BR112014024670B1

BR112014024670B1 - Chave inglesa elétrica e método para controlar um motor elétrico em uma chave inglesa elétrica

Info

Publication number: BR112014024670B1
Application number: BR112014024670-0A
Authority: BR
Inventors: Karl Johan Lars Elsmark
Original assignee: Atlas Copco Industrial Technique Ab
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2021-11-03
Also published as: KR102026499B1; EP2834041B1; KR20150001741A; JP2015512796A; BR112014024670A2; JP6241475B2; EP2834041A1; WO2013149724A1; US20150090468A1; US9636809B2; CN104245235B; CN104245235A

Abstract

chave inglesa elétrica. trata-se de uma chave inglesa alimentada por eletricidade para fixação e afrouxamento das articulações. a chave inglesa elétrica compreende: um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, um motor elétrico que é disposto para acionar seletivamente o eixo principal em duas direções rotacionais opostas, uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico e uma transmissão que conecta o motor elétrico ao eixo principal. a unidade de controle tem um primeiro modo de acionamento em que é adaptado para controlar o motor elétrico de modo que o mesmo entregue um torque contínuo em uma direção para frente, de modo que o mesmo, entregue pulsos de torque em uma direção para trás oposta, em que a transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação.

Description

[001] A invenção refere-se a uma chave inglesa alimentada por eletricidade para fornecer um torque em duas direções rotacionais opostas. Especificamente, a invenção se refere a uma chave inglesa elétrica que pode ser acionada como uma chave inglesa elétrica pulsante por meio de um motor elétrico e uma unidade de controle. Ainda, a invenção se refere a um método para controlar um motor elétrico em tal chave inglesa elétrica.

ANTECEDENTES

[002] Uma chave inglesa elétrica convencional, tal como, por exemplo, uma parafusadeira, compreende uma transmissão para fornecer um torque de um motor para um eixo principal.

[003] Normalmente, o motor é disposto para acionar a rotação do eixo principal em duas direções opostas, uma primeira direção para frente e uma segunda direção reversa. Por conseguinte, a transmissão precisa ser adaptada para acionar a rotação tanto na direção para frente quanto na direção reversa.

[004] Em muitas aplicações, o acionamento reverso é, excepcionalmente, apenas usado quando, por exemplo, uma articulação é solta. Isso implica que o foco principal do motor e da transmissão esteja no acionamento para frente.

[005] Um problema que precisa ser discutido em uma chave inglesa elétrica portátil é que o torque fornecido pela ferramenta precisa ser compensado, de modo que uma força contrária seja fornecida para todo torque fornecido pela ferramenta. Em uma chave inglesa elétrica pulsante, muitas dessas forças contrárias são compensadas pelo projeto funcional da própria ferramenta. Esse pode ser, também, o caso em ferramentas não pulsantes ou acionadas continuamente sofisticadas. Em outras ferramentas, as forças contrárias têm que ser fornecidas pelo operador que está segurando a ferramenta.

[006] Muitas vezes, a velocidade rotacional do motor pode ser adaptada para suavizar ou nivelar o torque fornecido na direção para frente. Isso é possível porque o torque é relativamente baixo em um primeiro estágio, de modo que a inércia é construída para balancear parte do torque à medida que aumenta para o fim da operação. Na direção reversa as condições são, portanto, normalmente diferentes devido a direção reversa ser normalmente utilizada para afrouxar uma articulação, que é fixada por uma força de pinça relativamente alta que só pode ser liberada por um torque correspondentemente alto. Por conseguinte, muitas vezes, um torque alto precisa ser entregue imediatamente, de tal modo que não é possível construir inércia na máquina.

[007] Por esse motivo, existe uma necessidade de uma ferramenta que funcione bem na direção para frente, mas que possa ser adaptada ou afinada de modo a funcionar melhor que uma chave inglesa elétrica convencional na direção reversa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Um objetivo da invenção é fornecer uma chave inglesa elétrica com uma funcionalidade melhorada quando acionada na direção reversa.

[009] Esse objetivo é alcançado pela invenção de acordo com as reivindicações independentes.

[010] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a uma chave inglesa alimentada por eletricidade para fixação e afrouxamento das articulações, em que a chave inglesa elétrica compreende: - um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, - um motor elétrico que é disposto para acionar seletivamente o eixo principal em duas direções rotacionais opostas, - uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico, e - uma transmissão que conecta o motor elétrico ao eixo principal. A unidade de controle tem um primeiro modo de acionamento que é adaptado para controlar o motor elétrico de tal forma que o mesmo entregue um torque contínuo em uma direção para frente, e de tal forma que o mesmo entregue pulsos de torque em uma direção para trás oposta, em que a transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação.

[011] Em uma modalidade específica, os ditos pulsos de torque são produzidos, em primeiro lugar, pela rotação do motor na direção para frente a fim de aumentar a ação e subsequentemente acelerar o motor na direção para trás, de modo a produzir um pulso de torque na direção para trás.

[012] Em uma outra modalidade, a unidade de controle é disposta para: - seguir a etapa de aceleração do motor na direção para trás, registrar um parâmetro relacionado à rotação do eixo de saída, - comparar o dito parâmetro com um valor-limite e - com base na dita comparação, decidir se um novo pulso de torque deve ser produzido e se todas as etapas devem ser repetidas.

[013] Ainda em uma outra modalidade, os ditos pulsos de torque são produzidos intermitentemente durante o tempo em que o motor é acionado na direção para trás no dito primeiro modo.

