DE8319734U1 - Kraftschrauber - Google Patents

Description

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

ANMELDER:

Paul- Heinz Wagner Haus Nr. 70

5203 Much-Birrenbachshöhe

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln

Kraftschrauber

DEICHAAANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KDLN 1

7. Juli 1983 Sg/rk

Die Erfindung betrifft einen Kraftschrauber mit einer Antriebseinheit zum Antreiben eines Schlüsselkopfes, der einen drehbar gelagerten Ring mit unrundem Anschlußelement zum Aufstecken auf einen Schraubenkopf oder eine Schlüsselnuß aufweist, und mit einem an dem Gehäuse der Antriebseinheit drehfest angebrachten Stützfuß zum Ableiten der Reaktionskraft.

Derartige Kraftschrauber sind sowohl als manuell antreibbare Geräte als auch mit hydraulischer Antriebseinheit bekannt. Sie dienen zum Festziehen oder Lösen von Schrauben und Muttern mit hohem Drehmoment. Wenn über den Schlüsselkopf ein Drehmoment auf den Schraubenkopf ausgeübt wird, muß das Gehäuse der Antriebseinheit an einem ortsfesten Widerlager abgestützt werden, damit es sich nicht mitdreht. Dieses Abstützen

des Gehäuses der Antriebseinheit erfolgt über einen Stützfuß, der in der Regel radial oder tangential von dem Gehäuse absteht.

Das Widerlager, gegen das der Stützfuß gesetzt wird, kann eine benachbarte Schraube, ein Flansch oder ein anderes Konstruktionsteil der Einrichtung sein, an der sich die festzudrehende Schraube oder Mutter befindet. Der Ort dieses Widerlagers und seiner Abstützfläche ist daher nicht im voraus definiert, so daß der Stützfuß so ausgebildet sein muß, daß er sich an unterschiedlichen Stellen abstützen kann, die von den örtlichen Verhältnissen abhängen. Dies bedeutet auch, daß die Winkellage der Stützfläche des Widerlagers nicht von vorneherein bestimmt werden kann.

Andererseits gibt es hydraulisch betriebene Kraftschrauber, bei denen eine Kolben-Zylinder-Einheit zahlreiche Kolbenhübe ausführt, um über eine im Schlüsselkopf befindliche Ratsche den Schraubenkopf abschnittsweise zu drehen. Das Gehäuse der Antriebseinheit kann bei derartigen Kraftschraubern in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kolbenhub Schwenkbewegungen ausführen. Ein an dem Gehäuse befestigter Stützfuß sollte sich diesen Schwenkbewegungen anpassen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftschrauber der eingangs genannten Art zu schaffen, der imstande ist, sich mit seinem Stützfuß an die jeweiligen örtlichen Bedingungen anzupassen, um die Reaktionskraft bei unterschiedlichen Winkelpositionen zu dem

jeweiligen ortsfesten Widerlager über eine Fläche auf das Widerlager ze übertragen, so daß Druckspannungskonzentrationen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Stützfuß ein schwenkbar gelagertes Druckstück mit einer vorstehenden Anlagefläche aufweist.

Hierbei paßt sich das Druckstück mit seiner Anlagefläche an die jeweilige Stützfläche des ortsfesten Widerlagers an, so daß die Reaktionskraft stets über die Anlagefläche vollflächig auf das Widerlager übertragen wird. Wenn das ortsfeste Widerlager eine Kante aufweist, erfolgt die Abstützung nicht an dieser Kante, sondern an einer benachbarten Fläche, gegen die sich das Druckstück mit seiner Anlagefläche legen kann. Auf diese Weise werden unzulässig hohe Flächenpressungen und Verformungen sowohl an dem Stützfuß als auch an dem ortsfesten Widerlager vermieden, weil die Druckübertragung stets über eine Fläche erfolgt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Gehäuse eine quer zur Achse des Anschlußelementes verlaufende Längsführung für den Stützfuß aufweist, von der der Stützfuß parallel zu der Achse des Anschlußelementes absteht. Diese Variante eignet sich insbesondere für hydraulisch betriebene Kraftschrauber, bei denen die Antriebseinheit rechtwinklig zur Achse des Anschlußelementes verläuft. Der

Stützfuß steht hierbei in der Regel tangential von dem Gehäuse der Antriebseinrichtung ab. Wegen das sphärisch gelagerten Druckstücks ist eine Anpassung der Anlagefläche an jede beliebige Stützfläche möglich.

