkeldey,
Stockmair & Partner
Maximilianstrasse 58 80538 München 80538 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 292 752 US-A- 3 440 928
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DE-A- 4 218 816 US-A- 3 572 447
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Hydro-Impulsschrauber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] Ein Hydro-Impulsschrauber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z.B. aus der DE-A-4
218 816 bekannt.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen
beschrieben. Darin zeigen
Figur 1 eine teilweise Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Impulsschraubers mit
einer schematischen Darstellung der Meßelektronik sowie
Figur 2 eine Teilansicht von Figur 1, welche in Vorderansicht einen Biegebalken zeigt,
der Teil der Abschalteinrichtung ist.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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.
1. Hydro-Impulsschrauber insbesondere zum Anziehen von Schraubverbindungen, mit einem
Druckluftmotor (4), einem dem Druckluftmotor nachgeschalteten Impulseinheit (5) für
den pulsartigen Antrieb einer Abtriebswelle (13) für das Werkzeug und einer Abschalteinrichtung
zum drehmomentabhängigen Unterbrechen der Druckluftzufuhr zum Druckluftmotor (4),
welche ein in der Motorwelle (8) des Druckluftmotors gelagertes und in druckleitender
Verbindung mit dem druckaufbauenden Zylinderraum (14) der Impulseinheit (5) stehendes
Element (23) aufweist, über welches ein drehmomentbezogenes Signal auf eine Abschalteinrichtung
gegeben wird, welche bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmomentgrenzwertes die Druckluftzufuhr
zum Druckluftmotor (4) unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß das als Stellelement (23) ausgebildetes Element auf einen Biegebalken (27) einwirkt,
der mit mindestens einem, vorzugsweise zwei als Dehnungsmeßstreifen (31) ausgebildeten
Meßwertaufnehmern zur Ermittlung eines vom Pulsdruck in der Zylinderkammer (14) der
Impulseinheit abhängigen Biegemoments versehen ist, welches in einer vorzugsweise
elektronischen Steuereinheit (40) mit einem vorgegebenen Drehmomentgrenzwert verglichen
wird, bei dessen Erreichen die Abschalteinrichtung betätigt wird.
2. Impulsschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegebalken (27) als vorzugsweise radialer Schenkel eines im hinteren Gehäuseteil
(28) des Druckluftmotors (4) feststehend angeordneten Ringes (30) ausgebildet ist,
über den der Biegebalken (27) im hinteren Gehäuseteil (28) befestigt ist.
3. Impulsschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement als Stellstange (23) ausgebildet ist, die in einer Bohrung
der Abtriebswelle (13) des Schlagwerkes (5) und einer damit axial ausgerichteten Bohrung
(24) der Motorwelle (8) des Druckluftmotors (4) angeordnet ist und mit ihrem druckluftmotorseitigen
Ende auf den Biegebalken (27) einwirkt.
4. Impulsschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (23) auf den Biegebalken (27) unter Zwischenschaltung eines
Wälzlagers, insbesondere einer drehbar gelagerten Kugel (26) einwirkt.
5. Impulsschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (23) auf ihrem mit der Schlagwerkzylinderkammer (14) in druckleitender
Verbindung stehenden Ende über eine Druckfeder (25) spielfrei in Verbindung mit dem
Biegebalken (27) gehalten wird.
6. Impulsschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle (8) unmittelbar vor dem Biegebalken (27) ein scheibenförmiges
Zählrad (35) eines Drehwinkelgebers für die Winkelzählung angeordnet ist, dessen stiftförmiger
Sensor (37) den Ringraum (38) des den Biegebalken (27) aufnehmenden Ringes (30) durchgreift.
7. Impulsschrauber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkelgeber und der Biegebalken (27) im hinteren Gehäuseteil (28) des
Impulsschraubers untergebracht sind, über welches auch die Signalleitungen (39) des
Biegebalkens (27) und des Drehwinkelgebers zur elektronischen Steuereinheit (40) geführt
werden.
8. Impulsschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (40) unmittelbar im Impulsschrauber oder extern
angeordnet ist.
9. Impulsschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Biegebalkens (27) ein Dehnungsmeßstreifen angeordnet ist.
1. 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.
2. 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).
3. 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).
4. 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).
5. 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).
6. 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).
7. 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).
8. 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.
9. 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.
1. Visseuse à impulsions hydraulique, en particulier pour le serrage d'assemblages vissés,
comportant un moteur à air comprimé (4), une unité à impulsions (5), montée en aval
du moteur à air comprimé, pour l'entraînement pulsé d'un arbre de sortie (13) pour
l'outil ainsi que d'un dispositif de coupure pour l'interruption en fonction du couple
de rotation, de l'arrivée d'air comprimé au moteur à air comprimé (4), lequel dispositif
comporte un élément (23), monté dans l'arbre moteur (8) du moteur à air comprimé et
qui est en liaison d'acheminement de pression avec la chambre de cylindre (14), constituant
la pression, de l'unité à impulsions (5), élément par lequel un signal relatif au
couple de rotation est délivré à un dispositif de coupure, qui interrompt l'arrivée
d'air comprimé au moteur à air comprimé (4) lorsqu'est atteinte une valeur limite
donnée du couple de rotation, caractérisée en ce que l'élément (23) conformé en élément
de réglage agit sur un barre de flexion (27), qui est pourvue d'au moins un capteur
de valeur de mesure, de préférence de deux capteurs de valeur de mesure conformés
en tant que jauges d'allongement (31), pour la détermination d'un moment de flexion
dépendant de la pression pulsée dans la chambre de cylindre (14) de l'unité à impulsions,
lequel est comparé, dans une unité de commande (40) de préférence électronique, à
une valeur limite de couple de rotation donnée, pour laquelle le dispositif de coupure
est actionné.
2. Visseuse à impulsions, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre de
flexion (27) est conformée de préférence en tant que branche radiale d'un anneau (30)
disposé fixement dans la partie de boîtier arrière (28) du moteur à air comprimé (4),
anneau par lequel la barre de flexion (27) est fixée dans la partie de boîtier arrière
(28).
3. Visseuse à impulsions, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément
de réglage est conformé en tant que tige de réglage (23), qui est prévue dans un perçage
de l'arbre de sortie (13) du mécanisme de percussion (5) et dans un perçage (24),
orienté axialement avec le premier de l'arbre moteur (8) du moteur à air comprimé
(4) et qui agit sur la barre de flexion (27), avec son extrémité côté moteur à air
comprimé.
4. Visseuse à impulsions, sel on l'une des revendications précédentes, caractérisée en
ce que l'élément de réglage (23) agit sur la barre de flexion (27) par insertion d'un
palier de roulement, en particulier d'une bille (26) montée tournante.
5. Visseuse à impulsions, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en
ce que la tige de réglage (23) est maintenue sans jeu par un ressort de compression
(25), en liaison avec la barre de flexion (27), sur son extrémité se trouvant en liaison
d'acheminement de pression avec la chambre de cylindre (14) du mécanisme de percussion.
6. Visseuse à impulsions, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en
ce qu'une roue de comptage (35) en forme de disque d'un capteur d'angle de rotation
est prévue sur l'arbre moteur (8), directement devant la barre de flexion (27), pour
le comptage des angles, roue de comptage dont le capteur (37) en forme de goujon traverse
l'espace annulaire (38) de l'anneau (30) logeant la barre de flexion (27).
7. Visseuse à impulsions, selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capteur
d'angle de rotation et la barre de flexion (27) sont logés dans la partie de boîtier
arrière (28) de la visseuse à impulsions, qui guide aussi les lignes de signaux (39)
de la barre de flexion (27) et du capteur d'angle de rotation vers l'unité de commande
électronique (40).
8. Visseuse à impulsions, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en
ce que l'unité de commande électronique (40) est directement située dans la visseuse
à impulsion ou à l'extérieur.
9. Visseuse à impulsions, selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en
ce qu'une jauge d'allongement est disposée des deux côtés de la barre de flexion (27).