DE1478904A1 - Drehschlagschrauber - Google Patents

Description

Dr. A. Mantel DipWng. W. Dahlke Pater, fanwäl ie Refrath bei Köln Frankenfast 137	Gardner-Denver Company	1478904 6. Nov. 1968 Hg./S.	Drehschläge	Ein-	- 2 -
P 14 78 904.9	Quincy, Illinois, USA		aufnennenden, das Befestigungselement drehenden Ein
"Drehschlagschrauber"		richtung, einer drehbaren Drehschläge ausübenden Ein
Die Erfindung betrifft Drehschlagschrauber,		richtung und eine* die Drehschläge ausübende
ausübende Werkzeuge zum Anziehen von Gewinde		richtung antreibenden Druckmitteiaotor·
d.h. stoß
tragenden
Befestigungseleaenten durch eine Folge von Drehechlägen
gleichmäßiger Energie, mit einer drehbaren,

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Üblicherweise wird bei einer Schraubverbindung eine Mutter auf eine Schraube, oder eine Schraube in ein Werkstück geschraubt, um dadurch ein Fügeteil klemmschlüssig zu befestigen. Die folgenden Ausführungen beziehen sich in erster Linie auf Schraubverbindungen mit Mutter und Schraube, sind jedoch auch auf andere Schraubverbindungen übertragbar. Beim Anziehen von Muttern ist es van Bedeutung, daß der richtige Vorspannungsgrad erreicht wird und daß die Vorspannung mehrerer Schrauben in einem Werkstück gleich ist, so daß die Belastung gleichmäßig verteilt wird und keine Schraube mehr als den ihr zugedachten Lastanteil zu tragen hat. Wenn eine Schraube keine ausreichende Vorspannung hat, se kann die Betriebslast, z.B. eine schwellende oder stoßartige Belastung, ein Lösen, der Schraubverbindung oder einen Ermüdungsbruch des Schraubenbolzens hervorrufen. Wird ein Schraubenbolzen zu stark vorgespannt, so kann er beim Vorspannen zu Bruch gehen oder sonstwie beschädigt werden, was einen alsbaldigen Bruch im Betrieb zur Folge hat.

Normalerweise gibt ein Drehschlagschrauber zum Anziehen von Schrauben in Schraubverbindungen die

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Schläge in einer intermittierenden Folge von Drehimpulsen über einen Werkzeugkopf ab, der einstückig mit einem Ambosselement des Werkzeuges verbunden ist* Soll beispielsweise eine Mutter angezogen werden, so ist das maximal erreichbare Anzugsmoment entweder durch die Festigkeit des Schraubenbolzenwerkstoffes oder aber durch die maximale Abgabeenergie bestimmt, welche von dem Werkzeug auf die Mutter übertragen wird. Unterstellt man, daß jdie Festigkeit des Schraubenbolzens nicht überschritten wird, so tritt das äußerst erreichbare Anzugsmoment bei einem gegebenen stoßausübenden Werkzeug zum Anziehen von Schraubverbindungen dann auf, wenn eine weitere Verdrehung der Mutter nicht mehr möglich ist und die gesamte Energie eines jeden Drehimpulses entweder durch elastische Verformung des Schraubenbolzens oder durch elastische Verformung des das Drehmoment übertragenden Elementes absorbiert wird.

Aus diesem Grunde sind viele Vorrichtungen zur Klemmkraftregelung von Schraubverbindungen vorgeschlagen worden, welche das vom Werkzeug zur Verdrehung der Mutter oder des Schraubenbolzens abgegebene Drehmoment zu regeln versuchen. Bei vielen dieser Vor-

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richtungen sind Einrichtungen zur Abschaltung des . j Werkzeuges oder zur Ausrückung der Werkzeugkupplung · vorgesehen, wenn das vorgewählte Abgabedrehmoment erreicht ist. Einige dieser Vorrichtungen haben sich, als sehr zuverlässig in der Aufbringung eines nur in engen Grenzen schwankenden Anzugmomentes bei Schraubverbindungen erwiesen. Ein genaues Studium aller Probleme bei Schraubverbindungen und das Erfordernis eine geregelte Klemmkraft bzw. Spannung bei diesen zu erreichen, hat jedoch gezeigt, daß der Betrag eines einer Mutter oder einen Schraubenbolzen erteilten Anzugs- . ' momentes eine sehr ungenaue Meßgröße für die von der Verbindung erreichte Spannung bzw. Klemmkraft ist.

Es wurde empirisch gefunden, daß mehr als 9Q$'4es einer Schraubverbindung erteilten Anzugsmomentes durch Rei->, bungsverluste der miteinander in Berührung befindlichen Flächen und der Gewindegänge aufgezehrt werden kann. Die Reibungsverluste schwanken in weiten Grenzen, da sie von den Oberflächenverhältnissen, wie von der. Schmierung, dem Grat, dem Rost und von beschädigten Gewindegängen abhängig sind. Es ist schwierig, wenn, nicht unmöglich, diese Verhältnisse, sei es vom

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praktischen oder wirtschaftlichen Standpunkt aus, zu beeinflussen. Bei einer Verwendung von solchen stoß— ausübenden Werkzeugen zum Anziehen von Schraubverbindungen, die bei Erreichung eines vorgegebenen Drehmomentes abschalten, ist es somit wahrscheinlich, daß die einzelnen Schraubverbindungen in einem Werkstück entweder nicht ausreichend oder übermässig stark vorgespannt sind, obwohl die angezeigten Drehmomente innerhalb annehmbarer Grenzen liegen.

Bei der Entwicklung des im folgenden beschriebenen
Drehschlagschraubers wurde gefunden, daß die Bolzendehnung eine konstante und genaue Meßgröße zur Bestimmung der Klemmkraft ist. Die Dehnung des Bolzens ruft eine Spannung hervor. Innerhalb der Elastizitätsgrenze ist die Bolzenspannung der Bolzendehnung proportional. Da die Kraft, die erforderlich ist, um den Schraubenbolzen um einen vorgewählten Betrag zu verlängern, bekannt ist, kann die Bolzenspannung und somit die Klemmkraft der Schraubenverbindung von einem solchen stoöausübenden Werkzeug genau geregelt werden, dessen größtmögliche Abgabeenergie gerade ausreicht, um den Schraubenbolzen um den erwünschten Betrag zu dehnen.

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Um eine konstante und gleichmäßige Spannung der Schraubenbolzen über die Regelung der größtmöglichen Abgabeenergie des Werkzeuges zu erreichen, muß das Winkelmoment eines jeden vom Werkzeug ausgeübten Impulses das gleiche sein, Aus diesem Grunde muß es mit bestimmten physikalischen und dynamischen Eigenschaften ausgestattet werden, um ein gleichbleibendes Winkelmoment zu erreichen.

Zunächst muß die zur Erzeugung des Stoßes zu beschleunigende Masse konstant sein. Außerdem muß die Masse während der Beschleunigung und beim Stoß mit einem konstanten Momentenarm wirken. Weiterhin muß die Flächenberührung der zusammenstoßenden Flächen konstant sein. Schließlich muß die Beschleunigung der Masse und deren Winkelgeschwindigkeit im Augenblick des Stoßes konstant sein. Sofern ein Werkzeug diese Merkmale aufweist, welche es ihm ermöglichen der Schraubverbindung ein konstantes Winkelmoment zu erteilen, läßt sich eine genaue Bolzenspannung ohne weiteres erreichen.

