PL176939B1 - Urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do osadzania nakretki jednostronnie nitowanej które ma walek pociagowy, silnik, pierwsze pasmo napedo- we pomiedzy silnikiem a walkiem pociago- wym do wytwarzania ruchu obrotowego walka pociagowego, przy czym to pierwsze pasmo napedowe jest pasmem przerywa- nym, oraz drugie pasmo napedowe, które na- pedowe ma czesc napedowa i czesc napedzana, a czesc napedowa jest ruchoma na drodze ruchu, która ma ruch jalowy wzgle- dem czesci napedzanej i ruch uzytkowy, zma- miemme tym, ze ma urzadzenie sterujace (45) polaczone z silnikiem (2) oraz z wylaczni- kiem krancowym (43). Fig 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej, o wysokim stopniu niezawodności.

Jak wiadomo, nakrętka jednostronnie nitowana ma szyjkę nitu z gwintem wewnętrznym i łeb nitu. Szyjka nitu wprowadzanajest w otwór w obrabianym przedmiocie, w którym ma być za176 939 mocowana nakrętka jednostronnie nitowana. Podczas gdy łeb nitu jest trzymany w przyleganiu do materiału, poprzez trzpień ciągnący wkręcony w gwint na szyjkę nitu wywierana jest osiowa siła ciągnąca. Ta siła ciągnąca powoduje z jednej strony spęczenie szyjki nitu, a z drugiej strony również wysklepienie w pewnego rodzaju łeb zamykający, tak że nakrętka taka zostaje zamocowana w materiale podobnie jak nitjednostronnie zamykany. Oczywiście za pomocątego rodzaju nakrętek jednostronnie nitowanych można również łączyć kilka warstw materiału. Po wykręceniu trzpienia ciągnącego pozostaje wtedy do dyspozycji w obrabianym przedmiocie gwint, który można wykorzystywać do mocowania innych części.

Ponieważ trzpień ciągnący najpierw jest wkręcany w jednostronnie nitowaną nakrętkę, a po operacji osadzania musi być wykręcony, przebieg osadzania tej nakrętki złożony jest praktycznie z trzech etapów: etap wkręcania, etap osadzania i etap wycofywania. Etap wkręcania musi być przy tym we właściwym czasie zakończony i musi być przeprowadzony z określonym momentem. Kiedy jednostronnie nitowana nakrętka swym łbem po wkręceniu trzpienia ciągnącego przylega do końcówki urządzenia nitującego, dalsze wkręcanie doprowadziłoby do przedwczesnego spęczenia szyjki nitu. Operacja nitowania musi być w miarę możliwości dokładnie sterowana. Jeżeli ruch osadzania lub ruch użytkowy jest za mały, wówczas nakrętka nitowana nie jest zamocowana w obrabianym przedmiocie z niezbędną wytrzymałością. Jeżeli natomiast ruch ten jest za duży, może doprowadzić do uszkodzenia nakrętki, co może również drastycznie zmniejszyć niezawodność mocowania. Wreszcie operacja wycofywania musi przeprowadzona być w ten sposób, aby trzpień ciągnący mógł był wykręcony z niezbędnym momentem obrotowym z nakrętki.

Znane urządzenia do tego celu mają jako zasadnicze elementy wałek pociągowy, silnik, pierwsze pasmo napędowe pomiędzy silnikiem a wałkiem pociągowym w celu powodowania obrotowego ruchu wałka pociągowego, które to pierwsze pasmo napędowe jest przerywane. Pierwsze pasmo napędowe ma część napędową i część napędzaną, a część napędowajest ruchoma na drodze ruchu, która ma ruch jałowy względem części napędzanej i ruch użytkowy.

Według patentu europejskiego EP 0 119 007 A2 przedstawiono urządzenie do osadzania jednostronnie nitowanej nakrętki, które w pierwszym paśmie napędowym ma zapadkowe sprzęgło, tzn. sprzęgło, które przy osiągnięciu określonego momentu obrotowego umożliwia poślizg w jednym kierunku. Za pomocą tego sprzęgła możliwe jest zatem obracanie trzpienia ciągnącego i wkręcanie go w nakrętkę jednostronnie nitowaną, przy czym sprzęgło to po dojściu nakrętki do końcówki urządzenia nitującego ślizga się, podczas gdy trzpień ciągnący przy obrocie w przeciwnym kierunku z pełnym momentem obrotowym jest wykręcany z nakrętki. Po swej stronie napędowej sprzęgło to jest za pomocą drążka wykonanego w postaci gwintowanego wałka połączone z silnikiem. Na tym gwintowanym wałku umieszczony jest suwak, który przesuwa się osiowo przy obrocie gwintowanego wałka. Po pewnym ruchu jałowym wałek ten dochodzi do zderzaka koszyczka. Koszyczek ten może znowu wywierać siły ciągnące na trzpień ciągnący. Cały koszyczek jest teraz przesuwany przez suwak, aż dojdzie do zderzaka. Zderzak ten może być zmieniany przez pośrednie wprowadzenie podkładek dystansowych, dzięki czemu można ustawić długość ruchu użytkowego.

