SE507908C2 - Kraftmutterdragare med avstängning - Google Patents

Description

507 901: innefattande den visade utlösnings- och signalproducerande anordningen.

Generellt kan sägas att mikrobrytare med sina invändiga bistabila mekanismer av "flip-flop" typ är mycket känsliga för åtminstone tre typer av extern påverkan, nämligen I) mekaniska slag, II) för snabb aktivering, och III) igensättning av exempelvis olja, fett, slitprodukter etc. Mekaniska stötar är i huvudsak förorsakade av returslagen.

En snabb aktivering och en mycket kvick reaktion på kopplingens utlösning krävs. Vid normal rotationshastighet av kopplingen på ca. 600 v/min och med ett avstånd av 1/3 varv till nästa impuls hos kopplingen, finns ungefär 0,03 sekunder tillgängliga för åstadkommande av en initiering av en avstängningssignal. Man har inte råd att förlora mer än 5% för att få en signal, dvs. 0,00l5 sekunder. Det är mycket svårt för en mikrobrytare att motsvara detta.

Det har varit ett problem under lång tid att finna en bra och tillräckligt hållbar brytare eller signalproducerande anordning för användning vid kraftmutterdragare.

Beröringsfria induktiva rörelsedetektorer är exempelvis inte utsatta för mekaniskt slitage på samma sätt som en mikrobrytare men de kräver relativt långa aktiveringsrörelser och är inte tillräckligt noggranna och snabba för att vara lämpliga för verktygsavstängande ändamål.

Problemet som löses genom uppfinningen är att förse en kraftmutterdragare av ovan relaterad typ med en hållbar, noggrann och kompakt utlösningsdetekterandeàoch signalproducerande anordning så att en noggrann och tillräckligt snabb kraftavstängning av verktyget kan garanteras för ett stort antal àtdragningsförlopp. #4 507 908 Andra ändamål och fördelar med uppfinningen kommer att framgå ur den följande beskrivningen och patentkraven.

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

Ritningsförteckning: Fig 1 visar ett längsgående snitt genom frontdelen hos en kraftmutterdragare enligt uppfinningen.

Fig 2 visar en delsektion genom kraftmutterdragaren i Fig 1, men är placerad i ett annat plan.

Fig 3 visar en sidovy av utlösningskopplingen som ingår i kraftmutterdragaren i Fig 1.

Fig 4 visar i större skala en detaljvy av den utlösningsavkännande och signalproducerande anordningen.

Fig 5 visar ett snitt längs linjen V-V i Fig 4.

Mutterdragaren som visas i ritningsfigurerna innefattar en motorenhet 10 av vilken endast den främre änden visas i Fig 1. Eftersom motorenheten 10 inte utgör någon del av uppfinningen är en detaljerad beskrivning av denna ej nödvändig och har därför utelämnats från denna beskrivning.

På motorenheten 10 är fastskruvat ett hus 11 för en reduktionsväxel 12 och en momentbegränsande utlösningskoppling 13. En utgående axel 14 är ansluten till motorenheten 10 via reduktionsväxeln 12 ochàär försedd med en chuck 15 för anslutning av ett verktyg för ingrepp med ett skruvförband. Vid sin främre ände är huset 11 försett med en ändvägg 16 i vilken den utgående axeln 14 är 507 958 rf rotationslagrad. Ändväggen 16 är utformad med ett invändigt halsparti 17 för àstadkommande av en adekvat styrning av den utgående axeln 14. En bussning 18 som är anordnad vid den främre änden av ändväggen 16 bildar ett lager för den utgående axeln 14 och är utformad med en ringformig ansats för överföring av axialkrafter från axeln 14 till huset 11.

En làsring 19 och en stötabsorberande eftergivlig ring 20 är monterade på axeln 14 för ingrepp med bussningens 18 ansats. I motsatta riktningen är axeln 14 axiellt låst av en låsring 21 vilken samverkar med den inre änden av ändväggens halsparti 17.

