Drehschlagwerkzeug zum Festziehen und Lösen von Schraubverbindungen Die Erfindung bezieht. sich auf ein Dreh schlagwerkzeug zum Festziehen und Lösen von Schraubverbindungen, das eine motorisch angetriebene 'VVel.le und eine mit dieser ge- kuppelten Schwungmasse aufweist, die zeitwei lig unter Spannen einer zwischen ihr und der Antriebswelle angeordneten Feder gegenüber der Bewegung der Antriebswelle zurüekgeha.l- ten und beim Nachlaufen durch die Feder in der Drehrichtung beschleunigt wird,
bis sie einem Amboss einen Drehschlag erteilt, den dieser auf einen Steckschlüssel überträgt.
Bei bekannten Drehsehlagwerkzeugen die ser Art ist das Moment der ausgeübten Dreh schläge durch die Abmessungen der Schwung- masse, der Feder und des Federweges auf einen bestimmten Schraubendurchmesser ab gestimmt. Dies macht sich jedoch in zweierlei Hinsicht unangenehm bemerkbar. Einerseits können Werkstücke, die unter gegenseitiger Verspannung stehen, wie beispielsweise die Bleche eines Blechpaketes, wegen der kurzen Dauer der Kraftübertragung nur mit ungenü gender Flächenpressung verschraubt werden. In diesen Fällen wäre es erwünscht, die Schlagenergie auf einen längeren Zeitraum zu verteilen.
Zum andern können diese Werk zeuge nur für einen bestimmten Schrauben durchmesser mit bestimmter Gewindeart ver wendet erden, da sie bei dem näehstgrösseren Gewinde einen nur ungenügenden Anzug lie- fern, während Schrauben und Mutter mit dem näehstkleineren Gewinde überdreht werden.
Diese Schwierigkeiten sind gemäss der Er findung bei einem Drehschlagwerkzeug der eingangs beschriebenen Art dadurch gemil dert, dass zwischen dem Amboss und dem Steeksclilüssel zur Dämpfung der auf diesen ausgeübten Drehschläge mindestens ein feder- elastisches Glied angeordnet ist.
Die Zeichnung zeigt. fünf Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes: Fig.1 stellt als erstes Beispiel einen Teil eines Drehschlagwerkzeuges, teils im Schnitt und teils in Ansicht dar.
Fig. 2 zeigt Teile des zweiten Beispiels im Längsschnitt und Fing. 3 im Querschnitt.
Fig.4 zeigt das dritte Beispiel in raum bildlicher Darstellung.
Fig. 5 stellt das x -ierte Beispiel im Längs schnitt und Fig.6 und 7 im Querschnitt nach den Linien VI-VI und VII-VII in Fig. 5 dar. Fig.8 zeigt als fünftes Beispiel ein für einstellbaren Federweg ausgerüstetes Schraub glied im Längsschnitt.
Das in Fig.1 dargestellte Drehschlagwerk zeug wird durch einen nicht gezeichneten, mit annähernd gleichbleibender Drehzahl umlau fenden Elektromotor angetrieben und besteht im wesentlichen aus einer Welle 11, einer die Welle koaxial umgebenden Schwungmasse 12 mit Kupplungsklauen<B>13</B> und 14, einem mit Gegenklauen 15 und 16 versehenen Amboss 17, der in einem Vierkant<B>18</B> endigt, sowie einer Drehschlagfeder 19 und einer die Drehschläge auslösenden Steuereinrichtung.
Diese wird von einer im verstärkten Teil der Antriebswelle 11 eingeschnittenen Steuerkurve 20 und einer in die Schwungmasse 11 eingelassenen Mitneh- merkugel 21 gebildet.
Zur kraftschlüssigen Verbindung zwisehen dem Amboss 17 und einer festzuziehenden, in Fig.l gestriehelt angedeuteten Schraube 22 ist ein auf den Vierkant 18 des Ambosses 17 aufgestecktes Zwischenglied vorgesehen. Die ses einstüekige Zwischenglied hat am einen Ende einen Steckscliliisselkopf 23, an den sich ein als Torsionsstab 24 ausgebildeter Schaft anschliesst, der in eine Kupplungsmuffe 25 übergeht.
Der Torsionsstab ist zur Erzielung der notwendigen Federeinwirkung verhältnis mässig lang und schlank ausgefiilli¯t.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Dreh sehlagwerkzeuges ist. kurz folgende: Beim Aufsetzen des Zwisehengliedes auf den Kopf der festzuziehenden Schraube 22 kann die Antriebswelle 11 mit. der Schwungmasse 12 so lange leer umlaufen, bis durch axialen Druck auf das Gerät. eine Leerlauffeder 26 axial zusammengedrückt wird. Diese Feder ist. bestrebt, den Amboss von der Schwungmasse entkuppelt zu halten.