Dalsze urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej znane jest z niemieckiego patentu DE 19 45 820 U1. Zastosowano tu silnik napędowy, który obraca się tylko w jednym kierunku. Przesterowanie następuje poprzez przekładnie ze zmianąkierunku. Przy osadzaniu nakrętki jednostronnie nitowanej urządzenie musi być ściśnięte osiowo, aby potrzebne części były sprzężone ze sobą. Również tu zastosowano sprzęgło poślizgowe, które przerywa ruch obrotowy potrzebny do wkręcenia, kiedy trzpień ciągnący zostanie wystarczająco głęboko wkręcony w gwint nakrętki j ednostronnie nitowanej. Ponadto przewidziano ogranicznik momentu obrotowego, który przerywa napęd wałka pociągowego, kiedy siła potrzebna do wytworzenia łba zamykającego osiągnie konieczną wartość.

W' obu przypadkach stosunkowo trudno jest niezawodnie zapewnić dobrąjakość zamocowania nakrętki jednostronnie nitowanej przy zmieniających się wymiarach nitowania.

W pierwszym przypadku potrzebna jest przy tym wymiana podkładki dystansowej, przez co można ograniczyć ruch użytkowy. Ponieważ w tym celu niezbędny jest demontaż urządzenia osadzającego nakrętkę jednostronnie nitowaną, w praktyce nigdy nie przeprowadza się tego z niezbędną starannością i regularnością. W drugim przypadku należy zwrócić uwagę na jakość ogranicznika momentu obrotowego. Zgodnie z doświadczeniami przy przedstawionej postaci wykonania graniczny moment obrotowy może jednak zmieniać się, przykładowo na skutek zanieczyszczenia. Również w tym przypadku brakuje niezawodności połączenia nakrętki jednostronnie nitowanej z materiałem.

Według wynalazku, urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej które ma wałek pociągowy, silnik, pierwsze pasmo napędowe pomiędzy silnikiem a wałkiem pociągowym do wytwarzania ruchu obrotowego wałka pociągowego, przy czym to pierwsze pasmo napędowe jest pasmem przerywanym, oraz drugie pasmo napędowe, które napędowe ma część napędową i część napędzaną, a część napędowa jest ruchoma na drodze ruchu, która ma ruch jałowy względem części napędzanej i ruch użytkowy, wyróżnia się tym, że ma urządzenie sterujące połączone z silnikiem oraz z wyłącznikiem krańcowym.

Według szczególnej postaci realizacji wynalazku, pierwsze pasmo napędowe ma sprzęgło poślizgowe ze sprężyną pętlową, działające w zależności od kierunku ruchu.

Wspomniane pierwsze pasmo napędowe korzystnie ma dodatkowo wyprzęgane sprzęgło. Sprzęgło to jest zazwyczaj sprzęgłem wyprzęgającym przy określonym położeniu części napędowej jeszcze podczas ruchu jałowego.

Wyprzęgane sprzęgło ma korzystnie dwie ruchome względem siebie osiowo części, które w stanie sprzęgniętym są obrotowe względem siebie o kąt większy niż 200°.

Według możliwej postaci realizacji wynalazku, część napędowa jest połączona osiowo nieruchomo z obrotowym drążkiem, który jest połączony bez możliwości obrotu z wyprzęganą częścią sprzęgła przy czym obrotowy drążek ma osiowy zderzak, zaś wyprzęgana część sprzęgła i obrotowy drążek są ruchome względem siebie.

Wspomniany obrotowy drążek według jednej zpostaci realizacji wynalazku jest połączony bez możliwości obrotu z częścią napędzaną.

Obrotowy drążek jest korzystnie przeprowadzony przynajmniej przez część drugiego pasma napędowego.

Według szczególnej postaci realizacji wynalazku, część napędzana w swym położeniu spoczynkowym przylega pod działaniem sprężyny do zderzaka, który jest przestawny w kierunku osiowym, zwłaszcza z zewnątrz.

Część napędzana współpracująca z trzpieniem ciągnącym korzystnie ma gwint, przy czym trzpień ciągnący i część napędzana mająustawione względem siebie powierzchnie przyporu momentu obrotowego, a ponadto część napędzana ma suwak, który jest przesuwny na tych powierzchniach przypora momentu obrotowego przez trzpień ciągnący i część napędzaną. Wspomniany suwak według jednej z postaci rozwiązania według wynalazku, jest unieruchamialny w kierunku osiowym.

Według dalszej postaci realizacji wynalazku, drugie pasmo napędowe ma mechanizm toczny, którego gwintowany wałek jest zamocowany bez możliwości obrotu, a obudowa tego mechanizmu jest napędzana.

W urządzeniu do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej rodzaju wymienionego na wstępie rozwiązane przez to, że punkt końcowy drogi ruchu jest na stałe określony, że skok użytkowy kończy się bezpośrednio w tym punkcie końcowym i że ruch jałowy jest zmienny.

Ruch użytkowy jest parametrem mającym duże znaczenie dla niezawodności połączenia pomiędzy nakrętkąjednostronnie nitowaną z materiałem. Trzebajednakże wybierać go w zależności od stosowanej nakrętki i od nitowanego materiału. Prawidłowe ustawienie ruchu użytkowego zapewnia odpowiednio niezawodne połączenie. Cały ruch części napędowej dzieli się na ruch jałowy i ruch użytkowy. Ruch użytkowy stanowi zakończenie drogi ruchu, mianowicie niezależnie od tego, jaka jest jej wielkość.