Vorzugsweise weist das Gehäuse ein Sechskantprofil auf, auf das ein Schiebering des Stützfußes aufgeschoben ist. Der Schiebering kann in Längsrichtung des Gehäuses bewegt werden, damit der Stützfuß gegen ein geeignetes Widerlager gesetzt werden kann. Durch das Sechskantprofil werden Torsionsspannungen, die von dem Stützfuß auf das Gehäuse der Antriebseinheit ausgeübt werden, umfangsmäßig verteilt. Außerdem ermöglicht das Sechskantprofil ein Umsetzen des Stützfußes um jeweils 60° zur Anpassung an die jeweiligen Abstützverhältnisse.

Wenn der Schiebering ein inneres Doppel-Sechskantprofil aufweist, ist ein Umsetzen des Stützfußes um jeweils möglich. Ein Doppel-Sechskantprofi..1 besteht aus zwei umfangsmäßig um 30° gegeneinander versetzten Sechskantprofilen in Form eines zwölfzackigen Sternes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stützfuß dreieckförmig ausgebildet, wobei zwei Schenkel des Dreiecks im wesentlichen tangential in einen auf das Gehäuse aufschiebbaren Schiebering übergehen. Durch die dreieckförmige Ausbildung des Stützfußes werden dessen Steifigkeit und Stabilität erhöht. An mindestens einem Schenkel ist ein sphärisch gelagertes Druckstück angeordnet.

Im Gegensatz zu den gelegentlich benutzten Pendelstützen, die an dem Gehäuse der Antriebseinheit um eine einzige Achse schwenkbar gelagert sind, ist bei Verwendung des erfindungsgemäßen Stützfußes mit sphärisch gelagertem Druckstück die Gefahr des unbeabsichtigten Abgleitens von dem ortsfesten Widerlager verringert. Der Drehmittelpunkt des Druckstücks befindet sich im geringen Abstand von dem Widerlager und die Reaktionskraft wird von der Kugelfläche des Druckstückes unmittelbar auf den drehfest mit deir Gehäuse der Antriebseinheit verbundenen Stützfuß übertragen, wobei pendelnde Elemente und größere Hebellängen vermieden werden.

Eine zweite Lösung der obengenannten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Gehäuse ein quer zu der Achse des Anschlußelementes verlaufendes unrundes Mehrkantprofil aufweist, auf das ein Schiebering des Stützfußes in unterschiedlichen Drehwinkelpositionen verdrehungssicher aufschiebbar ist.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Kraftschraubers,

Fig. 2 eine Ansicht eines ähnlichen Kraftschraubers wie ²^ in Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles II und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teilschnitts durch den Stützfuß der Fig. 1.

Der dargestellte Kraftschrauber weist eine hydraulisch betriebene Antriebseinheit 10 mit einem langgestreckten Gehäuse 11 auf. Die Antriebseinheit 10 treibt über einen Ratschenmechanismus 12 einen drehbar gelagerten Ring 13,

der ein Anschlußelement 14 in Form einer Öffnung aufweist, die entweder als Mehrkantprofil oder als Verzahnungsprofil ausgebildet ist. In das Anschlußelement 14 kann beispielsweise eine Schlüsselnuß zum Aufstecken auf einen Schraubenkopf eingesetzt werden. Der Ring ist Bestandteil des Schlüsselkopfes 15. Dieser Schlüsselkopf 15 weist einen Hebelarm 16 auf, der koaxial zu dem Ring 13 gelagert ist. Im Innern des Hebelarmes 16 befindet sich ein Kniehebelmechanismus 17 mit einem Verzahnungssegment 18, das in eine Außenverzahnung des Ringes 13 eingreift. Der Kniehebelmechanismus 17 bildet zusammen mit dem Verzahnungssegment 18 den Ratschenmechanismus 12, der bewirkt, daß bei einer Schwenkung des Hebelarmes 16 im Gegenuhrzeigersinn der Ring 13 mitgenommen wird, während bei einer Schwenkung des Hebelarmes 16 im Uhrzeigersinn keine Mitnahme des Ringes 13 erfolgt.

An dem Hebelarm 16 greift über ein Gelenk 19 die Kolbenstange 20 der Antriebseinheit 10 an. Die Antriebseinheit 10 weist innerhalb des Gehäuses 11, das gleichzeitig den Hydraulikzylinder bildet, einen axial verschiebbaren Kolben 21 auf, in dem eine Gelenkkugel 22 gelagert ist, an welcher die Kolbenstange 20 befestigt ist. Von dem Ende des Kolbens 21 steht eine Hülse 23 ab, die die Kolbenstange 20 mit radialem Abstand umgibt und die in einer im Gehäuse 11 untergebrachten Lagerbuchse 2 4 abdichtend geführt ist. Die Lagerbuchse 24 stützt sich an einem hohlen Gewindering 25 ab, der in das Ende des Gehäuses 11 eingeschraubt ist.

