SE533830C2 - Mutterdragare med växelhus och parametergivare - Google Patents

Abstract

. En portabel mutterdragare är styrd av en arbetsstyrenhetoch innefattar ett hus (lO;50) med en rotationsmotor, ettväxelhus (l5;55) inkluderande en växelanordning (l8;56,57)och en drivspindel (l9;60) och är anslutet till huset(lO;50) via en svivel eller flerpositionsförbindning, samten arbetsparameteravkännande sensoranordning (22,23,68)tillordnad drivspindeln (l9;60). Drivspindeln (l9;60)uppvisar en invändig koaxiell hålighet 24;71) vilkeninrymmer ett antal signalbehandlande elektroniskakomponenter (72) anslutna till sensoranordningen (22,23;68)och kommunicerande med arbetsstyrenheten viasignalöverförande anordningar (28,3l;82,84) mellandrivspindeln (l9;60) och växelhuset (l5;55) och mellanväxelhuset (l5;55) och huset (lO;50), varvid åtminstone enav de signalöverförande anordningarna (28;82) är av en beröringsfri typ.

Description

533 830 Ett speciellt signalöverföringsproblem uppstår vid mutterdragare uppvisande ett främre växelhus som är anslutet till mutterdragarhuset i olika vinkellägen via en flerlägeskoppling. En mutterdragare av denna typ är tidigare beskriven i USA-patentet 4,485,698. Når en sådan mutterdragare förses med en eller flera arbetsparametersensorer placerade i växelhuset måste de därav genererade signalerna överföras från växelhuset till en elektronisk operationsstyrenhet som antingen är anordnad i mutterdragarhuset eller i en stationär enhet separat från mutterdragaren. I båda fallen föreligger ett krav på att åstadkomma en enkel men ändå pålitlig signalöverföring från sensorn eller sensorerna i växelhuset till ett kablage i huset för vidare överföring till styrenheten, belägen i huset eller på avstånd.

Det är ett ändamål med uppfinningen att skapa en portabel mutterdragare som innefattar ett hus, ett växelhus som är anslutet till huset via en svivel eller flerlàgeskoppling, varvid växelhuset innefattar en kraftöverförande drivspindel, minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning, samt rörelsemedgivande signalöverförande anordningar för överföring av operationsparameterrelaterade signaler genererade av sensoranordningen eller - anordningarna mellan växelhuset och mutterdragarhuset.

Det år ett annat ändamål med uppfinningen att skapa en portabel mutterdragare som innefattar ett hus, ett växelhus som innefattar en kraftöverförande drivspindel försedd med minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning, samt en beröringsfri rörelsemedgivande signalöverförande anordning anordnad mellan den roterande delen och växelhuset. 533 830 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att skapa en portabel mutterdragare innefattande ett hus, ett växelhus som år anslutet till huset och innefattande en kraftöverförande drivspindel, minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning tillordnad drivspindeln, samt signalbehandlande elektroniska komponenter anslutna till sensoranordningen, varvid drivspindeln uppvisar en invändig koaxiell hålighet i vilken de elektroniska komponenterna är placerade.

Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen och patentkraven.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan med hänvisning till bifogade ritningar.

Ritningsförteckning Fig. 1 visare en sidovy av en mutterdragare enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar ett längsgående snitt genom växelhuset hos mutterdragaren i Fig. 1.

Fig. 3 visar ett längsgående snitt genom växelhuset hos en mutterdragare enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen.

Mutterdragaren som illustreras i Fig. 1 och 2 innefattar ett hus 10 med ett bakre handtag 11 och en motorsektion 12 vilken sträcker sig i huvudsak parallellt med handtaget ll och innesluter en rotationsmotor. Ett växelhus 15 är roterbart och lösbart anslutet till huset 10 och uppbär vid sin främre ände ett momentmothàll 16. Momentmothàllet 16 är monterat pà och rotationslàst relativt växelhuset 15 via 533 830 ett splinesförsett parti 17. Gränssnittet mellan huset 10 och vâxelhuset 15 illustreras med linjen A-A.

Växelhuset 15 är axiellt last relativt huset 10 pà konventionellt sätt genom kulor 26 i samverkan med spår i de tvà delarna, och en manöverhylsa 27 är rörligt styrd pà huset 10 och anordnad att hälla kvar kulorna 26 i deras làslägen och att frigöra vàxelhuset 15 genom att låta kulorna 26 lämna åtminstone det ena av spåren.

Växelhuset 15 innefattar en tvàstegs reduktionsväxel 18 av planettyp samt en kraftöverförande drivspindel 19. Den senare bildar en utgående axel med fyrkantände för anslutning till en mutterhylsa. Det första steget hos reduktionsväxeln 18 uppvisar ett solhjul 20 som är kopplat till motorn via en kopplingsaxel 21 och en icke visad vinkelvâxel. Reduktionsväxeln är emellertid i sig av konventionell typ, och eftersom den inte utgör någon del av uppfinningen beskrivs den inte i ytterligare detalj.