176 939

Amplituda i wielkość ruchu użytkowego określone są zatem przez ruch jałowy. Ponieważ ruch użytkowy kończy się zawsze w tym samym miejscu, można niezawodnie nadzorować, czy został wykonany pełny ruch użytkowy. Wystarczają do tego proste środki, np. czujniki lub wyłączniki krańcowe. Im większy jest ruch użytkowy, tym mniejszy będzie ruchjałowy i odwrotnie. Dopóki część napędowa porusza się ruchem jałowym, część mocy napędu silnika można wykorzystywać do obracania wałka pociągowego poprzez pierwsze pasmo napędowe, aby wałek ten wkręcić w nakrętkę jednostronnie nitowaną. Możliwy jest zatem równocześnie osiowy ruch części napędowej i ruch obrotowy wałka pociągowego.

Korzystnie zastosowano urządzenie sterujące, które przesterowuje silnik w przeciwnym kierunku, gdy część napędowa dojdzie do punktu końcowego drogi ruchu. Urządzenie sterujące może mieć w tym celu przykładowo wyłącznik krańcowy, który uruchamia przełącznik w celu dokonania zmiany kierunku obrotu silnika. Obsługujący ma dzięki temu prostąkontrolę nad tym, czy nakrętka została osadzona z niezbędnym ruchem osadzania. Jest to korzystne zwłaszcza wtedy, gdy silnikjest napędzany elektrycznie i jest zasilany z baterii lub z akumulatora. Kiedy bateria lub akumulator jest bliski wyczerpania, może zdarzyć się, że wałek pociągowy nie może już do końca wykonać niezbędnego ruchu użytkowego lub ruchu osadzania. W pewnych okolicznościach może nie być to zauważone przez użytkownika. W takim przypadku zatrzymanie mogłoby sprowadzać się do tego, że ruch użytkowy został w całości wykonany, podczas gdy w rzeczywistości sprowadza się do tego, że bateria lub akumulator jest wyczerpany. Kiedy zatem brak jest przesterowania, obsługujący wie o tym, że połączenie nie jest w porządku. Może wówczas usunąć nakrętkę i osadzić nową nakrętkę jednostronnie nitowaną lub też może zamocować prawidłowo nakrętkę jednostronnie nitowaną przez ponowne osadzanie.

Korzystnie pierwsze pasmo napędowe ma sprzęgło ze spręży nąpętlowąjako sprzęgło poślizgowe działające w zależności od kierunku. Tego rodzaju sprzęgło ze sprężyną pętlową przylega do napędzanej części i przenosi moment obrotowy przez tarcie. Przy obciążeniu w jednym kierunku sprężyna jest rozkręcana i odchodzi od napędzanej części. Sprężyna pętlowa ślizga się wtedy po części napędzanej nie zabierając jej. Jeżeli natomiast sprężyna pętlową jest obciążona w drugim kierunku obrotu, wówczas zaciska się wokół napędzanej części i przenosi moment obrotowy praktycznie bez strat. Za pomocątego rodzaju sprzęgła zapobiega się zjednej strony przeciążeniu nakrętki jednostronnie nitowanej przy wkręcaniu trzpienia ciągnącego, kiedy łeb dochodzi do przylegania do urządzenia osadzającego nakrętkę jednostronnie nitowaną. Z drugiej strony umożliwione jest łatwe wykręcanie trzpienia ciągnącego po osadzeniu nakrętki nitowanej jednostronnie, nawet wtedy gdy wykręcanie jest nieco trudniejsze ze względu na spęczenie.

Korzystnie pierwsze pasmo napędowe ma dodatkowo wyprzęgane sprzęgło. Rozwiązanie takie ma szczególnązaletę wtedy, gdy chcemy oszczędzać energię. Wyprzęgane sprzęgło oddziela silnik od obrotowego napędu wałka pociągowego bez powodowania strat tarcia, jak to ma miejsce przy dotychczasowych sprzęgłach poślizgowych lub zapadkowych. Pełny moment silnika może być wtedy wykorzystywany do przyłożenia siły ciągnącej.

Wyprzęgane sprzęgło wyłącza się korzystnie w określonym położeniu części napędowej, przy czym część napędowa osiąga to położenie jeszcze podczas ruchu jałowego. Dzięki temu zapewniono, że obrót trzpienia ciągnącego w każdym przypadku ustaje zanim rozpocznie się ruch użytkowy. Podczas ruchu użytkowego nie ma zatem żadnych strat tarcia powodowanych przez sprzęgło poślizgowe. Szczególną zaletą okazuje się tu usytuowanie ruchu użytkowego przy końcu drogi ruchu. Podczas początkowej części drogi ruchu, w której znajduje się ruch jałowy, można bez problemów pozostawić wiruj ący trzpień ciągnący. Dopiero przy końcu drogi ruchu, a więc kiedy wyprzęgane sprzęgło zostaje rozłączone w zależności od położenia i rozpoczyna się ruch użytkowy, potrzebne jest pełne skoncentrowanie się na przyłożeniu siły ciągnącej. Oddzielenie obu tych ruchów powoduje zmniejszenie poboru prądu, co jest korzystne zwłaszcza przy korzystaniu z akumulatorów lub baterii.