Um die Bedeutung eines Schraubenschlüssels, der Stöße mit einem konstanten Winkelaoatent liefert, zu erkennen,

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muß bedacht werden, daß die Mu-tter mit ihren spiralförmigen Gewindegängen zwischen den Gewindegängen des Schraubenbolzens, und der Werkstücfcpberfläöhe an welcher sie anliegt, als Keil wirkt. Venn der Mutter ein Dreh* impuls erteilt wird, tritt infolge der Keilwirkung der Mutter eine, Kraftkomponenten auf, die· den Bolzen zu verlängern trachtet und die um ein Vielfaches größer ist, als die Kraftkomponente, die den Bolzen zu verdrehen trachtet. Diese Verhältnisse sind in Fig. 8 veranschaulicht. Der mit W bezeichnete Keil vertritt die Mutter. E ist der resultierende, auf den Schraubenbolzen einwirkende Kraftvektor. Die mit S bezeichnete Kraftkomponente trachtet den Schraubenbolzen zu verlängern , während die mit R bezeichnete Kraftkomponente den Bolzen ,zu verdrehen trachtet. ,

sich .ergebende "Kurzzeitdehnung" des Schraubenbolzens führt, zusammen mit der durch den Stoß hervorgerufenen ^Schwingung, zu einer Herabsetzung der % zwis^en den Xeilen^.a^if tiretenden Reibung, so daß. die Mutter verhältnismäßig unabhängig von den aufgezeigten, veränderlichen, die Reibung beeinflussenden Größen, , zum Schraubenbolzen, durch die Kraftkomponente,

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K verdreht werden kann. Dadurch wird der Schraubenbolzen um einen bestimmten Betrag, der vom Betrag der Mutterdrehung abhängig ist, gedehnt bzw. vorgespannt. Bei der "Kurζ ζ e i td e hnung" des Schraubenbolzens wird dieser bei jeder weiteren Verdrehung der Mutter um einen zusätzlichen Betrag gedehnt. Gegebenenfalls wird die Schraubenbolzenspannung bzw. die Klemmkraft der Schraubverbindung der maximalen Energieabgabe des Werkzeuges entsprechen, so daß weitere Stöße desselben keine weitere Verdrehung der Mutter und somit keine weitere^ Erhöhung der Schraubenbolzenspannung bewirken.

Daraus folgt, daß die resultierende Vorspannung eines jeden Schraubenbolzens einer Mehrfachschraubverbindung gleich ist, wenn die Winkelmomente aller Impulse des Werkzeuges gleich sind. Wenn die Schraubenbolzen so hoch vorgespannt sind, daß die Vorspannkraft die Betriebslast übersteigt, können die Schraubenbolzen keinen Ermüdungsbruch erleiden, weil keine weiterejri Änderung in der Spannung der Schraubenbolzen auftritt. Da keine solche Änderung auftritt, besteht auch keine Gefahr, daß sich die Mutter löst. Die so erhaltene Verbindung ist·

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_ 9 die günstigste, die mit Schrauben erreicht werden kann.

Außer den genannten Merkmalen sollte ein zweckmäßiges, die Spannung regelndes Werkzeug zum Anziehen von Schraubverbindungen bequem einstellbar sein, so daß die maximale Energieabgabe des Werkzeuges in einem gewissen Bereich vorwählbar ist. Dies kann durch einstellbare und genaue Regelung der dem Antriebsmotor zugeführten Energie erreicht werden, wodurch eine Steuerung der Beschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit der stoßenden Masse bewirkt wird.

In einigen Anwendungsfällen von Schraubverbindungen sollen die Schraubenbolzen über die Fließgrenze hinaus, d.h. bis in den plastischen Bereich hinein gedehnt werden. Ein Werkzeug mit den aufgezeigten Merkmalen kann dazu verwendet werden, einen Bolzen beliebig, d.h. bis zur Bruchspannung im Spannungs-Dehnungsdiagramm zu dehnen, da die maximale Energieabgabe des Werkzeuges entsprechend vorgewählt werden kann.

Demzufolge besteht die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe darin, einen Drehschlagschrauber zu schaffen, der

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durch Erzeugung einer gleichmäßigen Bolzenspannung eine gleichmäßige Klemmkraft von Schrauben gewährleistet, ohne Zusatzeinrichtungen erforderlich zu machen.

Diese Aui'gabe wird bei einem Drehschlagschrauber zum Anziehen von Gewinde tragenden Befestigungselementen durch eine Folge von Drehschlägen gleichmäßiger Energie, mit einer drehbaren, Drehschläge aufnehmenden, das Befestigungselement drehenden Einrichtung, einer drehbaren, Drehschläge ausübenden Einrichtung und einem die Drehschläge ausübenden Einrichtung antreibenden Druckmittelmotor gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Eingangsenergie des Druckmittelmotors konstant ist, daß die Drehschläge ausübende Einrichtung eine gleichbleibende Masse und ein konstantes Trägheitsmoment besitzt, daß der Radius der Drehschläge ausübende Einrichtung beim Einwirken auf die Drehschläge aufnehmende Einrichtung konstant ist und daß die Teile der Schlagsteuerung unabhängig vom Motor mit Druckmittel gespeist werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Antriebsmotor direkt mit der Drehschläge ausübenden

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Einrichtung gekuppelt und die umlaufenden Teile des Antriebsinotors besitzen eine konstante Masse und ein ι konstantes Moment,

Der Drehschlagschrauber umfaßt nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Drehschläge ausübendes Element, das von der Drehschläge ausübenden Einrichtung axial in bzw, aus der Bahn der Drehschläge aufnehmenden Einrichtung hinein bzw. heraus bewegbar getragen wird, und einen Betätigunskolben für das Drehschläge ausübende Element, der unabhängig von der Energie der umlaufenden Teile des Drehschlagschraubers wirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Antriebsmotor ein Drehflügelluftmotor und der Strom und die Geschwindigkeit der dem Motor zugeführten Druckluft sind durch ein einstellbares Ventil veränderlich.

Nach einem weiteren Merkmal der· Erfindung ist der Betätigungskolben zum Verschieben des Drehschläge ausübenden Elementes durch Durckluft in eine Richtung schiebbar und durch Federn die in der Drehschläge ausübenden Einrichtung angeordnet sind, in die andere Rich-

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tung bewegbar und ein Drehventil, das durch die Drehschläge ausübende Einrichtung und die Drehschläge aufnehmende Einrichtung gebildet ist, steuert den Kolben durch relative Drehung der Einrichtung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Betätigungskolben eine mit dem Drehschläge ausübenden Element zusammenwirkende Oberfläche auf und das Drehventil leitet abwechselnd Druckluft zu dieser besagten Oberfläche hin und führt Druckluft von dieser ab;

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung tritt beim Hinleiten von Druckluft durch das Ventil das Drehschläge ausübende Element in die Bewegungsbahn der Drehschläge aufnehmenden Einrichtung ein und beim Abführen der Druckluft von der besagten Oberfläche wird es durch die Kraft der Federn aus der Bewegungsbahn der Einrichtung heraus bewegt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Drehschläge aufnehmende Einrichtung einen drehbaren Ambossnocken, der eine in einer Radialebene angeordnete, Drehschläge aufnehmende Oberfläche A besitzt, und das' Drehschläge ausübende Element umfaßt eine in einer

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- 13 Radialebene angeordnet Oberfläche a»

Nach, einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt der Drehschlagschrauber eine in dessen Gehäuse ausgebildete Luftzuführungskammer, eine normalerweise eingerückte Antriebskupplung, die die beiden Einrichtungen miteinander kuppelt und eine mit der Luftzuführungskammer in Verbindung stehende Druckfläche zum Ausrücken der Kupplung umfaßt und das Drehventil steht mit der Kupplungsdruckfläche und der Luftzuführungskammer in Verbindung, die ihre-rseits mit dem Motorsteuerventil verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der E_rfindung umfaßt der Drehschlagschrauber ein Kupplungssteuerventil zum wahlweisen Schließen der Verbindung zwischen der Luftzuführungskammer einerseits und der Kupplungsdruckfläche sowie dem Drehventil andererseits, wodurch die Drehschläge ausübende und die Drehschläge aufnehmende Einrichtung vom Motor, gekuppelt durch die Antriebsküpplung, in Umdrehung versetzt werden.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung erläutert.