Drivspindeln 19 är försedd med en momentavkännande anordning 22 vilken innefattar ett elastiskt deformerbart vekt parti 23 hos drivspindeln 19 och en trádtöjningsanordning (icke visad i detalj) anbringad därpå. Drivspindeln 19 är försedd med en invändig koaxiell hålighet 24, varvid det veka partiet 23 bildas av den periferiella väggen hos hàligheten 24. Inuti håligheten 24 är anordnat ett antal elektroniska komponenter vilka bildar en signalbehandlande enhet 25 som är ansluten till tràdtöjningsanordningen.

De signaler som genereras av den momentavkànnande anordningen 22 överförs till en operationsstyrenhet för 533 830 styrning av mutterdragarens arbete i relation till de rapporteringssignaler som mottas från den momentavkânnande anordningen 22. Styrenheten visas inte i detalj men kan vara placerad antingen i huset 10 eller pá avstånd från mutterdragaren. Oberoende av läge så måste de signaler som genereras av den momentavkännande anordningen 22 överföras till huset 10. Det allra första steget att genomföra detta är att överföra signalerna från drivspindeln 19 till växelhuset 15. Detta genomförs via en slitageskyddad beröringsfri signalöverförande anordning 28 vilken är ansluten till elektriska ledare 29 i växelhuset 15. Denna signalöverförande anordning 28 illustreras endast schematiskt och är av någon beröringsfri typ, exempelvis en induktiv överföringsanordning, en anordning innefattande ett magnetostriktivt material i drivspindeln, en anordning för telemetrisk signalöverföring m.m.

För överföring av momentsignalerna från växelhuset 15 till huset 10 och styrenheten är anordnad en andra signalöverförande anordning 31 och ett elektriskt kablage 30 i huset 10 för anslutning av anordningen 31 till arbetsstyrenheten, antingen direkt om den är placerad i huset 10 eller via en extern kabel om den är placerad pà avstånd fràn mutterdragaren. Den andra signalöverförande anordningen 31 kan vara av en beröringsfri typ eller borsttyp. Eftersom rotation mellan the växelhuset 15 och huset 10 är relativt begränsad kommer det inte att uppstå något mekaniskt slitage varför en signalöverförande anordning av borsttyp kan vara tillräckligt säker och tillförlitlig.

Vid kraftfulla mutterdragare där ett momentmothàllet används för att överföra reaktionskrafterna till ett 533 830 lämpligt stationärt objekt och skydda operatören från stora reaktionskrafter är det viktigt att växelhuset med monterat momentmotháll är roterbart eller svivlad relativt mutterdragarhuset och handtaget. Det betyder att då en arbetsparameteravkännande anordning, exempelvis en momentgivare, år anordnad drivspindeln måste det ingå en rotationsmedgivande signalöverförande anordning, inte bara mellan drivspindeln och våxelhuset utan även mellan växelhuset och mutterdragarhuset. För att undvika mekaniskt slitage och dålig förbindelse bör den signalöverförande anordningen mellan drivspindeln och växelhuset vara beröringsfri. Den signalöverförande anordningen mellan växelhuset och mutterdragarhuset är inte utsatt för samma intensiva rotationsrörelse, vilket innebär att den signalöverförande anordningen mellan dessa två delar kan vara av en enkel borsttyp såsom beskrivits ovan.

Arrangemanget med de signalöverförande anordningarna gör det möjligt att placera den arbetsparameteravkännande anordningen på drivspindeln och att anordna våxelhuset roterbart och enkelt demonterbart relativt mutterdragarhuset. Detta innebär att växelhuset med den arbetsparameteravkännande anordningen och med ett monterat momentmotháll på ett enkelt sätt kan göras utbytbart såsom en enhet mot ett annat växelhus med ett annat utväxlingsförhàllande och/eller med ett annat momentmotháll monterat.

I Fig. 3 visas frontpartiet hos en vinkelmutterdragare vilken innefattar ett hus 50 i vilket är anordnat en rotationsmotor och en reduktionsväxel 58 av planetväxeltyp.

Mutterdragarens främre del består av ett växelhus 55 med en vinkelväxel uppvisande ett pinjongdrev 56 och ett kronhjul 533 830 57. Kronhjulet 57 är utformat i ett stycke med en utgående axel 59 som är försedd med en fyrkanttapp och som är lagrad i lager 61,62. Pinjongdrevet 56 är utformat i ett stycke med en drivspindel 60 vilken är lagrad i lager 63,64.