Den bakre änden av huset 11 innefattar en ändvägg 22 vilken är fastmonterad på motorenheten 10 medelst skruvar 23. Ãndväggen 22 är utformad med en kulbana 24 för rotationslagring av en rörformig kuggkrans 25 via ett antal kulor 26 i samverkan med en kulbana 27 på kuggkransen 25.

Reduktionsväxeln 12 innefattar två seriekopplade planetväxlar för vilka kuggkransen 25 är ett gemensamt element. Planetväxlarna innefattar ett solhjul 28 anbragt på motorenhetens utgående axel 29, en första uppsättning planethjul 30, en planethjulshållare 31 utformad i ett stycke med ett andra solhjul 32, en andra uppsättning av planethjul 33, samt en andra planethjulshållare 34 ansluten till den utgående axeln 14.

Planetväxlarna är axiellt inneslutna mellan två ändbrickor 35, 36 uppstödda av två låsringar 37, 38 monterade pà kuggkransen 25.

Kuggkransen 25 är i huvudsak rörformig och har en yttre cylindrisk yta 40 och en ringformig ansats Ä1. Se Fig 3.

Denna ansats 41 är försedd med tre axiellt riktade och lika fördelade kamtänder 42 vilka tillsammans med tre kulor 43 och tre motsvarande kamytor 44 på ett ringformigt ”ål-Sov 908 tryckelement 45 bildar den momentöverförande kopplingen 13.

Kamytorna 44 bildas av tre urtagningar 46 i den bakre ringformiga ändytan på tryckelementet 45. Se Fig 3.

Tryckelementet 45 är axiellt rörligt i huset ll men låst mot rotation genom en kulsplines-förbindning. Den senare innefattar tre axiellt riktade spår 47 anordnade på utsidan av tryckelementet 45, tre slitsar 48 i huset 11, samt tre kulor 49 som ingriper med spåren 47 och slitsarna 48. Se Fig 2. Ett cirkulärt band 50 på utsidan av huset ll är fastläst av en ring 51 och täcker över slitsarna 48 varigenom kulorna 49 förhindras att falla ut. Kulorna 49 monteras från utsidan av huset ll efter demontering av làsringen 51 och sidoförskjutning av bandet 50.

Såsom illustreras i ritningsfigurerna har tryckelementet 45 en större diameter än den yttre cylindriska ytan 40 och omsluter denna. Tryckelementet 45 är alltså placerat utikring kuggkransen 25 vilket också den bakre änden av en tryckfjäder 53 är, varvid fjädern 53 arbetar mellan tryckelementet 45 och ett justerbart stödorgan 52 vid den främre änden av huset ll. Kraften som utvecklas av fjädern 53 pà tryckelementet 45 utövar en förspänningskraft pä utlösningskopplingen 13. Denna justerbara förspänningskraft tillsammans med själva formen pà kamytorna 44 och kamtänderna 42 är bestämmande för den momentnivä där kopplingen löser ut.

Vid sin bakre omkrets är kuggkransen 25 försedd med tre radiellt sig sträckande pinnar 55 placerade på lika vinkelavstànd fràn varandra. I en öppning 56 i huset ll är rörligt monterad en kula 57, och pà utsidan av huset ll är monterat ett Reed-relä 58 för utlösningsavkànning och signalavgivning. En bladmetallarm 59 är försedd med en central öppning 54 som tillsammans med en fast pinne 60 bildar vridcentrum för armen 59. Armen 59 svängs runt sov 90% g; pinnen 60 för att överföra en aktiveringsrörelse från kulan 57 till Reed-reläet 58. En fjäder 61 utövar en förspänningskraft på armen 59.

Reed-reläet innefattar en kontaktenhet 62 och en aktiveringsanordning 63. Kontaktenheten 62 innefattar två kontakttungor 64, 65 av bladmetall vilka är fast monterade i en hålkropp 66 av ett isolerande material, exempelvis glas, och är anordnade med sina inre ändar överlappande varandra. Glaskroppen 66 är fast anbragt genom limning på en monteringsplatta 67 vilken är fastmonterad på huset 10.