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	1	1V/Ö904	- 14 -	- 15 - ;
Bs zeigt:	2	eine Längsschnitt durch den erfindungsge
Fig.		mäßen Drehschlagschrauber;
		einen der Fig. 1 ähnlichen Teillängsschnitt,
Fig.	3	die Einzelteile des Drehschlagschraubers in
	4	einer anderen Relativlage zeigend;
	5	einen Querschnitt eritlagn 3-3 der Fig. 2;
Fig.	6	einen Querschnitt entlang 4 - 4d©r Fig. 2;
Fig.		einen Querschnitt entlang 5-5 der Fig. 1;
Fig.	7	einen Teillängsschnitt entlagn 6-6 der.
Fig.		Fig. 5?
	8	einen Querschnitt entlang 7-7 der
Fig.		Fig. 1;
		ein Diagramm der in einer Schraube auftre
Fig.	tenden Kräfte.

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Der Drehschlagschrauber wird durch Druckluft oder ein anderes Druckmittel angetrieben. Er umfaßt ein Gehäuse 11 mit einem einstückig angeformten, pistolenartigen Handgriff 13· Im rückwärtigen Teil des Gehäuses (in Fig. der rechte Teil) ist ein rotierender, druckluftbetriebener Flügelmotor 15 eingebaut. Dieser treibt eine Hammereinrichtung 17 an, die im vorderen Teil des Gehäuses 11 angeordnet ist. Ein gleichfalls im vorderen Teil des Gehäuses angeordneter, von der Hämmereinrichtung angetriebener Amboß 19 weist einen aus dem vorderen Ende des Gehäuses h-Tausragenden, beispielsweise als quadratischer Antriebszapfen ausgebildeter- Teil 21 auf, an welchem eine Hülse angebracht werden kann, Außerdem weist der Amboß einen sich in die Hammereinrichtung hinein erstreckenden Schaftteil 22 auf.

Der Motor 15 weist ein Motorgehäuse auf, welches durch einen Zylinder 23, eine rückwärtige Endseheibe 25 und eine vordere Endscheibe 27 gebildet wird. Alle diese Teile sind im Gehäuse 11 befestigt. Der Rotor 29 des Motors,weist einen vorderen und rückwärtigen Lagerzapfen auf. Diese sind in geeigneten, in den Endscheiben angeordneten Lagern gelagert. Der vordere Lagerzapfen ist als

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Keilwelle ausgebildet. Der Rotor weist mehrere Radialschlitze auf, in welchen die Flügel 31 gleitbar angeordnet sind, so daß sie beim Umlauf des Rotors mit der inneren Zylindermantelfläche des Zylindrs 23 zusammenwirken. Der Rotorweist eine sich über seine ganze Länge erstreckende Durchlaßbohrung 33 auf. Der primäre Luftauslaß vom Motor erfolgt über eine Öffnung 35 im Zylinder. Von dort gelangt die Luft in eine Kammer 371 die von dem Gehäuse 11 und dem Motorgehäuse gebildet wird. Von dort gelangt die Luft über ein Schalldämpferelement 39 in die Atmosphäre. Die Steuerung des Motors und des Werkzeuges im allgemeinen, ist nachfolgend beschrieben.

Die Hammereinrichtung 17 weist einen Kupplungskörper 41 in Gestalt eines zylindrischen Gebildes mit einer großen, am rückwärtigen Ende befindlichen Bohrung 43, einerim mittleren Teil befindlichen Bohrung 35 und einer im vorderen Teil befindlichen kleinen Bohrung 47 zur Ambosswelle 22 auf.

In.der großen Bohrung 43,d.h., am rückwärtigen Ende des Kupplungskörpers ist ein Kupplungsantriebselement 51 angeordnet. Es ist durch mehrere Antriebszapfen 53 fest

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mit dem Kupplungskörper kl gekuppelt. Das Kupplungsantriebselement weist eine große, nach vorn gerichtete Bohrung 55 und eine kleinere durchgehende Bohrung auf,$ welche ein inneres Keilnutprofil hat. In der großen Bohrung 55 des Küpplungsantriebselementes befindet sich ein Kolben 57» welcher eine rückwärtig^ gerichtete Hülse aufweist, die außen ein Keilwellenprofil trägt, welches mit dem inneren Keilnutprofil des Kupplungsantreibeelementes zusammenwirkt. Außerdem weist der Kolben eine Axialbohrung auf, welche mit einem inneren Keilnutprofil ausgestattet ist und die mit dem äußeren Keilwellenprofil der Rotorwelle zusammenwirkt. Der Kupplungskörper kl wird durch den Rotor 29 über den Kolben 57» das Kupplungsiantriebselement 51 und die Antriebszapfen 53 direkt angetlieben. Die vordere Innenmantelfläche der Bohrung 55 des Kupplungsantriebselementes ist konisch ausgebildet, wodurch der treibende Teil einer Konuskupplung gebildet wird.

Die Ambbßwelle 22 ist durch ei den Kupplungskörper 4i hindurch und in die Bohrung 55 des Kupplungsantriebselementes hineingeführt. An ihrem rückwärtigen Ende ist ein konischer Teller 59 unverdrehbar befestigt. Dieser wirkt mit dem konischen Bereich des Kupplungsantriebselementes zusammen und stellt somit die angetriebene

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Kupplungshälfte der Konuskupplung dar. Der Amboß ist mittels eines Lagers 61 im vorderen Ende des Gehäuses 11 drehbar in der Weise gelagert, daß eine Axialverschiebung ausgeschlossen ist. Zwischen dem konischen Teller 59 unddem Kolben 57 befindet sich ein Lager 63, welches die Relativverdrehung dieser beiden Elemente zueinander ermöglicht und ihre Konzentrizität sowie die Axiallage des Kolbens 57 bestimmt. Zwischen der Amboßwelle 22 und dem Kolben 57 befindet sich eine Dichtungshülse 65, welche die Abdichtung zwischen diesen Elementen, dem konischen Teller 59 und dem Rotor 29 übernimmt. Der Amboß und die Dichtungshülse weisen Axialbohrungen auf, .die mit der Rotorbohrung 33 in Verbindung stehen.

Zwischen dem Kupplungsantriebselement 51 und der vorderen Endscheibe 27 des-Motors sind konische Tellerfedern 67 angeordnet, welche das Kupplungsantreibselement und den Kupplungskörper relativ zum Kolben 59 nach vorn schieben, wodurch die Konuskupplung eingerückt wird. Über Radialbohrungen 69 im Kolben 57 und in der Dichtungshülse 65 steht die durch den Kolben 57 und die Bohrung 55 des Kupplungsantriebselementes gebildete Kammer mit dem axialen Kanal in der Amboßwelle 22, der Dichtungshülse

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- 19 und dem Kanal 33 der Rotorwelle in Verbindung.

Wenn sich ein ausreichender Luftdruck innerhalb dieses axialen Kanals aufgebaut hat, wird das Kupplungsäntriebselement und der Kupplungskörper durch diese Druckaufschlagung rückwärts, relativ zum Kolben 59 und gegen die Kraft der Tellerfedern 67 verschoben, wodurch die Konuskupplung ausgerückt wird. Die Funktion der Konuskupplung ist nachfolgende beschrieben.