Wyprzęgane sprzęgło ma korzystnie dwie części ruchome przeciwstawnie osiowo, które w stanie włączonym mogą obracać się względem siebie o kąt większy niż 200°. Podczas gdy wyłączenie sprzęgła normalnie nie sprawia żadnych trudności, ponieważ trzeba wtedy przyłożyć

176 939 jedynie wystarczająco dużą siłę osiowądo wyprzęganej części, włączanie sprzęgła sprawia trudności. Musi mianowicie być możliwe wejście wyprzęgniętej części w sprzężenie z częścią nieruchomą. Dzięki temu, że obie części mogą względem siebie obracać się o kąt większy niż 200°, zwłaszcza o około 240°, wyprzęgnięta część ma czas na przesunięcie osiowe, które odpowiada obrotowi o kąt większy niż 200°. W tym czasie wyprzęgnięta część z reguły może wejść wystarczaj ąco głęboko, aby doj ść do sprzężenia z częściąnieruchomą Możliwość ruchu w stanie sprzęgniętym jest pomijalna, ponieważ nie ma wtedy żadnych powtarzalnych zmian kierunku. Kierunek ruchu jest z reguły utrzymywany aż do końca ruchu.

Korzystnie część napędowa jest połączona osiowo sztywno z obrotowym drążkiem, który jest połączony bez możliwości obrotu z wyprzęganą częścią sprzęgła, przy czym obrotowy drążek ma osiowy zderzak, do którego wyprzęgana część sprzęgła i obrotowy drążek mogąporuszać się osiowo względem siebie. Poprzez ten obrotowy drążek następuje połączenie pomiędzy pierwszym pasmem napędu a drugim pasmem napędu. Obrotowy drążek tworzy z jednej strony część pierwszego pasma napędu, które powoduje obrót trzpienia ciągnącego. Z drugiej strony jest on połączony sztywno osiowo z drugim pasmem napędu, tak że przy pewnym ruchu części napędowej wyprzęgane sprzęgło może być rozłączane w zależności od położenia. Wyprzęganie następuje wtedy, gdy osiowy zderzak obrotowego drążka wywiera konieczny osiowy nacisk na wyprzęganą część sprzęgła. Oczywiście przy odpowiednim ruchu obrotowego drążka w drugim kierunku wyprzęgana część sprzęgła może pozostawać nieruchoma, ponieważ obrotowy drążek w tym obszarze jest ruchomy osiowo względem tej części sprzęgła.

Korzystnie obrotowy drążek jest połączony bez możliwości obrotu z częścią napędzaną. Poprzez to połączenie ruch obrotowy przenoszony jest na trzpień ciągnący. Część napędzanajest zatem elementem wspólnym dla pierwszego i dla drugiego pasma napędu.

Korzystne jest również, kiedy obrotowy drążek jest przeprowadzony przynajmniej przez jedną część drugiego pasma napędu. Umożliwia to z jednej strony konstrukcję bardzo oszczędną pod względem miejsca. Po drugie siły ciągnące mogą być rozłożone równomiernie w kierunku obwodowym na trzpieniu ciągnącym, tak że nie powstają żadne położenia ukośne, które mogłyby znowu zakłócać niezawodność mocowania nakrętki jednostronnie nitowanej.

Korzystnie część napędzana w swym położeniu spoczynkowym przylega pod działaniem sprężyny do zderzaka, który jest przestawny w kierunku osiowym, zwłaszcza z zewnątrz. Przez przestawianie tego zderzaka można zatem regulować ruchjałowy. Zderzak ten określa mianowicie położenie spoczynkowe części napędzanej, a więc położenie, jakie przyjmuje część napędzana, kiedy nie jest poruszana przez część napędową, a więc również na początku ruchu części napędzanej.

Korzystnie część napędowa w celu przyjmowania trzpienia ciągnącego ma gwint, przy czym trzpień ciągnący i część napędzana mają powierzchnie przyporu momentu obrotowego, które sąustawiane naprzeciw siebie, aponadto zastosowany jest suwak, który jest przesuwany na powierzchnie przyporu momentu obrotowego trzpienia ciągnącego i części napędzanej. Przy zmianie pomiędzy różnymi wielkościami nakrętek jednostronnie nitowanych w wielu przypadkach konieczna jest również zmiana trzpienia ciągnącego. Przy takim rozwiązaniu wymianę tę można zrealizować stosunkowo łatwo i szybko. Trzeba jedynie przesunąć osiowo suwak, tak że odsłoni on powierzchnię przyporu momentu obrotowego drążka ciągnącego. Następnie można wykręcić drążek ciągnący i wkręcić inny drążek ciągnący. Kiedy teraz wkręcony drążek ciągnący jest swą powierzchnią przyporu momentu obrotowego zwrócony do powierzchni przyporu momentu obrotowego części napędzanej, suwak można znowu doprowadzić do poprzedniego położenia. W takim przypadku działa on na powierzchnię przyporu momentu obrotowego i utrzymuje dzięki temu trzpień ciągnący w ustawionym położeniu. Jako powierzchnie przyporu momentu obrotowego mogąbyć przykładowo wykorzystywane dopasowane do siebie zewnętrzne sześciokąty. Suwak jest wtedy wykonany w postaci wydrążonego cylindra z wewnętrznym sześciokątem.

Korzystne jest przy tym to, że suwak jest unieruchamiany w kierunku osiowym. Nawet przy obciążeniach mechanicznych, jakie występująna skutek uderzeń itp., suwak nie może zo176 939 stać przesunięty w sposób niezamierzony, co mogłoby doprowadzić do odłączenia trzpienia ciągnącego.