Vid sina yttre ändar är kontakttungorna 64, 65 anslutna till kablar 68, 69 för kommunikation med en elektronisk kraftförsörjnings- och styrenhet genom vilken mutterdragarens arbete styrs.

Denna styrenhet utgör inte någon del av denna uppfinning och beskrivs icke ytterligare i denna beskrivning.

Reed-reläets aktiveringsanordning 63 innefattar två permanentmagneter 71, 72 av vilka den ena 71 är fast anbragt på kroppen 66 under det att den andra 72 är monterad på den yttre änden av armen 59. Denna rörliga magnet 72 ingår i en genomgående öppning 73 i plattan 67.

I sitt oaktiverade läge är Reed-reläet 58 påverkat både av sina två aktiveringsmagneter 71, 72 på så sätt att kontakttungorna 64, 65 balanceras relativt varandra i ett öppet läge, vilket illustreras i Pig 5.

Dä emellertid kopplingen 13 löser ut och en av pinnarna 55 ingriper med kulan 57 svängs armen 59 omkring pinnen 60 och lyfter magneten 72 bort från kontaktenhetenë62. Balansen mellan de magnetkrafter som verkar på kontakttungorna 64 och 65 ändras då och tungorna 64, 65 ställs om till ett :4 507 908 slutet kontaktläge. Därigenom skapas en detekteringssignal för kopplingens utlösning.

Vid drift av kraftmutterdragaren är den utgående axeln 14 ansluten till ett skruvförband avsett för åtdragning via chucken 15 och ett verktyg anslutet därtill. Rotationskraft tillförs från motorenheten 10 via axeln 29 och en hastighetsreducering åstadkommes genom de två seriekopplade planetväxlarna innan rotationskraften når den utgående axeln 14.

Då momentmotståndet från skruvförbandet ökar ökar reaktionsmomentet från planetväxlarna på kuggkransen 25.

Detta innebär att kuggkransen 25 tenderar att börja rotera men förhindras att göra detta genom kopplingen 13.

Kuggkransen 25 förblir stillastående och kopplingen fortsätter att överföra reaktionsmoment från kuggkransen 25 till huset 11 så länge förspänningskraften från fjädern 53 förmår att förhindra tryckelementet 45 från att röra sig axiellt som ett resultat av samverkan mellan kamtänderna 42, kulorna 43 och kamytorna 44.

Då den avsedda utlösningsmomentnivån hos kopplingen 13 uppnås ger fjädern 53 emellertid efter till ett läge där kamtänderna 42 kan passera förbi kulorna 43 och kuggkransen 25 frigörs för rotation relativt tryckelementet 45 och huset 11. Kulorna 43 förblir i urtagningarna 46 i tryckelementet 45 under den relativa rotationen mellan kuggkransen 25 och tryckelementet 45.

Vid rotation av kuggkransen 25 vid kopplingens utlösningspunkt kommer en av pinnarna 55 att ingripa med kulan 57 för att flytta denna utåt. Denna à aktiveringsrörelse överförs via armen 59 till Reed-reläet 58 som avger en elektrisk signal till en styrenhet för åstadkommande av avstängning av mutterdragarens motor.

V 11.5] 507 åns 13 ___-, Var och en av pinnarna 55 är så placerad i förhållande till kamtänderna 42 att aktiveringen av Reed~reläet 58 via kulan 57 och armen 59 inte sker förrän tänderna 42 har nått eller just passerat toppen på kulorna 43, dvs. när det överförda momentet genom kopplingen har just avtagit.

Beroende på den aktuella rotationshastigheten hos mutterdragarens motor och de andra roterande delarna i verktyget i avstängningsögonblicket fortsätter kuggkransen 25 att rotera ett stycke innan den helt stannar. Om hastigheten är hög i utlösningsögonblicket hos kopplingen 13, vilket är fallet vid åtdragning av s.k. stumma skruvförband, kommer kuggkransens kamtänder 42 att nå och t.o.m. passera förbi nästa kulingreppsläge innan kuggkransen stannar. Eftersom motorn stängs av i det första utlösningsläget hos kopplingen förekommer inget drivande moment som överförs i det andra kulingreppsläget hos kuggkransen 25, och dessutom har rörelseenergin hos de roterande delarna väsentligen sjunkit vilket innebär att det andra kopplingsingreppet om något sådant förekommer, inte förorsakar något momentöverskott.