In der großen Bohrung 43 des Kupplungskörpers ist ein Kolben 71 angeordnet«. Er ist an der Zylindermantelfläche abgedichtet und ist mit einer rncli vorn weisenden Hülse 72 ausgestattet. Die Hülse wird von der mittleren Bohrung 45 des Kupplungskörpers aufgenommen. Der Kupplungskörper weist fünf, wie aus Fig. k ersichtlich, auf dem Umfang verteilt angeordnete Bohrungen auf, deren Achsen parallel zur Drehachse verlaufen und die von der großen Bohrung 43 nach vorn weisen und mit der mittleren Bohrung seitlich, in Verbindung s«ien, d.h. diese anschneiden. Von diesen Bohrungen ist die mit 73 bezifferte durch das vordere Ende des Kupplungskörpers durchgebohrt. Diese Bohrung dient zur Aufnahme des zylindrischen Hammerstiftes 75. Der Hammerstift und die Hülse 72 des Kolbens

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71 weisen, wie am besten aus Fig. 2 und k ersichtlich, einander komplementär ausgebildete Auskerbungen auf. Dadurch sind die beiden Bauteile in der Weise miteinander gekuppelt, daß der Hammerstift die Axialbewegung des Kolbens 71 mitmacht und die Drehbewegung des Kupplungskörpers über den Hammerstift auf den Kolben 71 übertragen wird. Die übrigen vier auf dem Umfang verteilt angeordneten Bohrungen 76 im Kupplungskörper sind nicht durch das vordere Ende desselben durchgebohrt und sie dienen zur Aufnahme von Spiralfedern 77» welche gegen die vordere Stirnfläche des Kolbens 71 drücken und denselben dadurch nach rückwärts verschieben. Die rückwärtige Bewegung des Kolbens ist durch Scheiben 79 begrenzt, die dem Kupplungsantriebselement anliegen. Eine der Scheiben ist als Dichtscheibe ausgebildet, so daß hinter dem Kolben 71 eine Luftkammer gebildet ist. Der Kolben weist eine Axialbohrung auf, welche fein mit der zylindrischen Welle 22 des Amboß 19 gepaßt ist. Diese Elemente bilden einen Schieber, dessen Wirkungsweise auf der Relativverdrehung der Element zueinander beruht. Er dient zur Steuerung des Lufteinlasses und des Luftauslasses der hinter dem Kolben 71 befindlichen Luftkammer. Die Welle 22 ist durch die Dichtscheibe 79 abgedichtet, wodurch hinter dem Kolben 71 eine abgeschlossene Luft-

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- 21 kammer gebildet wird.

Der Amboß 19 welit In seinem mittleren, zwischen den Enden gelegenen Bereich einen Radialflanaoh auf, an welchem, wie am besten aus den Flg. 2 und 3 ersichtlich, auf der Rückseite ein Nocken 81 einstückig angeformt ist. Diese Nocken bildet Stoßaufnahmeflächen A und B, welohe in radialen Ebenen liegen. Das vordere Ende des Hammerstiftes 75 ist in der V^ise angefräst, daß zwei stößausübende Flächen a und b gebildet werden, die wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, gleichfalls in radialen Ebenen liegen und mit den Flächen A und B des Amboß, Je nach der Drehrichtung des Kupplungskörpers relativ zum Amboß, zusammenwirken.

Wenn der Kolben 71» wie in Fig. 1 dargestellt, durch die Federn 77 in seine hintere rückwärtige Äußerstlage gedrückt 1st, dann ist der Hammerstift 75 zurück- und in den Kupplungskörper hineingezogen, so daß der Nocken 81 außerhalb der Rotationsbahn des Hammerstiftes }£ liegt. Wird die Luft in die hinter dem Kolben 71 befindliche Kammer geleitet, so wird der Kolben nach vorn verschoben, so daß der Hammerstift, wie aus Fig. 2 ersichtlich, aus

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dem Kupplungskörper herauaragt, wodurch die vorerwähnten Stoßflächen miteinander in Berührung gelangen· Der beschriebene Kupplungekörper 41 , der Kolben 71, der Hammerstift 75 und die Federn 76 bilden eine Stoßkupplung, deren Arbeitsweise durch ein im folgenden beschriebenes Ventil gesteuert ist.

Das Ventil zur Steuerung der Bewegung des Kolbens 71 wird duroh die Amboßwelle 22 und den Kolben 71 selbst gebildet. Die Amboßwelle weist einen axialen Kanal auf, der bis zu einem Funkt in der Nähe des vorderen Endes derselben geführt ist. Etwa in der Mitte ist dieser Kanal durch einen Stopfen 83 verschlossen, wodurch ein hinterer Kanalabschnitt 85 und ein vorderer Kanalabschnitt 87 gebildet wird. Der hintere Kanalabschnitt 85 steht über den Rotorkanal 33 mit einer Druckluftquelle, in noch zu beschreibender Weise, in Verbindung. Hinter dem Stopfen 83 weist die Welle 22 eine Radialbohrung 89 auf, die mit dem Kanalabschnitt 85 in Verbindung steht. Vor dem Stopfen 83 weist die Welle eine Radialbohrung 91 auf, die mit dem Kanalabschnitt 87 in Verbindung steht und die gegenüber der Radialbohrung 89 und 180° versetzt ist. Die W₆IIe weist eine quer verlaufend· Abflachung 93 auf, welohe mit der Radialbohrung 91 in Ver-

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bindung ist. In der Nähe des vorderen Endes des Amboß ist der Kanalabschnitt 87 durch etwa radial verlaufende Auslaßöffnungen 95 mit der Atmosphäre verbunden. Die Bohrung des Kolbens 7¹ ist mit einer in Längsrichtung verlaufenden Nut 97 versehen, die sich von der rückwärtigen Stirnfläche des Kolbens bis in die Nähe des vorderen Endes seiner Hülse 72 erstreckt.

In Fig. 1 ist der Hammerstift 75 J^ im zurückgezogenen Zustande direkt über dem Amboßnocken 81 dargestellt. In dieser Stellung hat die Nut 97 im Kolben eine solche Winkelstellung, daß sich ihre Radiallage mit derjenigen der Radialbohrung 91 und der Abflachung 93 deckt. Somit steht die Kammer hinter dem Kolben über die Ablachung 13 und die Kanäle 91, 87 und 95 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Radialbohrung 89 ist durch den Kolben 71 verschlossen. Der Hammerstift 75 nimmt diese Stellung relativ zum Amboßnocken 81 unmittelbar nach jedem Stoß, bzw. wenn die Beschleunigung des Kupplungskörpers einsetzt, ein. Die Federn 77 haben den Kolben und den Hammerstift zu diesem Zeitpunkt nach rückwärts, in die zurückgeschobene Lage gedrückt.