Drugie pasmo napędu ma korzystnie pociągowy napęd toczny, którego gwintowany wałek jest zamocowany bez możliwości obrotu, a jego obudowa jest napędzana. Ma to tę zaletę, że poprzez gwintowany wałek można bezpośrednio uzyskać ruch osiowy. Kiedy obrotowy drążek jest przeprowadzony przez część drugiego pasma napędu, gwintowany wałek ma osiowy otwór na przyjęcie obrotowego drążka. Obrotowy drążek jest wtedy ułożyskowany w nim obrotowo.

Urządzenie sterujące po pierwszym uruchomieniu przełącznika korzystnie uruchamia silnik i zatrzymuje go po określonej liczbie obrotów. Włączenie takie służy wtedy do wkręcenia trzpienia ciągnącego w nakrętkę jednostronnie nitowaną. Określoną liczbę obrotów wybiera się przy tym tak, aby trzpień ciągnący w każdym przypadku mógł być niezawodnie wkręcony w nakrętkę jednostronnie nitowaną.

Ewentualnie liczbę obrotów można określić w zależności od stosowanej nakrętki jednostronnie nitowanej. Alternatywnie można określić stałąliczbę obrotów, przy której wszystkie nakrętki niezależnie od swej wielkości będąwystarczająco nakręcone na trzpień ciągnący. Z reguły przewiduje się nawet więcej obrotów, niż to jest konieczne, aby trzpień ciągnący wkręcić całkowicie w nakrętkę jednostronnie nitowaną. Taką rezerwę bezpieczeństwa stosuje się bez problemów, ponieważ po dojściu nakrętki jednostronnie nitowanej do przylegania do urządzenia osadzającego dalszy obrót trzpienia ciągnącego może być uniemożliwiony przez sprzęgło poślizgowe.

Korzystnie ruch jałowy jest większy niż ruch użytkowy. Powoduje to wprawdzie zwiększony ruch silnika, a więc większe zużycie energii. Z drugiej jednak strony silnik porusza się praktycznie bez obciążenia, tak że zwiększenie zużycia energii praktycznie jest pomijalnie małe. Dzięki takiemu rozwiązaniu można·jednak osiągnąć wysoką niezawodność rozłączania wyprzęganego sprzęgła zanim rozpocznie się operacja ciągnięcia, mianowicie w zależności od wielkości nakrętki j ednostronnie nitowanej. Oszczędzana w ten sposób energiaj est z reguły większa niż uprzednio wydatkowana energia, ponieważ pobór prądu wielu silników elektrycznych nie rośnie z obciążeniem liniowo lecz silniej.

Wynalazek zostanie dokładniej opisany na podstawie rysunku, na którym fig. j przedstawia urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej w widoku z boku z częściowym wyrwaniem, fig. 2 - części tworzące pierwsze pasmo napędowe w powiększeniu z częściowym wyrwaniem, fig. 3 - części z fig. j tworzące drugie pasmo napędowe w powiększeniu z częściowym wyrwaniem, fig. 4 - części pierwszego pasma napędowego z fig. 2 z częściowym wyrwaniem, fig. 5 - sprzęgło w widoku z góry, a fig. 6 przedstawia schematycznie oba pasma napędowe.

Urządzenie j do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej ma silnik 2 z zębnikiem napędzającym 3, który jest umieszczony w obudowie 4. Zębnik napędzający 3 jest sprzężony z zębnikiem przenoszącym 5, który jest umieszczony bez możliwości obrotu na wałku 6. Na wałku 6 zamocowane jest bez możliwości obrotu kolo zębate 7, które jest sprzężone z zewnętrznym uzębieniem 8 obudowy 9 sprzęgła (fig. 2).

Wałek 6 ma ponadto uzębienie 10, które jest sprzężone z zewnętrznym uzębieniem jj na obudowie j2 tocznego mechanizmu napędowego 13 (fig. 3). Ten toczny mechanizm napędowy ma gwintowany wałek 14, który jest ułożyskowany w obudowie 4 bez możliwości obrotu, ale osiowo przesuwnie pod działaniem obrotu obudowy 12.

Obudowa 9 sprzęgła przekazuje swój ruch obrotowy poprzez sprężynę pętlową 15 na wałek 16. W tym celu sprężyna pętlowa ma zaczep 17, który jest wprowadzony w obudowę 9. Sprężyna pętlową jest owinięta wokół kołnierza napędowego 18 z określonym naprężeniem wstępnym. Przy ruchu obrotowym obudowy 9 w kierunku ruchu zegara (patrząc na fig. 2 z lewej strony) sprężyna pętlową 15 zabiera wałek 16 na skutek tarcia dopóki moment oporowy nie stanie się większy niż moment siły tarcia. Jeżeli jednak wałek 16 jest hamowany, wówczas sprężyna pętlową 15 skręca się, to znaczy rozszerza się, tak że ślizga się ona na kołnierzu napędowym 18 połączonym bez możliwości obrotu z wałkiem i przenosi teraz jeszcze tylko całkiem niewielki moment. Jeżeli jednak obudowa 9 zostanie obrócona w drugim kierunku, sprężyna pętlową 15

176 939 zaciska się wokół kołnierza napędowego 18 i przenosi praktycznie bez strat moment obrotowy na wałek 16. Wałek 16 jest inaczej mówiąc wsparty przez łożysko oporowe 19 względem obudowy 9 sprzęgła. Jedna tarcza 20 służy jako oparcie na obudowie 4.