Den ovan beskrivna mutterdragaren är avsedd att drivas av en elektrisk motor med ett Reed-relä anslutet till något lämpligt slag av spänningsstyrningsanordning_ Uppfinningen är i synnerhet användbar för tillämpning vid batteridrivna mutterdragare. I sådana fall är motorns styrorgan placerade inuti själva verktyget.

Uppfinningen är emellertid inte begränsad till en mutterdragare försedd med en elektrisk motor utan kan likaväl tillämpas på en mutterdragare försedd med en pneumatisk motor. I ett sådant fall är Reed~reläet anslutet till en extern elektrisk styrenhet genom vilken en trycklufttillförselventil styrs för att uppnå en §§§5o7 908 tidsmässigt korrekt avstängning av motorn vid utlösning av kopplingen 13.

Claims (6)

sov 953 +1 : 1 -v 10

1. Kraftmutterdragare innefattande ett hus (11), en motor (10), en utgående axel (14), ett elektriskt manövrerat krafttillförselorgan anslutet till motorn (10), en reduktionsväxel (12) av planettyp och en momentberoende utlösande koppling (13) anordnad mellan motorn (10) och nämnda utgående axel (14) och innefattande ett rörligt kopplingselement (25) vilket är utsatt för en viss förskjutning vid utlösning av nämnda koppling (13), samt en utlösningsavkännande och signalproducerande anordning (58) ansluten till nämnda rörliga kopplingselement (25) och kommunicerande med nämnda krafttillförselorgan, k ä n n e t e c k n a d a v att ett aktiveringsorgan (55- 59) är anordnat i huset (11) och påverkbart av nämnda rörliga kopplingselement (25), nämnda utlösningsavkännande och signalproducerande anordning (58) innefattar ett Reed-relä uppvisande en kontaktenhet (62) fast anbragt pá huset (11) och en omställbar magnetisk aktiveringsanordning(63), nämnda kontaktenhet (62) är omställbar mellan ett första läge och ett andra läge, nämnda aktiveringsanordning(63) är funktionskopplad till nämnda aktiveringsorgan (55-59) för att åstadkomma en omställning av nämnda kontaktenhet (62) från nämnda första läge till nämnda andra läge för att därigenom producera en elektrisk signal vid utlösning av nämnda koppling (13).

2. Kraftmutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda magnetaktiveringsanordning(63) innefattar två motstàende placerade permanentmagneter (71, 72) anordnade att balancera nämnda kontaktenhet (62) i nämnda fönsta läge, varvid en av nämnda magneter (71) är fast anbragt på huset (11) under det att det andra av nämnda magneter (72) är anbragt på nämnda aktiveringsorgan (55-59), varvid den Éfsov 908 11 andra av sagda magneter (72) förskjuts i förhållande till kontaktenheten(62) vid utlösning av nämnda koppling (13) och förorsakar därigenom nämnda kontaktenhet (62) att ställas om till nämnda andra läge.

3. Kraftmutterdragare enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda aktiveringsorgan (55-59) innefattar en tvådelad arm (59) svängbart monterad på ett vridcentrum (54, 60) på huset (11) och uppbärande vid sin ena ände sagda ena magnet (72) och är ansluten med sin andra ände till det rörliga kopplingselementet (25).

4. Kraftmutterdragare enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda arm (59) innefattar en bladfjäder uppvisande en central öppning (54) avsedd att mottaga med en lös passning ett fast stöd (60), varvid nämnda öppning (54) och nämnda stöd (60) bildar nämnda vridcentrum.

5. Kraftmutterdragare enligt nägot av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda rörliga kopplingselement (25) utgörs av en kuggkrans ingående i nämnda reduktionsväxel (12) av planettyp, varvid nämnda kuggkrans (25) är roterbart lagrad i huset (11).

6. Kraftmutterdragare enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda motor (10) utgörs av en elektrisk motor. Q-