In den Fig. 2, 3 und k ist der Amboß im Vergleich zu

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seiner in Fig. 1 dargestellten Stellung und somit relativ zum Hammerstift um 180° verdreht dargestellt. In dieser Stellung wird die Abflachung 93 durch den Kolben" 71 abgedichtet, so daß die hinter dem Kolben befindliche Kammer von der Atmosphäre abgeschlossen ist. Nunmehr hat die Radialbohrung 89 eine solche Winkelstellung, daß sich ihre Radiallage mit der der Nut 97 im Kolben deckt, so daß Druckluft in die hinter dem Kolben befindliche Kammer eingeströmt ist und der Kolben und der Hammerstift sich in der nach vorn vorgeschobenen Lage befinden, in welcher der Hammerstift vorsteht und seine stoßausübenden Flächen a und b in der Rotationsbahn der stoßaufnehmenden Fläche A und B liegend.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, muß der Hammerstift aus seiner in diesen Figuren dargestellten Lage um mehr als 90 relativ zum Amboß verdreht werden, bevor ein Anstoß eintritt. Es ist ferner ersichtlich, daß die Radialbohrung 89 durch den Kolben geschlossen wird, bevor dieser Drehwinkel durchlaufen ist. Die Kammer hinter dem Kolben bleibt zweitweilig geschlossen um den Hammerstift in der vorgeschobenen Stellung zu halten. Es ist ferner ersichtlicht, daß nach einer Verdrehung von etwa 90° aus der dargestellten Stellung, d.h. kurz vor dem Anstoß die Ab-

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flachung 93 mit der Nut 97 des Kolbens in Verbindung steht, wodurch die Kammer hinter dem Kolben kurz vor dem Anstoß mit der Atmosphäre verbunden wird. Das ist erforderlich, damit sich der Kolben unmittelbar nach dem Stoß rückwärts bewegt, so daß der Nochen 81 beim nachfolgenden Arbeltsspiel dem Hammerstift 75 nicht im Wege ist Es ist außerdem ersichtlich, daß das Ventil in beiden Drehrichtungen des Kupplungskörpers relativ zum Amboßidentisch arbeitet. Aus diesem Grunde ist die Arbeitsweise der Stoßkupplung in beiden Drehrichtungen die gleiche.

Das Werkzeug ist über eine handelsübliche, nicht dargestellte, am Ende des Handgriffes 13 anzuschließende' Kupplung mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden. Die Luft wird durch eine Kammer 99 im Handgriff zu einem handelsüblichen Drosselventil geleitet, welches durch eine Feder gegen den Ventilsitz gedrückt wird. Das Drosselventil, welches die Aufgabe eines An- und Abschaltventil es übernimmt, wird durch einen Abzugsbügel 103 über einen Stößel 105 betätigt. Von dem Drosselventil gelangt die Luft durch einen Kanal 107 zu einer Kammer 109, die vom Gehäuse 11 und einem tellerartigen Reversierventil 111 gebildet wird, welches der rüok-

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wärtigen Endscheibe 25 des Motors anliegt. Das Reversierventil wird duroh eine Feder 112 gegen die Endscheibe gedrückt, die mit dem Ventil drehfest verbunden ist. Wie am besten aus den Fig. 1, 5 und 6 ersichtlich, weist das Reversierventil einen rückwärts weisenden zentralen Fortsatz 113 und eine vorwärts weisende zentrale Bohrung 115 auf, welche sich bis in den Fortsatz erstreckt und zur Aufnahme des rückwärtigen Lagerzapfens des Rotors dient. Die Bohrung 115 steht mit der Kammer 109 über Schlitze 117 in Verbindung, so daß die Bohrung und die Kammer 109 in Wirklichkeit eine einzige Luftkammer bilden, die im folgenden als Luftzufuhrkammer bezeichnet und mit 109 beziffert wird. Das rückwärtige Ende des Fortsatzes ist mit einer quer verlaufenden Nut zur Aufnahme eines länglichen Reversierhebels 119 versehen. Durch diesen Hebel wird das Reversierventil in die Schaltstellungen verdreht, die der Vorwärts- bzw. Rückwärtsdrehung des Motors entsprechen. Der Reversierhebel ist durch eine Feder 120 in der Nut gehalten.

Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich, ist die rückwärtige Endscheibe 25 des Motors mit Einlaßkanälen 121 und 123 ausgestattet, die mit entsprechenden Zylinderkanälen in Verbindung stehen und die entweder dem Motor Luft

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zuleiten oder einen Sekundärauslaß, d.h. nicht beaufschlaten Seite des Motors darstellen. Das Reversierventil 111 ist mit in Längsrichtung verlaufenden Kanälen 127 und 129 ausgestattet, welche die Kammer 109 mit den Motorkanälen 121 bzw. 123 verbinden. In den Zeichnungen ist das Reversierventil in einer Winkelstellung dargestellt, welche beispielsweise einer Vorwärtsdrehung des Motors entspricht. In dieser Stellung liegt der Ventilkanal 127 über dem Motorkanal 121, wodurch letzterer mit der Luftzufuhrkammer 109 verbunden ist. Der Ventilkanal 129 ist in dieser Stellung funktionslos. Das V_entil 111 ist mit einer nach vorn weisenden bogenförmigen Nut 130 ausgestattet, welche wahlweise mit den Motoreinlaßkanälen 121 und 123 verbindbar fi ist. Außerdem weist es radiale Öffnungen 132 auf, welche die Ringnut 130, wie am besten aus den Fig. 1 und 5 ersichtlich, mit der Auslaßkammer 37 des Gehäuses verbinden. In den Zeichnungen ist der Motoreinlaßkanal 123 mit der Ringnut 130 in Verbindung, wodurch ein Sekundärauslaß für die getriebene, d.h. die nicht beaufschlagte Seite des Motors geschaffen wird. Wenn das Reversierventil in die Reversierstellung verdreht ist, wird der Motorkanal 123 mit der Luftzufuhrkammer 109 und der

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Motorkanal 121 und der Auslaßkammer 37 verbunden. Die Reversierkanäle 127 und 129 sind im Hinblick auf den sekundären Luftauslaß funktionslos.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Kammer 109 als Luftzufuhrkammer sowohl für den Motor 15 als auch für die Stoßkupplung dient. Der Luftstrom von der Kammer 109 zum Motor wird, wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, durch ein Geschwindigkeitsregulierventil 131 geregelt. Dieses besteht aus einer Schraube mit einem Kopf größeren Durchmessers. Die Stirnfläche des Schraubenkopfes verläuft parallel zur hinteren Stirnfläche des Reversierventiles 111. Der Kopfdurchmesser ist groß genug gewählt,^ um den Reversierkanal 123 des V ntils zu überdecken. Das >. Ventil 131 ist in eine sich nach rückwärts öffnende Gewindebohrung im Gehäuse 11 eingeschraubt. Es ist relativ zur Stirnfläche des Reversierventiles verstellbar, wodurch der Luftstrom von der Kammer 109 zum Motor geregelt wird. Insbesondere wird durch das Ventil 131 der dynamische Druck,im Gegensatz zu dem statischen Druck der von der Luftdruckquelle gelieferten Luft, der in den Motorzylinder einströmenden Luft geregelt. Durch die Regelung des dynamischen Druckes der dem Motor zugeführten Luft wird eine genaue Regelung der dem Motor zugeführten

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Energie und somit der Winkelgeschwindigkeit des Motors und des Kupplungskörpers k\ erreicht. Um den dynamischen Druck voll wirksam werden zu lassen, sind die Luftkanäle im Motorgehäuse so ausgeführt, daß sie einen minimalen Durchflußwideratand haben. Wie am besten aus Den Fig. 6 und 7 ersichtlich, wird die in den Motorzylinderkanal 125 geleitet Luft über offene Schlitze welche in die Enden des Zylinders 23 eingefräst sind in die Zylinderkammer geleitet.