Wałek 16 j est wydrążony, to znaczy ma wydrążenie 21. W tym wydrążeniu 21 umieszczona jest sprężyna ściskana 22, która popycha wyprzęganączęść 23 sprzęgła w kierunku osiowym. Na drugim końcu sprężyna tajest wsparta przez podkładkę 24. Wyprzęgana część 23 sprzęgłajest ruchoma osiowo. Ma ona występ 25, który jest wprowadzany w otwór 26 nieruchomej części 27 sprzęgła. Nieruchoma część 27 sprzęgłajest przedstawiona na fig. 5 w widoku z góry. Jest ona za pomocąśrub 28 połączona bez możliwości obrotu z kołnierzem napędowym 18 wałka 16. Jak pokazano na fig. 5, występ 25 nie wypełnia otworu 26. Często możliwe jest obrócenie tego występu 25 w otworze 26 o kąt większy niż 200°, w przedstawionym przykładzie nawet o kąt około 240°. Występ 25 w przedstawionym położeniu napędu przylega do występu 29 nieruchomej części 27 sprzęgła. Obrót nieruchomej części 27 sprzęgła przenosi się zatem na wyprzęganą część 23 sprzęgła. Jednak gdy tylko wyprzęgana część 23 sprzęgła zostanie przesunięta osiowo (na fig. 2 i 4 w lewo) na tyle, że jej występ 25 nie sprzęga się z występem 29, wówczas obrót wałka 16 nie jest już przenoszony na wyprzęganą część 23 sprzęgła.

Wyprzęgana część 23 sprzęgła ma wewnętrzny sześciokąt 30. Kiedy sprzęgło pokazane na fig. 2 jest zamocowane w położeniu pokazanym na fig. 1, wówczas koniec obrotowego drążka 32, posiadający zewnętrzny sześciokąt 31, sprzęga się z wewnętrznym sześciokątem 30 części 23 sprzęgła. Obie części 32, 23 są wtedy połączone bez możliwości obrotu. Obrotowy drążek 32 jest przesuwny osiowo na pewnym odcinku w części 23 sprzęgła aż przy ruchu w lewo na fig. 3 występ lub zderzak 49 utworzony przez przej ście od zewnętrznego sześciokąta 31 do cylindrycznego obwodu obrotowego drążka 32 dojdzie do przylegania do części 23 sprzęgła. Dalszy ruch obrotowego drążka 32 w lewo powoduje wówczas wyprzęgnięcie części 23 sprzęgła z części 27.

Obrotowy drążek 32 jest na jednym swym końcu sprzężony bez możliwości obrotu, ale osiowo przestawnie z częścią napędzaną33, która ze swej strony jest znowu bez możliwości obrotu połączona z trzpieniem ciągnącym 34. W kierunku osiowym pomiędzy obrotowym drążkiem 32 a częścią napędzaną 33 umieszczonajest sprężyna ściskana 35, która popycha część napędzaną w kierunku do zderzaka 36. Zderzak 36 określa położenie spoczynkowe części napędzanej 33. Zderzak 36 może być przestawiany z zewnątrz przez obracanie nakrętki 37 na obudowie 4.

Trzpień ciągnący j est wkręcony w część napędzaną 33. Aby uniemożliwić obrót wkręconego trzpienia ciągnącego 34 w części napędzanej 33, zastosowano ruchomy osiowo na części napędzanej 33 suwak 38, który ma wewnętrzny sześciokąt. Trzpień ciągnący 34 ma w przybliżeniu w osiowym środku, a więc pomiędzy swym gwintem mocującym a swym gwintem ciągnącym, sześciokąt zewnętrzny 39, który doprowadzanyjest do położenia zgodnego z odpowiednim zewnętrznym sześciokątem na części napędzanej 33. Kiedy suwak 38 zostanie następnie przesunięty w prawo, działa on na powierzchnie przyporu momentu obrotowego zewnętrznego sześciokąta 39, tak że trzpień ciągnący 34 nie możejuż obracać się w części napędzanej 33. Pierścień ustalający 40 zapewnia, że suwak 38 pozostaje w przyjętym położeniu osiowym. Dzięki takiej konstrukcji możliwa jest bardzo szybka wymiana trzpienia ciągnącego 34, a więc dopasowanie do różnych wielkości nakrętki.

Urządzenie sprzęgające przedstawione na fig. 2 tworzy wraz z obrotowym drążkiem 32 i częścią napędzaną 33 pierwsze pasmo napędowe, za pomocą którego ruch obrotowy może być przenoszony z silnika 2 na trzpień ' ciągnący 34.

Drugie pasmo napędowe ma mechanizm toczny 30 ze swym gwintowanym wałkiem 14. Wałek 14 jest połączony osiowo nieruchomo z częściąnapędową 41. Ta część napędowa obejmuje przynajmniej na części swej osiowej długości część napędzaną33. Część napędowa 41 ma wystający do wewnątrz występ 42, który doprowadzany jest do przylegania do wystającego na zewnątrz odsadzenia części napędzanej 33. Zanim jednak występ 42 dojdzie do przylegania do odsadzenia 43 część napędowa 41 musi wykonać ruch jałowy oznaczony przez „x“. Gdy wy176 939 stęp 42 dojdzie do przylegania do odsadzenia 43, część napędzana 33 zostaje przesunięta osiowo w lewo. Na skutek tego ruchu następuje również wprowadzenie trzpienia ciągnącego 34 w obudowę 4. Może on dzięki temu wywierać siłę ciągnącą na nakrętkę jednostronnie nitowaną.

