SE501155C2 - Impulsmutterdragare - Google Patents

Description

501 155 2 impulsmutterdragare lämpliga att basera impulsmutterdragaren enligt uppfinningen på beskrivs i EP 0 441 758 Och US 4,418,764.

Det ovan beskrivna problemet som avser övervakning och styrning av momentimpulsåtdragningsförlopp löses genom uppfinningen såsom den definieras i patentkraven.

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritningar.

Ritningsförteckning: Fig 1 visar en delvis skuren sidovy av en impulsmutterdragare enligt uppfinningen.

Fig 2 visar en tvärsektion längs linjen II-II i Fig 1, och illustrerar aktiveringsorganen i viloläge.

Fig 3 visar en delsektion av anordningen i Fig 2.

Fig 4 visar tvärsnitt liknande det i Fig 2 men visar aktiveringsorganen i aktivt läge.

Fig 5 visar en delsektion av anordningen i Fig 4.

Fig 6 visar i större skala ett längsgående snitt genom den bakre delen av mutterdragaren i Fig 1.

Fig 7 visar ett diagram som illustrerar moment- /tidsambandet hos avgivna impulser.

Fig 8 visar en delvis skuren sidovy av en alternativ utföringsform av uppfinningen. 501 155 3 Impulsmutterdragaren som visas i Fig 1-6 innefattar ett hus 10 med ett handtag 11, en pneumatisk rotationsmotor 12 uppvisande en rotor 16, en hydraulisk momentimpulsgenerator 13 drivförbunden med motorn 12 samt en utgående axel 15 för uppbärande av en mutterhylsa.

Vid sin bakre ände uppbär impulsgeneratorn 13 en svängarm 17 som är svängbart lagrad på en axeltapp 18 som sträcker sig parallellt med impulsgeneratorns 13 rotationsaxel.

Svängarmen 17 är L-formig och är fjäderbelastad av en fjäder 18 mot ett viloläge som bestäms av en klack 19 i kontakt med impulsgeneratorns drivorgan 20. Ett kamelement 22 är förskjutbart styrt i en tvärgående borrning 24 i drivorganet 20. Kamelementet 22 belastas av en fjäder 23 till anliggning mot svängarmen 17 och är anordnad att förskjutas av svängarmen 17 mot verkan av fjädern 23.

Kamelementet 22 är utformat med en urtagning 25 vars ena sida bildar en kamyta 26. En tryckstång 28 sträcker sig genom en axiell borrning 29 i motorns rotor 16 och är försedd med ett koniskt ändparti 30 för samverkan med kamytan 26 på kamelementets urtagning 25. En fjäder 27 är anordnad att utöva en framâtriktad tryckkraft på tryckstången 28.

Vid motorns 12 bakre ände är monterat en induktiv linjärrörelseavkännande anordning 31 vilken innefattar en lindningsenhet 32 fast förankrad i huset 10 och en magnetisk ferritkärna 33 anbragt på tryckstångens 28 bakre ände. Den linjärrörelseavkännande anordningen 31 utgörs av en kommersiellt tillgänglig typ av anordningar som kallas LVDT (Linear Variable Differential Transformer). 501 155 Motorn 12 förses med tryckluft via en ledningsanslutning 35 på handtaget 11 och en inloppskanal 36 i huset 10. En luftavstängningsventil 37 är placerad vid motorns 12 bakre ände i ett koaxiellt förhållande till den linjärrörelseavkännande anordningen 31.

Avstängningsventilen 37 innefattar ett rörformigt ventilelement 38 förskjutbart styrt på en rörformig hylsdel 39 av huset 10, och en aktiveringsspole 40 omger ventilelementet 38. En fjäder 42 utövar en tryckkraft på ventilelementet 38 och en radiell fläns 43 på det senare tjänar till att avbryta luftflödet och bilda en tryckhållningsyta för kvarhållning av ventilelementet 38 i stängt läge.