Flanken der Klauen 13 und 14 der Schwungmasse 12 legen sich dann bei axialer Belastung an den Gegenflanken der Klauen 15 und 16 am Amboss an und neh men dadurch den Amboss und mit diesem über das Zwisehenglied auch die Schraube 22 mit.
Hierbei dient. die Steuereinrichtung (Steuer- kurve 20 und Mitnehmerkugel 21) zunächst als Übertragungsglied für das vom Motor be reitgestellte Drehmoment. Sobald das Gegen drehmoment der Schraube 22 einen Wert überschreitet, der im wesentlichen durch die Vorspannung der Drelischlagfeder 19 und die Steigung der Steuerkurve 20 bestimmt ist, bleibt die Bewegung der Schwungmasse 12 hinter der der Antriebswelle 11 immer mehr zurück,
wobei die Mitnehmerkugel 21 der Steuerkurve 20 entlang klettert und dabei die Schwungmasse 12 unter Zunahme der Span nung der Drehsehlagfeder 19 vom Amboss 17 abzieht, bis sich die Klauen 13 und 14 von ihren Gegenklauen lösen und über diese hin weggleiten. In diesem Augenblick kann dann die in der gespannten Drehsehlagfeder gespei cherte Energie die Schwungmasse axial ver schieben.
Dabei erhält diese infolge der Steuer- einriehtung 20, 21 eine Beschleunigung in der Drehriebtung derart, dass sie die umlaufende Antriebswelle 11 wieder einholt und dann nach einem Drehwinkel von etwa- 70 mit Flanken ihrer Klauen 13 und 14 kräftig auf die Gegenflanken der Ambossklauen 15 und 16 aufsehlägt. Die Energie der Schwungmasse wird hierdurch auf den Amboss übertragen, von dem sie über den Torsionsstab 24 ela stisch auf die Schraube 22 weitergegeben wird.
Durch die elastische Verdrehung des Tor sionsstabes werden die von der Schnlingmasse auf den Amboss abgesetzten harten Schläge, die bei direkter Kupplung von Amboss und Schraube zum Festziehen wesentlich grösserer Schrauben ausreichen würden, so weit abge fangen, da ss auch schwächere Schrauben mit dem an sieh zu kräftigen Schlagwerkzeug nicht überdreht werden können.
Man ist. daher nicht mehr gezwungen, für jede Schraubengrösse ein entsprechend abge stimmtes Drehsehlagwerkzeug zu halten, son dern man kann für Schrauben verschiedener Stärke mit einem einzigen Drehschlagwerk zeug auskommen. Dabei kann man zu jeder Schraubengrösse durch Wahl der Torsions- stababmessungen das maximal auf die Schraube übertragbare Anzugsmoment. fest legen.
Beim zweiten Ausfühuuingsbeispiel nach Fig. 2 und 3 besteht das federelastisehe Glied ztvisehen der ebenfalls mit einem Innenvier- kannt <B>31.</B> versehenen Kupplungsmuffe 32 und dem für einen kleineren Schraubendurchmes ser als beim vorhergehenden Beispiel bemes senen Stecksehlüsselkopf 33 aus einer Vielzahl dünner Federstahlstifte 34.
Diese sind auf zwei zur Drehachse des Zwischengliedes kon zentrischen Kreisen verteilt angeordnet und an ihren Enden in passenden, einander gegen- überliegenden Bobrungen im Steckschlüssel kopf 33 und Kupplungsstück 32 gehalten. Durch entsprechende Wahl der Stärke der Federstahlstifte 34 und ihrer freien Biege länge b kann man das maimal auf die festzu ziehende Schraube übertragbare Drehmoment festlegen.
Im Gegensatz zu den Ausführungsbeispie len nach den Fig.1 bis 3 ist. bei dem in Fig. 4 dargestellten dritten Beispiel der Federweg des Zwischengliedes begrenzt. Der elastische Teil dieses Gliedes besteht. hier aus einem Zwi schenstück, (las dem in Fig.1 dargestellten ähnlich ist und wie dieses einen Seehska.nt- steeksehlüsselkopf 43, einen Torsionsstab 47 und ein vierkantiges Kupplungsa.nsatzstüek 45 hat. Zur Verbindung dieses Ansatzes 45 mit dem Vierkant 41 der Schlagwelle 42 dient ein für beide Teile gemeinsamer Innenvier kant einer Hülse 48.