Drivspindeln 60 är utformad med ett bakre splinesförsett parti 65 för lösbar drivförbindelse med en planethjulshàllare 66 i reduktionsvàxeln 58.

En momentgivare bestående av töjningsgivare 68 är anbragt på drivspindeln 60 och anordnad att aktiveras via elastisk torsionsdeformation av drivspindeln 60 under momentöverföring. Drivspindeln 60 innefattar en invändig koaxiell hålighet 71 i vilken är placerat ett tryckt kretskort 73. Kretskortet 73 uppbär elektroniska komponenter 72 som är anslutna till töjningsgivarna 68 och anordnade att behandla de signaler som avges av de senare.

Växelhuset 55 är utformat med ett halsparti 75 avsett att inga i en fattning 76 i huset 50. Växelhuset 55 är axiellt låst relativt huset 50 via kulor 77 och rotationslàst via en splinesförbindning 78. Kulorna 77 hålls i sina làslägen av en manövreringshylsa 79 vilken är rörligt lagrad på huset 50. Gränssnittet mellan växelhuset 55 och huset 50 illustreras av en linje B-B.

De elektriska signaler som genereras av töjningsgivarna 68 och behandlas av elektronikkomponenterna 72 överförs från drivspindeln 60 till huset 50 via en enkelt separerbar överföringsanordning 84. Den senare är anordnad mellan drivspindelns 60 bakre parti 65 och huset 50 och behöver nödvändigtvis inte vara av beröringsfri typ eftersom det inte förekommer någon rotationsrörelse mellan vàxelhuset 55 och huset 50. Dock är det nödvändigt att 533 830 överföringsanordningen 84 medger signalöverföring oavsett vinkelläge hos växelhuset 55 relativt huset 50.

I huset S0 är anordnad en icke visad ledningsdragning för anslutning av överföringsanordningen 84 till en icke visad arbetsstyrenhet som är placerad antingen i huset 50 eller pà avstånd fràn mutterdragaren.

Genom anordnandet av ett relativt en mutterdragares hus separat växelhus med åtminstone en arbetsparameteravkännande anordning tillordnad drivspindeln samt signalöverförande anordningar mellan à ena sidan drivspindeln och växelhuset och à andra sidan mellan vâxelhuset och mutterdragarens hus såsom kännetecknar uppfinningen uppnås fördelen av att ha ett separat utbytbart våxelhus som är komplett med arbetsparameteravkännande och signalbehandlande anordningar som automatiskt och samtidigt ansluts till en arbetsstyrenhet då växelhuset ansluts till mutterdragarens hus. Detta möjliggör att växelhuset kan hanteras som en komplett enhet som enkelt kan bytas ut mot ett annat växelhus av samma typ men med andra egenskaper eller med utbytta slitdelar.

Claims (9)

533 830 Patantkrav.

1. Mutterdragare innefattande ett hus (l0;50), en rotationsmotor, ett växelhus (l5;55) kopplat till huset (l0;50) och uppvisande en växelanordning (l8;56,57), en utgående axel, och en kraftöverförande drivspindel (19;60), samt minst en arbetsparametersensor (22,23;68) tillordnad drivspindeln (l9;60), k à n n e t e c k n a d av 0 att drivspindeln (19;60) uppvisar en invändig koaxiell hålighet (24;7l), 0 att signalbehandlande elektroniska komponenter (25;72) är anordnade i nämnda hålighet (24;71) och anslutna till nämnda minst en arbetsparametersensor (22,23;68), samt 0 att en signalöverförande anordning (3l;84) är kopplad till nämnda elektroniska komponenter (25;72) och anordnad att överföra signaler genererade av nämnda minst en arbetsparametersensor (22,23;68) till huset (l0;50) .

2. Mutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att växelanordningen (18) i växelhuset (15) uppvisar ett visst utväxlingsförhàllande, och att växelhuset (15) är ett av ett antal inbördes utbytbara vâxelhus uppvisande växelanordningar (18) med olika utväxlingsförhàllanden.

3. Mutterdragare enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den utgående axeln utgörs av en främre del av drivspindeln (19).

4. k ä n n e t e c k n a d 533 830 10 Mutterdragare enligt kravet 1, av att drivspindeln (60) uppvisar ett bakre parti (65) som sträcker sig in i huset (50), och att nämnda signalöverförande anordning (84) är anordnad mellan nämnda bakre parti (65) pà drivspindeln (60) och huset (50).

5. k ä n n e t e c k n a d Mutterdragare enligt kravet 1 eller 4, av att växelanordningen (56,57) innefattar en vinkelväxel med en utgående axel (59), att den utgående axeln (59) uppvisar ett kronhjul (57), och att drivspindeln (60)vid sin främre ände uppvisar ett pinjongdrev (56) för samverkan med kronhjulet (57).