Vid sin bakre ände är motorns rotor 16 försedd med en rotationsavkännande anordning i form av en magnet 44 anbragt på rotorn 16 och ett avkänningselement 45 monterat i huset 10.

Avkänningselementet 45 hos den rotationsavkännande anordningen liksom lindningsenheten 32 hos den linjärrörelseavkännande anordningen 31 är anslutna till en extern processtyrnings- och övervakningsenhet 48 för avgivande av signaler till den senare, signaler som återspeglar karaktäristika hos impulsåtdragningsförloppet. Styr- och övervakningsenheten 48 innefattar en minnesfunktion samt databehandlingsorgan för behandling jämförelse av mottagna signaler med önskade målvärden, samt organ för att initiera avstängning av åtdragningsförloppet vid ett uppnått önskat förhållande i det åtdragna skruvförbandet.

I Fig 7 åskådliggörs signaler som avspeglar 501 155 5 momentimpulserna och som avges av den linjärrörelseavkännande anordningen 31. Sättet att använda dessa signaler för beräkning av det önskade slutliga förhållandet hos förbandet kan varieras med hänsyn till vilken åtdragningsfilosofi som skall tillämpas. De åtdragningsfilosofier som finns tillgängliga baserar sig på momentnivå, sträckgräns, klämkraft etc.

Vid åtdragning av ett skruvförband med den ovan beskrivna impulsmutterdragaren ansluts verktyget till en tryckluftkälla via ledningsanslutningen 35 på handtaget 11 och drivluft tillförs motorn 12 via inloppskanalen 36 och avstängningsventilen 37 vilken hålls i öppet läge av fjädern 42.

Motorns rotor 16 börjar rotera impulsgeneratorn 13 och den utgående axeln 15, varvid skruvförbandet som anslutes därtill gängas ned. Under denna fas av förloppet genereras inga impulser och inga signaler levereras från den linjärrörelseavkännande anordningen 31. En signal produceras däremot av det rotationsavkännande elementet 45 som indikerar hastighet och riktning av rotationen.

Under denna nedgängningsfas intar svängarmen 17 och kamelementet 22 de lägen som illustreras i Fig 2, vilket innebär att tryckstången 28 intar sitt främsta läge under inverkan av fjädern 27.

Vid ökande rotationsmotstånd från skruvförbandet börjar impulsgeneratorn att leverera momentimpulser. Detta innebär att före varje impuls inträffar en snabb retardation av motorn och beroende på sin massa och tyngdpunktsplacering kommer svängarmen 17 att röra sig 501 155 6 till det läge som illustreras i Fig 4. Detta innebär en förskjutning av kamelementet 22, och genom samverkan av kamytan 26 och den koniska änden på tryckstången 28 kommer den senare att röra sig bakåt relativt motorn 12 och huset 10. Så snart en impuls levererats accelererar motorn 12 impulsgeneratorn 13 för att utföra ytterligare en impuls, och under denna fas av förloppet återtar svängarmen 17 och kamelementet 22 sina vilolägen som visas i Fig 2 och 3. Tryckstången 28 återgår också till sitt ursprungliga främre läge.

Under den fram- och återgående rörelsen hos tryckstången 28 vid upprepade impulser förskjuts den på tryckstången 28 fastsatta ferritkärnan 33 relativt lindningsenheten 32 och en elektrisk signal produceras. Graden av rörelse hos svängarmen 17, kamelementet 22 och tryckstången 28 beror på styrkan hos den aktuellt avgivna momentimpulsen. Detta innebär att rörelsen hos ferritkärnan 33 liksom den signal som avges motsvarar styrkan hos momentimpulsen.

Genom behandling av de mottagna signalerna och jämförelse av resultatet med förutbestämda värden kan styr- och övervakningsenheten 48 fastställa då den önskade åtdragningsnivån uppnåtts. Därvid sänds en avstängningssignal till ventilen 37, vilken får ventilelementet 38 att slå om till sitt stängda läge.