Der Steckschlüsselkopf 43 hat aussen zwei Nasen 44, die klauenartig in zwei an der schraubenseitigen Stirnseite der Hülse 48 eingeschnittene Aussparungen 49 derart mit Spiel in der Umfangsrichtung eingreifen, dass der Federwinkel a und damit. der Federweg des Torsionsstabes 47 beim Fest ziehen von Schrauben begrenzt ist. Beim Lösen von Schraubverbindungen, das heisst, wenn die Hülse 48 und mit. ihr das Zwischenstück (45, 47, 43) entgegen der angegebenen Pfeil richtung angetrieben wird, ist der Federweg des Torsionsstabes praktisch Null.
Die beiden Ausführungsbeispiele nach den Fig. 5 bis 8 zeigen insofern eine weitere Ver besserung, als hier der Federweg der Zwi schenglieder durch einstellbare Anschläge be grenzt ist.
Das in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Zwi schenglied ist. ähnlich wie (las in Fig.4 dar gestellte aus einer Hülse 51, einem Zwischen stück mit Steckschlüsselkopf 53, Torsionsstab 57 und Kupplungsstück 55 sowie einer zum Zusammenhalten von Zwischenstück und Hülse dienenden Lberwurfmutter 56 aufge baut. Die Verbindung des Kupplungsstückes 55 mit der Hülse 51 wird durch einen im Kupplungsstück 55 befestigten Bolzen 58 er zielt, der in eine von vier Ausfräsungen 60, 61, 62 und 63 am kupplungsseitigen Ende der Hülse 51 eingreift.
Der Steckschlüsselkopf 53 hat an seinem Umfang zwei einander gegen überliegende Nasen 54, die jeweils in ein Paar von vier an der schraubenseitigen Stirn seite der Hülse 51 vorgesehenen Aussparun gen 52 eingreifen. Die vier Ausfräsungen 60, 61, 62 und 63 haben, wie Fig. 6 erkennen lässt, in der Umfangsrichtung verschiedenen Ab stand voneinander. Der Zentriwinkel, den die Mittellinien der Aussparungen 60 und 61 ein schliessen, ist etwas kleiner als der Zentriwin- kel zwischen 61 und 62. Dieser wiederum ist um etwa den gleichen Unterschied kleiner als der Winkel zwischen 62 und 63.
Der Winkel c (Fig.7), um den der Torsionsstab 57 bis zum Anschlag seiner Nasen 54 an den Flan ken der Aussparungen 52 federnd nachgeben kann, wird also verschieden, je nachdem der Bolzen 58 in. der Ausfräsung 60, 61, 62 oder 63 liegt. Fig. 7 zeigt in ausgezogenen Linien die Stellung der Nasen 54 in den Aussparun gen 52, wenn der Bolzen 58 sich in der Aus fräsung 60 befindet und der Torsionsstab un belastet ist. Die strichpunktierten Linien in Fig. 7 deuten die Lage der Nasen 54 in den Aussparungen 52 an, wenn der Bolzen 58 in der Ausfräsung 63 liegt.
Bei dem in Fig.8 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel ist gezeigt, auf welche Weise man den Federweg in noch kleinere Stufen unterteilen. kann. Dies ist im wesentlichen da durch erreicht, dass die Hülse aus drei gegen einander stirnverzahnten Einzelteilen zusam mengesetzt ist, nämlich einem Schaftstück 80, einem Ring 82 und einem Kopfstück 84.
Das Schaftstück 80 enthält ein durchgehendes Vierkantloch 86, in das von der einen Seite her das vierkantige Kupplungsstück 85 des Zwischenstückes mit. dem Torsionsstab 87 und dem Steckschlüsselkopf 83 eingeführt ist, wäh rend von der andern Seite her der nicht näher dargestellte Antriebsvierkant. eines Dreh- schlagwerkzeuges eingeführt werden kann.
Das Kopfstück 84 der Hülse ist in gleicher Weise wie bei dein in Fig. 4 dargestellten Bei spiel mit zwei Einschnitten 89 versehen, in die zwei am Steekschlüsselkopf 83 angebrachte Nasen 87 ebenso wie beim Beispiel nach Fig..1 mit Spiel in der Umfangsrichtung eingreifen. Der Ring 82 hat an seinen beiden Stirnseiten eine verschiedene Anzahl von Zähnen, nämlich auf der einen Seite 20 und auf der andern 21.
Wird der Ring nach Lösen der l:berwurfmut- ter 90 um einen Zahn gegenüber dem Schaft stück 80 und dem Kopfstück 84 weitergedreht, so ergibt sieh eine gegenseitige Verstellung des Schaftstrickes gegen das Kopfstück uni
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Um einen entsprechenden Betrag wird hierdurch auch der mögliche Federweg des Torsionsstabes geändert. Man hat daher die Möglichkeit., die Härte der auf die Schraube oder dergleichen ausgeiibten Drehschläge in weiten Grenzen zu regulieren.