Część napędowa 41 przy każdej operacji nitowania dochodzi aż do swego tylnego położenia krańcowego, w którym uruchamia ona wyłącznik krańcowy 44.

Obrotowy drążek 32 jest połączony nieruchomo osiowo z częśc iąnapę do wą41. Daje się on jednak obracać w części napędowej 41. Obrotowy drążek 32 podąża zatem za osiowymi ruchami części napędowej 41. Kiedy teraz obrotowy drążek 32 zostanie poruszony w lewo na fig. 3, dociska on w określonym położeniu występ 49 do części 23 sprzęgła, która przy dalszym ruchu obrotowego drążka 32 jest wypychana w lewo z części 27 sprzęgła. To rozłączenie sprzęgła następuje zanim występ 42 dojdzie do przylegania do odsadzenia 43.

Silnik 2 jest połączony z urządzeniem sterującym 45, z którym połączony jest również wyłącznik krańcowy 43 i przełącznik sterowania 46.

Urządzenie osadzające działa następująco: W zależności od nitowanej nakrętki, przykładowo w zależności od jej średnicy, długości i materiału, wybierany jest odpowiedni trzpień ciągnący 34. Dalsze trzpienie ciągnące z odpowiednimi końcówkami umieszczone są w magazynku 47 przy drugim końcu urządzenia osadzającego 1. Ponadto za pomocą nakrętki 37 ustawia się ruch jałowy „x“ pomiędzy częścią napędową 41 a częściąnapę<izaią33. W ten sposób ustawia się żądany skok nitowania. Teraz zaczyna się praca z osadzaną nakrętką. Nakrętkę nakłada się na trzpień ciągnący 34. Uruchamia się przełącznik 46. Urządzenie sterujące 45 powoduje teraz obrót silnika 2 aż trzpień ciągnący 34 wykona określoną liczbę obrotów. Liczba ta jest tak dobrana, że nakrętka jednostronnie nitowanajest w każdym przypadku nakręcona pewnie na trzpień ciągnący 34. Ze względów bezpieczeństwa przewiduje się przy tym kilka obrotów więcej niż byłoby to rzeczywiście konieczne do nakręcenia nakrętki jednostronnie nitowanej.

Gdy tylko nakrętka jednostronnie nitowana dojdzie do końcówki 48 urządzenia osadzającego 1, niemożliwe jest już dalsze obracanie trzpienia ciągnącego 34. Nakrętka wywiera wtedy zwiększony moment oporowy na trzpień ciągnący 34. Ten moment oporowy przenoszony jest przez obrotowy drążek 32 również na wałek 16. Sprężyna pętlową 15 rozszerza się nieco i zaczyna się ślizgać. Moment graniczny określony jest przez naprężenie wstępne, z którym sprężyna pętlową 15 przylega do kołnierza napędowego 18. Musi być on wystarczająco duży, aby możliwe było wkręcenie trzpienia ciągnącego 34 w nakrętkę, ale również wystarczająco mały, aby uniknąć uszkodzenia nakrętki przez przedwczesne spęczenie na końcówce.

Równocześnie z obrotem część napędowa 41 rozpoczyna ruch w lewo. Przesuwa ona obrotowy drążek 32 również w lewo.

Gdy tylko nakrętka jednostronnie nitowana jest nakręcona na trzpień ciągnący 34, co jest rozpoznawane przez obsługującego przez to, że silnik przestał się obracać, nakrętkę nitu można wprowadzić w przygotowany otwór w obrabianym przedmiocie. Obsługujący uruchamia teraz ponownie przełącznik sterowania 46. Urządzenie sterujące 45 uruchamia teraz znowu silnik 2. Część napędowa 41 przestawiana przez napęd toczny 13 przesuwa się teraz dalej w lewo, a wraz z nią obrotowy drążek 32. Zanim występ 42 części napędowej 41 dojdzie teraz do przylegania do odsadzenia 43 części napędzanej 33, obrotowy drążek 32 wyprzęgnie sprzęgło 23,27. Następuje na skutek tego przerwanie jakiegokolwiek przenoszenia ruchu obrotowego na trzpień ciągnący 34. Cała siła silnika 2 może być teraz wykorzystana do osiowego ciągnięcia trzpienia ciągnącego 34. Nie ma również żadnych strat powodowanych przez tarcie kołnierza napędowego 18 o sprężynę pętlową 15.