Motorn 12 stoppas nu och åtdragningsprocessen är fullbordad.

Det är viktigt att påpeka att uppfinningen inte är begränsad till impulsmutterdragare där den impulsavkännande aktiveringanordningen innefattar mekaniska masskraftelement i form av exempelvis en svängarm som beskrivits ovan. I Fig 8 visas en 501 155 7 impulsmutterdragare i vilken aktiveringsorganen består av en hydraulisk kolv 50 som kommunicerar direkt med hydraulvätskekammaren i impulsgeneratorn via en passage 51 och som är belastad av en fjäder 52 mot hydraultrycket i kammaren.

Eftersom hydraultrycket i impulsgeneratorn motsvarar styrkan hos den avgivna impulsen motsvarar den kraft som verkar på kolven 50 direkt impulsens styrka. Detta innebär också att axialförskjutningen hos tryckstången 28 och ferritkärnan 33 motsvarar impulsens styrka.

Claims (7)

501 155 Patentkrav

1. Impulsmutterdragare, innefattande en rotationsmotor (12) med en rotor (16), kraftförsörjningsorgan (37) för anslutning av motorn (12) till en kraftkälla, en hydraulisk momentimpulsgenerator (13) drivförbunden med motorn (12), och en utgående axel (15) för avgivande av momentimpulser till skruvförband för åtdragning, k ä n n e t e c k n a d a v att impulsgeneratorn innefattar ett impulsstyrkeavkännande aktiveringsorgan (17, 22; 50) , att ett linjärrörelseavkännande elektriskt signalproduerande organ (32, 33) är anordnat vid motorns bakre ände, att en rörelseöverförande tryckstång (28) sträcker sig axiellt genom motorns rotor (16) och är ansluten vid sin främre ände till nämnda aktiveringsorgan (17, 22; 50) och vid sin bakre ände till nämnda signalproducerande organ (32, 33), att nämnda signalproducerande organ (32, 33) och nämnda kraftförsörjningsorgan (37) är förbundna med en styr- och övervakningsenhet (48) för åtdragningsprocessen vilken är anordnad att påverka nämnda kraftförsörjningsorgan (37) till avstängning då en önskad âtdragningsnivå uppnåtts i skruvförbandet.

2. Impulsmutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda aktiveringsorgan (17, 22) innefattar en retardationsavkännande svängarm (17) svängbart lagrad på impulsgeneratorn (13), samt kamorgan (22) tillordnade nämnda svängarm (17) och nämnda tryckstång (28) för pâförande av en axialrörelse hos den senare i förhållande till styrkan hos den aktuellt avgivna impulsen. 501 155 9

3. Impulsmutterdragare enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda signalproducerande organ (32, 33) innefattar ett induktivt linjärrörelseavkännande organ.

4. Impulsmutterdragare enligt något av kraven 1 eller 3, k ä n n e t e c k n a d a v att motorn (12) utgörs av en pneumatisk motor och att nämnda kraftförsörjningsorgan innefattar en elektriskt aktiverad avstängningsventil.

5. Impulsmutterdragare enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d a V att nämnda tryckstång (28) belastas i riktning mot nämnda kamorgan (22) av ett eftergivligt organ (27), varvid nämnda kamorgan (22) är anordnat att förskjuta nämnda tryckstång (28) mot förspänningskraften hos nämnda eftergivliga organ (27) i förhållande till styrkan hos den aktuellt avgivna impulsen.

6. Impulsmutterdragare enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att en rotationsavkännande elektrisk signalproducerande anordning (44, 45) är tillordnad motorns rotor (16) och är ansluten till nämnda styr- och övervakningsenhet (48).

7. Impulsmutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a V att nämnda aktiveringsorgan innefattar en kolv (50) som kommunicerar med impulsgeneratorns (13) hydraulvätskekammare och som är anordnad att förskjuta nämnda tryckstång (28) i motsvarighet till det aktuella hydraultrycket vilket direkt motsvarar den avgivna impulsens styrka.