In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand befindet sich der Kolben 21 in seiner Rückzugsstellung, in der das Volumen des rückwärtigen Zylinderraumes 26 sein Minimum annimmt bzw. Null ist, während dar Volumen des vorderen Zylinderraumes 27 das Maximum annimmt. In den rückwärtigen Zylinderraum 26 führt durch die Stirnwand des Gehäuses 11 eine Hydraulikleitung 28 hinein und in den vorderen Zylinderraum 27 führt eine Hydraulikleitung 29 hinein. Die Hydraulikleitung 28 verläuft entlang der Achse des Gehäuses 11, während die Hydraulikleitung 29 gemäß Fig. 2 in der Nähe einer Kante des außen sechskantförmigen Gehäuses 11 angeordnet ist. Auf diese Weise können die Anschlüsse für beide Hydraulikleitungen 28 und 29 an der Stirnwand des Gehäuses 11 angeordnet werden, ohne sich gegenseitig zu behindern.

An dem Gehäuse 11 der Antriebseinheit 10 ist das Schlüsse lkopfgehäuse 30 befestigt, in welchem der Ring 13 und der Hebelarm 16 gelagert sind. Das Schlüsselkopfgehäuse 30 ist allseitig geschlossen, weist aber an seinen Seiten öffnungen auf, durch die der Schaft einer Schlüsselnuß hindurchgesteckt werden kann, um mit dem Anschlußelement 14 in Eingriff zu kommen.

Auf die sechskantförmige Außenkontur des Gehäuses 11 ist der Schiebering 31 des Stützfußes 32 aufgeschoben. Der Schiebering 31 weist ein Doppel-Sechskantinnenprofil 33 auf, das aus zwei um 30° gegeneinander verdrehten Sechskantprofilen besteht, so daß ein regelmäßiger Stern mit insgesamt zwölf Ecken entsteht. Das

Doppel-Sechskantprofil 33 kann auf das Sechskantprofil des Gehäuses 11 aufgeschoben werden, wobei dann immer nur jede zweite Ecke des Doppel-Sechskantprofils 33 von einer Ecke des Gehäuses 11 ausgefüllt wird, während die dazwischenliegenden Ecken unbenutzt sind. Der Ring 31 kann in unterschiedlichen Drehstellungen auf das Außensechskantprofil des Gehäuses 11 aufgeschoben werden, wobei sich die möglichen Drehw.inkelstellungen um jeweils 30° unterscheiden.

Von dem Ring 31 stehen tangential zwei Schenkel 34,35 ab, die unter einem Winkel von etwa 30° zueinander verlaufen und mit dem dazwischenliegenden Abschnitt des Schieberinges 31 ein Dreieck bilden.

An der Außenseite des Schenkels 34 ist das sphärisch gelagerte Druckstück 36 angebracht, das eine Anlagefläche 37 zum Ansetzen gegen ein ortsfestes Widerlager aufweist. Das Druckstück 36 besteht im vorliegenden Fall aus einer im Bereich der ebenen Anlagefläche 37 abgeflachten Kugel, die gemäß Fig. 3 in einer kalottenförmigen Ausnelimung 38 des Schenkels 34 des Stützarms 32 gelagert ist. Durch eine Bohrung 3 9 des Schenkels 34 ragt eine Schraube 40 hindurch, die in das Druckstück 36 eingeschraubt ist. Die Achse der Schraube 40 verläuft rechtwinklig zur Anlagefläche 37. Der Kopf der Schraube 4 0 stützt sich über eine flexible Scheibe 41 auf einer Platte 42 ab, die das rückwärtige Ende der Bohrung 39 überbrückt. Der Durchmesser der Bohrung ist so groß, daß der Schaft der Schraube 40 beim

Drehen des kugelförmigen Druckstückes 36 unterschiedliche Winkelpositionen annehmen kann, wobei der Längenausgleich über die flexible Scheibe 41 erfolgt.

Beim Gebrauch des Kraftschraubers wird, nachdem das An-Schlußelement 14 drehfest mit dem Schraubenkopf verbunden worden ist, der Stützfuß 32 mit der Anlagefläche 37 gegen eine Stützfläche eines (nicht dargestellten) ortsfesten Widerlagers gesetzt. Hierbei stellt sich das Druckstück 36 selbsttätig so ein, daß die Anlagefläche 37 vollflächig an dem Widerlager anliegt. Die Abstützkraft wird also über die gesamte Anlagefläche 37 verteilt, so daß örtliche Spitzenbelastungen vermieden werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fign. 1 und 3 ist das Druckstück 36 in einer Bohrung 39 an einer vorgesehenen festen Stelle des Schenkels 34 angeordnet. Es besteht auch die Möglichkeit, anstelle der Bohrung 39 einen längs laufenden Schlitz vorzusehen, um das Druckstück 36 verschieben zu können. In diesem Fall müßte anstelle der kalottenförmigen Ausnehmung 38, an der sich die Kugelfläche abstützt, ein muldenförmiger Kanal mit bogenförmigen Wänden vorgesehen sein.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, kann das Druckstück 36 um zwei rechtwinklig zueinander verlaufende, durch den Kugelmittelpunkt hindurchgehende Achsen geschwenkt werden und zusätzlich noch um die Achse der Schraube 40. Die Anlagefläche 37 steht über die Unterseite des