Silnik 2 obraca się teraz w jednym kierunku aż część napędowa 41 lub część sprzężona sztywno z niąuruchomi wyłącznik krańcowy 44. W tej chwili urządzenie sterujące 45 przesterowuje silnik 2, który zaczyna wtedy poruszać część napędową 41 znowu w drugim kierunku. Część napędzana 3 3 jest przy tym również przesuwana w prawo przez drążek obrotowy 3 2 i sprężynę 35. Nakrętka nitajest na skutek tego odpychana od końcówki 48. Ruch powrotny części napędowej odpowiada ruchowi osadzania. Jest on więc tak duży, że następuje niezawodne odciążenie trzpienia ciągnącego 34. Kiedy nastąpi przesterowanie silnika 2, obsługujący wie, że osadzenie

176 939 nakrętki jednostronnie nitowanej zostało przeprowadzone z powodzeniem, tzn. ruch osadzania miał wystarczającą długość. Jest to korzystne zwłaszcza przy stosowaniu urządzeń osadzających, które pracująz przenośnymi źródłami energii, takimi jak baterie lub akumulatory. Ponieważ przy końcu ruchu osadzania wywierana jest największa siła i występuje największy pobór prądu przez silnik, może się zdarzyć, że bateria lub akumulator za słabo naładowany nie ma już siły, by silnik pracował aż do końca ruchu osadzania. Jeżeli więc silnik nie zostanie przesterowany, oznacza to, że nie osiągnął położenia końcowego, a więc ruch osadzania nie miał koniecznej długości.

Ewentualnie dla przypadków awaryjnych można przewidzieć możliwość przerwania ruchu osadzania przez puszczenie przełącznika sterowania 46 i część napędowa 41 powraca wtedy automatycznie do swego przedniego położenia końcowego. Jeżeli jednak nastąpiło przesterowanie, a więc trzpień ciągnący 34 jest odciążony, silnik 2 obraca się dalej, aż część napędowa 41 znajdzie się w swym przednim położeniu końcowym, a więc całkiem po prawej stronie na fig. 1. Z drugiej strony obraca on dalej obudowę 9 sprzęgła. W określonej chwili występ 25 części 23 sprzęgła wchodzi w otwór 26 części 27 sprzęgła, a więc dochodzi do przylegania do występu 29. Ponieważ występ 29 obraca się, ten ruch obrotowy jest przenoszony również na obrotowy drążek 32. Powoduje to ruch obrotowy trzpienia ciągnącego 34, który na skutek tego zostaje wykręcony z nakrętki jednostronnie nitowanej. Na sprężynę pętlową 15 występuje teraz działanie w przeciwnym kierunku, tzn. znowu zaciska ona kołnierz napędowy 18, tak że praktycznie nie ma tu żadnej straty momentu obrotowego. Gdy tylko trzpień ciągnący zostanie wykręcony z nakrętki j ednostronnie nitowanej, może być on wykorzystany do osadzania nowej nakrętki j ednostronnie nitowanej.

176 939

176 939 <_η

176 939

Fig.5

Fig.6

176 939

ο ο ο ο

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (12)

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do osadzania nakrętki jednostronnie nitowanej które ma wałek pociągowy, silnik, pierwsze pasmo napędowe pomiędzy silnikiem a wałkiem pociągowym do wytwarzania ruchu obrotowego wałka pociągowego, przy czym to pierwsze pasmo napędowe jest pasmem przerywanym, oraz drugie pasmo napędowe, które napędowe ma część napędową i część napędzaną, a część napędowa jest ruchoma na drodze ruchu, która ma ruch jałowy względem części napędzanej i ruch użytkowy, znamienne tym, że ma urządzenie sterujące (45) połączone z silni kiem (2) oraz z wyłącznikiem krańcowym (43).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwsze pasmo napędowe ma sprzęgło poślizgowe (15) ze sprężyną pętlową, działające w zależności od kierunku ruchu.

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwsze pasmo napędowe ma dodatkowo wyprzęgane sprzęgło (23,27).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że wysprzęgane sprzęgło (23, 27) jest sprzęgłem wyprzęgającym przy określonym położeniu części napędowej (41) jeszcze podczas ruchu jałowego (x).

5. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że wysprzęgane sprzęgło (23,27) ma dwie ruchome względem siebie osiowo części, które w stanie sprzęgniętym są obrotowe względem siebie o kąt większy niż 200°.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część napędowa (41) jest połączona osiowo nieruchomo z obrotowym drążkiem (32), który jest połączony bez możliwości obrotu z wyprzęganą częścią (23) sprzęgła (23,27), przy czym obrotowy drążek (32) ma osiowy zderzak (33), zaś wyprzęgana część (23) sprzęgła (233,27) i obrotowy drążek (32) są ruchome względem siebie.

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że obrotowy drążek (32) jest połączony bez możliwości obrotu z częścią napędzaną (33).

8. Urządzenie według zastrz. 6 albo 7, znamienne tym, że obrotowy drążek (32) jest przeprowadzony przynajmniej przez część drugiego pasma napędowego.

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część napędzana (33) w swym położeniu spoczynkowym przylega pod działaniem sprężyny (35) do zderzaka (36), któryjest przestawny w kierunku osiowym, zwłaszcza z zewnątrz.

10. Urządzenie według zastrz. 1 albo 9, znamienne tym, że część napędzana (33) współpracująca z trzpieniem ciągnącym (34) ma gwint, przy czym trzpień ciągnący i część napędzana mają ustawiane względem siebie powierzchnie (39) przyporu momentu obrotowego, a ponadto ma suwak (38), który jest przesuwny na tych powierzchniach (39) przyporu momentu obrotowego przez trzpień ciągnący (34) i część napędzaną (33).

11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że suwak (38) jest unieruchamialny w kierunku osiowym.

12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że drugie pasmo napędowe ma mechanizm toczny (13), którego gwintowany wałek (14) jest zamocowany bez możliwości obrotu, a obudowa (12) tego mechanizmu jest napędzana.