Die Regelung des dynamischen Druckes der dem Motor zugeführten Luft ist von größter Wiohtigkeit um eine gleichmäßige Beschleunigung, Winkelgeschwindigkeit und somit ein gleichmäßiges Winkelmoment der stoßenden Masse zu erreiche. Bekanntlich schwankt der Luftdruck in einem Montagebetrieb, da u.U. viele pneumatisch betriebene Werkzeuge u.dgl. an einer Druckluftquelle angeschlossen und zeitweilig in Betrieb sind. Diese Druckschwankung hat einen beträchtlichen Unterschied der abgegebenen Energie der an die Druckluftquelle angeschlossenen Werkzeuge zur Folge. Normalerweise werden Werkzeuge der in Rede stehenden Art für einen Betriebsdruck von etwa 6,3 at. ausgelegt. Werkzeuge gemäß vorliegender Erfin-

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dung wurden innerhalb eines Druokbereiches von 4,9 7,7 at. auf die abgegebene Energie geprüft. Es zeigte sich, daß die von den Werkezugen abgegebene Energie innerhalb dieses Bereiches nur unwesentlichen Schwankungen unterworfen war, wenn das beschriebene Geschwindigkeitsregulierventil benutzt wurde. Die Versuche haben gezeigt, daß die Regelung des dynamischen Druckes von wesentlicher Bedeutung zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Winkelmomentes bzw. eines gleichbleibenden Betrages der abgegebenen Energie ist.

Das Geachwindigkeitsregulierventil 131 kann leicht beispielsweise mit Hilfe eines Schraubenziehers auf einen bestimmten dem Motor zugeführten Energiebetrag und folglich auf einen bestimmten vom Werkzeug abzugebenden Energiebetrag eingestellt werden. Nach richtiger Justierung des Geschwindigkeitsregulierventiles wird dasselbe mit Hilfe einer Klemmschraube, die beispielsweise eine Nylonspitze tragt, um eine Beschädigung der Gewindegänge des Regulierventiles zu vermeiden, festgestellt.

Der Luftstrom von der Luftzufuhrkaauaer 109 zu der Stoßkupplung und der Konuskupplung wird durch das Kupplungssteuerventil 137 gesteuert. Wie bereits ausgeführt, ist

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die aus dem Kupplungsantriebselement 51 und dem Konus 59 bestehende Konuskupplung durch die Tellerfedern 6j normalerweise eingerückt, um einen direkten Antrieb zwischen dem Kupplungsantriebselement und dem Amboß 19 herzustellen. Die Konuskupplung bleibt eingerückt, bis der Druck in den Kanälen 33 und 85 sich ausreichend aufgebaut hat um das Kupplungsantriebselement entgegen dem Federdruck nach rückwärts zu verschieben, wodurch die Konuskupplung ausgerückt wird. Die Federkonstanten sind so gewählt, daß die Konuskupplung nicht ausgerückt wird, bis der Druck im Kanal 85 ausreicht, um den Kolben 71 zu verschieben und den Hammerstift gänzlich vorzuschieben, so daß dieser ordnungsgemäß mit dem Nocken 81 des Amboß zusammenwirken kann. Die Konuskupplung stellt somit eine Sicherung dar, wodurch eine Zerstörung oder anderweitige Beschädigung der Stoßfläche des Hämmerstiftes und des Amboß verhütet wird, die bei nur teilweisem Vorschub des Hammerstiltes eintreten kann. Außerdem gewährleistet die Konuskupplung, daß der Stoßflächenbereich des Hammerstiftes und des Amboßnockens bei jedem Impuls bzw. Stoß der gleiche ist. Da die Luftzufuhr zu der Stoßkupplung unabhängig von der Luftzufuhr zum Motor ist, steht der volle Leitungs-

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druck zur Verfügung um die Stoßkupplung unabhängig von der Stellung des Beschwindigkeitsregulierventiles 131 zu betätigen. Dadurch wird eine vollständige Flächenberührung der stoßenden Flächen, unabhängig von der eingestellten, vom Werkzeug abzugebenden Energie gewährleistet. Die vollständige Flächenberührung der stoßenden Flächen wird weiterhin dadurch gewährleistet, daß der Kolben 71 und der Hammerstift 75 durch den Luftdruck zwangsläufig in die Arbeitsstellung vorgefahren und aus dieser durch die Federn 77 zurückgeschoben werden.

In eineigen Anwendungsfällen von Schraubverbindungen wird folgendermaßen verfahren: Man schraubt die Mutter auf den Bolzen und zieht sie mit einem solchen Drehmoment an, welches gerade mit blossen Fingern ausgeübt werden kann. Alsdann verdreht man die Mutter um einen zusätzlichen, durch Rechnung f gefundenen Winkel, um eine Bolzenspannung zu erreichen die innerhalb eines vorgegebenen Bereiches liegt. Das Kupplungssteuerventil macht das erfindungsgemäße Werkzeug für diesen Anwendungsfall besonders geeignet. Dieses Ventil besteht aus einem mit einem Kopf ausgestatteten Bolzen, welcher in axialer fluchtender Bohrung des Reversierventiles 111 und des Reversierhebels 119, die außerdem mit dem Rotorkanal

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fluchten, angeordnet 1st. Das vordere Ende des Ventilbolzens erstreckt sich bis in die Bohrung 115 des Reversierventiles und trägt eine dichtende Unterlegscheibe 138, welche ein Heranziehen des Ventiles verhindert. Der Kopfteil des Ventiles ist durch eine Feder 139 nach hinten gedrückt und ragt aus einer Öffnung des Gehäuses 11 heraus. Das Ventil ist wahlweise betätigbar, wodurch die Unterlegscheibe 138 gegen das Ende des hinteren Rotorzapfens geschoben wird und den Rotorkanal 33 von der Zufuhrkammer 109 abschließt. Wenn der Rotorkanal 33 geschlossen ist, bleibt die Konuskupplung eingerückt und der Motor kann in Betrieb genommen werden um eine Mutter zu verdrehen, wobei der Antrieb über die Konuskupplung erfolgt, wohingegen die Stoßkupplung außer Betrieb bleibt. Wenn das Ventil losgelassen wird, arbeitet die Stoßkupplung Inder beschriebenen Art und Weise. Die Konuskupplung kann also verwendet werden um eine Mutter zu verdrehen und bis auf einemit bloßen Fingern erzielbare Spannung anzuziehen, worauf die Stoßkupplung in Betrieb genommen werden kann um die Mutter und einen zusätzlichen vorbestimmten Winkelbetrag, beispielsweise unter visueller Überwachung zu verdrehen.

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Die Arbeitsweise des Werkzeuges ist der vorangegangenen Beschreibung entnehmbar. Das Werkzeug läßt sich leicht in folgender Weise auf die für ein gegebenes Befestigungselement gewünschten Abgabeleistung einstellen: Zunächst wird ein Schraubenbolzen und eine Mutter an den Fügeteilen angebracht, um die Fließgrenze des Schraubenbolzens zu bestimmen. Das wird durch Verwendung eines Drehmomentenschlüssels erreicht, mit dessen Hilfe die Mutter langsam angezogen wird, bis eine Drehmomentenanzeige erfolgt. Das Erreichen der Fließ- bzw. Streckgrenze wird erkannt, wenn das angezeigte Drehmoment nicht mehr weiter steigt. Das abgelesene Drehmoment am Drehmomentenschlussel hat keinen Einfluß auf die Einstellung des erfindungsgemäßen Werkzeuges, daß der Drehmomentenschlüssel lediglich zur Bestimmung der Streckgrenze des Schraubenbolzens verwendet wird. Daraufhin wird der Drehmomentenschlüssel entfernt und die Verdrehstellung der Mutter relativ zu den Fügeteilen markiert. Dann wird die Mutter um etwa eine halbe Umdrehung zurückgeschraubt. Schließlich wird das Geschwindigkeitsregulierventil auf eine kleine Abgabeleistung eingestellt. Daraufhin wird das Werkzeug auf die Mutter aufgesetzt und es werden Drehimpulsstöße bzw.