Schenkels 34 hinaus vor, so daß gewährleistet ist, daß das Druckstück 36 an dem Widerlager zur Anlage kommt, ohne hierbei von dem Schenkel 34 behindert zu werden.

Die Anbringung des kugelförmigen Druckstücks 36 an dem Schenkel 34 erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 über einen Lagerbock 43, der an der Außenseite des Schenkels 34 befestigt ist. Der Lagerbock 43 weist eine kalottenförmige Ausnehmung auf, in der das kugelförmige Druckstück 36 sitzt. Im Innern des Druckstücks 36 befindet sich der Kopf einer Schraube 45. Der Schaft der Schraube 45 geht durch eine kreisförmige Durchbrechung 44 des Druckstücks 36 hindurch in eine Gewindebohrung des Schenkels 34 hinein. Das Druckstück 36 kann um den Kopf der fest mit dem Schenkel 34 verbundenen Schraube herum verschwenkt werden, so daß seine Anlagefläche 37 unterschiedliche Winkelpositionen in Bezug auf den Schenkel 34 einnehmen kann. Der Lagerbock 43 braucht nicht fest an dem Schenkel 34 angebracht zu sein, sondern er kann auch lediglich durch die Schraube 45 und das Druckstück 36 gegen die Außenseite des Schenkels 34 gedrückt werden. In diesem Fall ist es möglich, an dem Schenkel 34 mehrere Gewindebohrungen vorzusehen, um das Druckstück 36 zusammen mit dem Lagerbock 4 3 in unterschiedlichen Positionen an dem Schenkel 34 zu befestigen. Der Kopf der Schraube 45 ist durch eine Öffnung in der Anlagefläche 37 des Druckstücks 36 mit einem Schraubenzieher zugänglich.

Claims (5)

- 11 ANSPRÜCHE

1. Kraftschrauber mit einer Antriebseinheit (10) zum Antreiben eines Schlüsselkopfes (15), der einen drehbar gelagerten Ring (13) mit unrundem Anschlußelement (14) zum Aufstecken auf einen Schraubenkopf oder eine Schlüsselnuß aufweist, und mit einem an dem Gehäuse (11) der Antriebseinheit (10) drehfest angebrachten Stützfuß

(32) zum Ableiten der Reaktionskraft, dadurch gekennzeichnet , daß der Stützfuß (32) ein schwenkbar gelagertes Druckstück (36) mit einer vorstehenden Anlagefläche (37) aufweist.

2. Kraftschrauber nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück sphärisch gelagert ist.

3. Kraftschrauber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) eine quer zu der Achse des Anschlußelementes (14) verlaufende Längsführung für den Stützfuß (32) aufweist, von der der Stützfuß parallel zur Achse des Anschlußelementes (14) absteht.

4. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) ein Sechskantprofil aufweist, auf das ein Schiebering (31) des Stützfußes (32) aufgeschoben ist.

5. Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schiebering (31) ein inneres Doppel-Sechskantprofil (33) aufweist.

• · ItM

Kraftschrauber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützfuß (32) dreieckförmig ausgebildet ist, wobei zwei Schenkel (34,35) des Dreiecks im wesentlichen tangential in einen auf das Gehäuse (11) aufschiebbaren Schiebering (31) übergehen.

Kraftsehraußer mit einer Antriebseinheit (10) zum Antreiben eines Schlüsselkopfes (15), der einen drehbar gelagerten Ring (13) mit unrundem Anschlußelement (14) zum Aufstecken auf einen Schraubenkopf oder eine Schlüsselnuß aufweist, und mit einem an dem Gehäuse (11) der Antriebseinheit (10) drehfest angebrachten Stützfuß (32) zum Ableiten der Reaktionskraft, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) ein quer zu der Achse des Anschlußelementes (14) verlaufendes unrundes Mehrkantprofil aufweist, auf das ein Schiebering (31) des Stützfußes (32) in unterschiedlichen Drehwinkelpositionen verdrehungssicher aufschiebbar ist.