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Schläge ausgeübt, bis leine Verdrehung der Mutter mehr stattfindet. W_enn die Markierungen nicht miteinander fluchten, wird das Ventil auf eine höhere Abgabeleistung eingestellt, bis das Werkzeug die Mutter so weit verdreht, daß die Markierungen miteinander fluchten, d.h. die Streckgrenze errecht ist, und auch bei weiteren, über eine Zeitspanne von fünf oder mehr Sekunden erfolgenden Schlägen keine Verdrehung der Mutter über die markierte Stellung hinaus erfolgt. Das Werkzeug ist daraufhin richtig eingestellt, um allen Schraubenbolzen gleicher Art und Größe die richtige Bolzenspannung zu erteilen. Es ist zu bwachten, daß das Werkzeug nicht auf ein bestimmtes abzugebendes, in mkp gemessenes Drehmoment, sondern auf eine äußerste Abgabeenergie eingestellt ist, die gerade ausreicht um die gewünschte Bolzenspannung in einem Bolzen bestimmter Art und Größe hervorzurufen.

Nachfolgende Merkmale des beschriebenen Werkzeuges sind zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegender Aulgabe von Bedeutung: Die rotierende Masse, die dem Amboß den Stoß bzw. Schlag erteilt, umfaßt alle rotierenden Teile des Werkzeuges, mit Ausnahme dee Amboß. Der Hammerstift 75 und der Kolben 71 werden relativ zum

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Kupplungskörper axial verschoben. Das Werkzeug weist keine Konstruktionselemente auf, die relativ zur Drehachse radial bewegt werden. Aus diesem Grunde wird die Masse mit konstantem Momentenarm beschleunigt und in Umdrehung versetzt.

Die stoßausübenden Flächen a und b des Hammerstiftes und die stoßaufnehmenden Flächen A und B des Amboß liegen relativ zur Drehachse in radial gerichteten Ebenen. Der Hammerstift wird durch Druckluft zur Ermöglichung des Zusammenstoßes mit dem Amboß vorgeschoben. Außerdem ist der der Stoßkupplung zugeleitete Luftstrom unabhängig von dem Motor zugeleiteten Luftstrom, so daß die Regulierung des dem Motor zugefülirten Luftstrom keinen Einfluß auf die Arbeitsweise der Stoßeinrichtung hat. Die Konuskupplung stellt insofern eine Sicherheitseinrichtung dar, als sie eine Relativverdrehung zwischen Hammerstift und Amboß solange ausschließt, bis sich der Luftdruck ausreichend aufgebaut hat um den Hammerstift vollständig vorzuschieben. Dadurch wird die Möglichkeit der Beschädigung der stoßenden Flächen auf ein Minimum herabgesetzt. Infolge dieser Merkmale ist die Flächenberührung der aftoßenden Flächen konstant und gleichmäßig, so daß eine gleichbleibende

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Kraftübertragung zwischen dem Hammerstift und dem Nocken des Amboß gewährleistet ist·

Das Geschwindigkeitsregulierventil 131 sorgt für eine genaue Steuerung der dem Motor zugeführten Energie, und zwar unabhängig von Druckschwankungen in der Zuleitung, da das Ventil in erster Linie den dynamischen Druck der dem Motor zugeleiteten Luft und nicht den statischen Druck der dem Werkzeug zugeleiteten Luft regelt. Die Regelung des dynamischen Druckes ist teilweise darauf zurückzuführen, daß das Ventil so nahe wie möglich an den Flügeln des Motors, auf welche die Luft einwirkt, angeordnet ist. Andererseits ist sie teilweise fi auf die konstruktive Ausbildung der Zuleitungen zurückzuführen, durch welche die Luft dem Motor zugeführt wird. Bei gleichbleibender Energieaufnahme des Motors ist unter der Voraussetzung der Einhaltung der sonstigen Bedingungen, betreffend eine konstante Masse und einen konstanten Trägheitsradius,eine gleichbleibende Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit der rotierenden Masse sichergestellt.

Die Stoßkupplung wird durch einen Luftstrom, der unabhängig von dem Luftstrom zum Antrieb des Motors und durch die Federn 67 gesteuert. Der rotierenden Masse

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wird somit zum Zwecke der Betätigung der Stoßkupplung weder Energie weggenommen noch zugeführt. Der rotierenden Masse wird auch keine Energie weggenommen, um das vom Werkzeug abgegebene Drehmoment zu messen oder um das Abschalten des Werkzeuges zu bewirken, wenn ein vorbestimmtes Abgabedrehmoment erreicht ist. Ganz allgemein weist das Werkzeug keinen Mechanismus auf, welcher der drehenden Masse Energie entziehen oder zuführen könnte, wodurch notwendigerweise unterschiedlicher Differenzen der Beschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit der Masse auftreten würden, so daß die Forderung eines gleichbleibenden Winkelmomentes für jeden Stoß nicht fi erfüllt werden könnte.

Der Summenwirkung der aufgezeigten Merkmale führt zu einem Werkzeug, welches gleiche Spannung in allen Schraubenbolzen erzeugt. Bei Wegfall eines oder mehrerer Merkmale wird die Gleichmäßigkeit der Spannung in den einzelnen Bolzen jedenfalls nicht mehr in demselben Maße erreicht.

Ein anderes wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung ist die Einfachheit, mit der das Geschwindigkeitsregulierventil 131 eingestellt werden kann, um eine große

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Anzahl unterschiedlicher Bolzentypen und Größen mit gleichmäßiger Bolzenspannung anziehen zu können. Durch die Verstellung des Geschwindigkeitsregulierventiles wird nur die dem Motor zugeführte Energie und somit die Beschleunigung und das Winkelmoment der stoßenden Masse verändert. Bei jeder gewählten Einstellung des Geschwindigkeitsregulierventiles bleibt die äußerste abgegebene Energie des Werkzeuges gleichmäßig.

Während die dem Motor zugeführte Energie beim erfindungsgemäßen Werkzeug für eine Drehrichtung regelbar ist, ist für die andere Drehrichtung keine Drosselmöglichkeit für die abgegebene Energie vorhanden. Das Geschwindigkeit sregulierventil 131 wirkt nicht auf den Abfluß der aus dem Motor austretenden Luft ein, so daß diese ungedrosselt in die Atmosphäre austritt. Durch Verschwenken des Hebele 119 des Reversierventiles kann also beispielsweise die geamte dem Werkzeug zur Verfügung stehende Energie zur Lösung verrosteter oder korrodierter Muttern oder Bolzen nutzbar gemacht werden.

Es kann jedoch gegebenenfalls ein zweites Geachwindigkeitsregulierventil vorgesehen werden, welches mit dem Heversierventil und dem Lufteinlaßkanal 123 des Motors

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zusammenwirkt, wodurch die Regelung der zugeführten und somit der abgegebenen Energie in beiden Drehrichtungen ermöglicht wird.

Ein weiteres wesentliches Merkmal vorliegender Erfindung besteht in der Einfachheit der Konstruktion des eine konstante Bolzenspannung gewährleistenden Werkzeugen. Bekannte Schlagwerkzeuge dieser Art, die eine Drehmomentensteuerung aufweisen, sind im allgemeinen im Vergleich zu ihrer Leistungsabgabe zu schwer und voluminös. Das ist nicht zuletzt daruaf zurückzuführen, daß ein verhältnismäßig großer Anteil der zur Verfügung stehenden Energie zur Messung des abgegebenen Drehmomentes gebraucht wird, damit das Werkzeug innerhalb eines vorgegebenen Drehmomentenbereiches abgeschaltet werden kann. Außerdem sind die Einrichtungen zur Steuerung des Drehmomentes verhältnismäßig kompliziert und erfordern häufiges Nachstellen und Wartung. Außerdem führt die Steuerung des abgegebenen Drehmomentes, wie bereits ausgeführt, nicht zu der erwünschten, gleichmäßigen Bolzenspannung. Späne, Grat, trockene oder geschmierte Oberflächen rufen unterschiedliche Reibungsverhältnisse beim Anziehen des Befestigungselementes ' hervor. Insbesondere Späne und Grat können ein zeit-

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weiliges Reibungsmoment hervorrufen, welches dem eingestellten Drehmoment eines solchen Werkzeuges das Gleichgewicht hält, wodurch eine Abschaltung des Werkzeuges eintritt, bevor die gewünschte Bolzenspannung erreicht ist. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug beeinflussen diese variablen Einflußgrößen die erreichte Bolzenspannung nicht, da das Werkzeug solange Schläge ausübt, bis die gewünschte Bolzenspannung erreicht ist·

Ein weiteres Merkmal vorliegender Erfindung besteht darin, daß das Erreichen der gewünschten Bolzenspannung eindeutig wahrnehmbar ist, wenn die Mutter sich nicht mehr verdreht. In der Praxis hat sich gezeigt, daß das Aufhören der Verdrehung der Mutter auch durch eine leicht erkennbare Klangänderung des Stoßgeräusches festgestellt werden kann.

Ein weiteres Merkmal vorliegender Erfindung besteht in der Anordnung der Konuskupplung und des Kupplungssteuerventiles 137, welches die Stoßkupplung ausschaltet, so daß eine Mutter oder ein Schraubenbolzen durch die Konuskupplung verdreht werden kann.

Der wichtigste Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeuges

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zum Anziehen von Schraubverbindungen ist darin zu sehen, daß es eine gleichmäßige Spannung der einzel/nen Schraubenbolzen gewährleistet. Das wurde bislang von bekannten, nach dem Stoßprinzip arbeitenden Schraubenschlüsseln nicht erreicht. Außerdem wird dieser Vorteil mit einem Werkzeug erreicht, welches sich durch einen einfacher Mechanismus auszeichnet und demzufolge Ersparnisse in der Unterhaltung erzielt.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß die elnzelenen Bolzen gleichmäßig bis zur Streckgrenze vorgespannt werden können, so daß sich eine maximale Klemmkraft ergibt. Folglich wird die Festigkeit der Schraubenbolzen maximal ausgenutzt, so daß bei gegebenen Verhältnissen die kleinstmöglichen Schraubenbolznen verwendet werden können. Folglich können bei gegebenen Verhältnissen kleinere Schraubenbolzen und Muttern verwendet werden, so daß kleinere Durchgangsbohrungen, kleinere Bohrer, kleiner Gewindebohrer und Maschinen erforderlich sind, wodurch der Fertigungsaufwand herabgesetzt wird.

Es hat sich gezeigt, daß eine Vorspannung der Bolzen

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bis zur Streckgrenze bei normalen Fügeteilen mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug in weniger als einer Sekunde erreicht werden kann. Bei nachgebenden, gedrückten Teilen, z.B. bei gekrümmten Teilen oder verbogenen Unterlegscheiben kann die erforderliche Zeit zur Erreichung der gewünschten Spannung größer sein. In jedem Falle wird die vorgegebene Bolzenspannung jedoch bei allen Bolzen gleichmäßig erreicht.

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Claims (10)

1. Patentansprüche

   ( 1.^Drehschlagschrauber zum Anziehen von Gewinde tragenden Befestigungselementen durch eine Folge von Drehschlägen gleichmäßiger Energie, mit einer drehbaren, Drehschläge aufnehmenden, das Befestigungselement drehenden Einrichtung, einer drehbaren, Drehschläge ausübenden Einrichtung und einem die Drehschläge ausübende Einrichtung antreibenden Druckmittelmotor, dadurch gekennzeichnet , daß die Eingangsenergie des Druckmittelmotors (15) konstant ist, daß die Drehschläge ausübende Einrichtung (17) eine gleichbleibende Masse und ein konstantes Trägheitsmoment besitzt, daß der Radius der Drehschläge ausübenden Einrichtung beim Einwirken auf die Drehschläge aufnehmende Einrichtung (1^Q) konstant ist und daß die Teile der Schlagsteuerung unabhängig vom Motor (i5) mit Druckmittel gespeist werden.
2. 2. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1, "dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsmotor

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   (l5) direkt mit der Drehachläge ausübenden Einrichtung (17) gekuppelt ist und daß die umlaufenden Teile des Antriebsmotors eine konstante Masse und ein konstantes Moment besitzen.
3. 3. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Drehschläge ausübemdes Element (75)> das von der Drehschläge ausübenden Einrichtung (17) axial in bzw. aus der Bahn der Drehschläge aufnehmenden Einrichtung (1°) hinein bzw. heraus bewegbar getragen wird, um durch einen Betätigungskolben (71) für das Drehschläge ausübende Element (75)» der unabhängig von der Energie der umlaufenden Teile des Drehschlagschraubers wirkt.
4. 4. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (15) ein Drehflügelluftmotor ist und daß der Stom und die Geschwindigkeit der dem Motor zugeführten Druckluft durch ein einstellbares Ventil (131) veränderbar sind.
5. 5. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der

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   Betätigungskolben (71) zum Verschieben des Drehschläge ausübenden Elementes (75) durch Druckluft in eine Richtung schiebbar ist und durch Federn (77)> die in der Drehschläge ausübenden Einrichtung angeordnet sind, in die andere Richtung bewegbar ist und daß ein Drehventil (22, 72), das durch die Drehschläge ausübende Einrichtung (17) und die Drehschläge aufnehmende Einrichtung (i9) gebildet ist, den Kolben (71) durch relative Drehung der Einrichtung steuert.
6. 6. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (71) eine mit.dem Drehschläge ausübenden Element (75) zusammenwirkende Oberfläche aufweist und aß das Drehventil (22, 72) abwechselnd Druckluft zu dieser besagten Oberfläche hinleitet und von dieser abführt.
7. 7· Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Hinleiten von Druckluft durch das Ventil (22, 72) das Drehschläge ausübende Element (75) in die Bewegungsbahn der Drehschläge aufnehmenden Einrichtung (i9) eintritt und daß bein Abführen der Druckluft von der be-

   sagten Oberfläche durch die Kraft der Federn (77) aus der Bewegungsbahn (19) heraus bewegt wird.
8. 8. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschläge aufnehmende Einrichtung (19) einen drehbaren Amboßnocken (81) umfaßt, der eine in einer Radialebene angeordnete, Drehschläge aufnehmende Oberfläche A besitzt, und daß das Drehschläge ausübende Element (75) eine in einer Radialebene angeordnete Oberfläche (a) umfaßt.
9. 9. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine in dessen Gehäuse ausgebildete Luftzuführungskammer (iO9)t eine normalerweise eingerückte Antriebskupplung (55t 59)1 die die beiden Einrichtungen (17» 19) miteinander kuppelt und eine mit der LuftZuführungskammer (109) in Verbindung stehende Druckfläche (57) zum Ausrücken der Kupplung umfaßt und daß das Drehventil (22, 72) mit der Kupplungsdruckfläche (57) und der Luftzuführungskammer in Verbindung steht, die ihrerseits mit dem Motorsteuerventil (131) verbunden ist.

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10. 10. Drehschlagschrauber nach Anspruch 1 bis 9» gekennzeichnet durch ein Kupplungssteuerventil (13) zum wahlweisen Schließen der Verbindung zwischen der Luftzuführungskammer (109) einerseits und der Kupplungsdruckfläche (57) sowie dem Drehventil (22, 72) andererseits, wodurch die Drehschläge ausübende und die Drehschläge aufnehmende Einrichtung (17> 19) vom Motor (15)» gekuppelt durch die Antriebskupplung (55» 59)» inUmdrehung versetzt werden.

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