[014] Em uma modalidade específica, a chave inglesa elétrica inclui uma engrenagem que pode ser posicionada seletivamente em ambas uma primeira ou uma segunda posição de acoplamento, em que a primeira posição de acoplamento fornece uma transmissão contínua da rotação de um eixo de entrada para um eixo de saída e a segunda posição de acoplamento fornece uma transmissão que inclui uma liberdade limitada de movimento em que o eixo de entrada pode ser rotacionado sem afetar o eixo de saída antes de engatar o eixo de saída em pelo menos na direção para trás, em que a unidade de controle é disposta para controlar o motor de tal modo que, no primeiro modo de acionamento, a primeira posição de acoplamento seja usada em uma direção para frente e a segunda posição de acoplamento seja usada em uma direção para trás.

[015] A engrenagem pode ser uma manga, que pode ser movida entre a primeira posição de acoplamento e a segunda posição de acoplamento.

[016] Um sensor eletrônico pode ser fornecido para registrar a posição da engrenagem e para sinalizar à unidade de controle em qual das posições de acoplamento a engrenagem está posicionada.

[017] Em uma modalidade específica, a chave inglesa elétrica é dotada de uma tela para monitorar uma posição atual da engrenagem.

[018] Ainda em outra modalidade, a unidade de controle é disposta para controlar as seguintes etapas: - em resposta ao fato de que a engrenagem é registrada para ser posicionada na segunda posição de acoplamento, fornecer a dita liberdade de movimento entre o eixo de entrada e o eixo de saída através da rotação do motor em uma direção para trás, e - acelerar o eixo de entrada na direção para frente na dita liberdade de movimento, de modo que o movimento de rotação do eixo de entrada seja transmitido para o eixo de saída como um impulso quando o engate entre os mesmos é feito.

[019] A chave inglesa elétrica pode ter um segundo modo de acionamento em que o motor é acionado de maneira contínua em ambas as direções, e um terceiro modo de acionamento em que o motor é acionado intermitentemente em ambas as direções.

[020] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se refere a um método para controlar um motor elétrico em uma chave inglesa elétrica para fixação e afrouxamento das articulações, em que a chave inglesa elétrica compreende: - um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, - um motor elétrico que é disposto para seletivamente acionar o eixo principal em duas direções rotacionais opostas, - uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico, e - uma transmissão que conecta o motor elétrico ao eixo principal, sendo que a transmissão tem uma ação inerente. O método envolve um primeiro modo de acionamento em que o motor elétrico entrega um torque contínuo em uma direção para frente e os pulsos de torque em uma direção para trás oposta, em que a transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação.

[021] Em uma modalidade específica do método, os pulsos de torque na direção para trás são produzidos através das seguintes etapas: (a) rotacionar o motor na direção para frente a fim de aumentar a ação, e (b) subsequentemente acelerar o motor na direção para trás de modo a produzir um pulso de torque.

[022] Uma outra modalidade do método compreende ainda as seguintes etapas: (c) registrar um parâmetro relacionado à rotação do eixo principal como uma consequência do impulso de torque produzido, (d) comparar o dito parâmetro com um valor-limite, e (e) com base na dita comparação, decidir se todas as etapas (a) a (e) devem ser repetidas.

[023] Em uma modalidade específica do método, o parâmetro registrado na etapa (c) é o torque aplicado, em que todas as etapas (a) a (e) são repetidas se o torque registrado exceder o valor-limite.

[024] Em uma outra modalidade do método, a operação é concluída se o torque registrado não ultrapassar o valor- limite.

[025] Uma vantagem da invenção é que o desempenho da ferramenta, uma vez que opera na segunda direção rotacional, é aumentado sem afetar o desempenho da ferramenta quando opera na primeira direção rotacional.

[026] Em uma modalidade específica, a invenção se refere a uma parafusadeira.

[027] Outras modalidades preferidas e vantajosas da invenção se tornarão evidentes a partir da descrição detalhada e a partir das reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[028] Na descrição detalhada a seguir, é feita referência aos desenhos anexos que formam uma parte do presente documento.

[029] A Figura 1 mostra uma vista esquemática de uma parte de uma chave inglesa elétrica, de acordo com uma modalidade específica da invenção com uma engrenagem mostrada em transparência em uma primeira posição de acoplamento;

[030] A Figura 2 mostra uma vista esquemática da parte mostrada na Figura 1 com a engrenagem em uma segunda posição de acoplamento;

[031] A Figura 3 mostra um corte ao longo da linha III na Figura 1;

[032] A Figura 4 mostra um corte ao longo da linha IV na Figura 2;

[033] A Figura 5 mostra a vista em corte na Figura 4 em uma fase de transmissão de torque;

[034] A Figura 6 é uma representação do torque como uma função de tempo em um método, de acordo com a invenção; e

[035] A Figura 7 é um diagrama de blocos de um método, de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE MOSTRADA

[036] Abaixo, a invenção será descrita com referência à modalidade que é esquematicamente mostrada nos desenhos.

[037] A invenção não é, portanto, limitada pela modalidade mostrada nas Figuras. De fato, a modalidade mostrada nas Figuras 1 a 5 é apenas uma modalidade específica de uma parte da invenção.

[038] O conceito principal da invenção não é mostrado em uma Figura. O conceito principal consiste em uma chave inglesa alimentada por eletricidade para fixação e afrouxamento das articulações. A chave inglesa elétrica compreende um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, um motor elétrico que é disposto para seletivamente acionar o eixo principal em duas direções rotacionais opostas e uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico.

[039] Uma transmissão é disposta para conectar o motor elétrico ao eixo principal. A transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação. A maioria das transmissões em ferramentas elétricas inclui uma ação inerente, que normalmente equivale a apenas uma fração de uma rotação completa do eixo principal. A essência da invenção é utilizar essa ação a fim de produzir um pulso de torque que tornará possível, por exemplo, afrouxar as articulações sem produzir forças contrárias maciças às quais, para o operador que segura a ferramenta, seria difícil resistir.

[040] Isso é alcançado na medida em que o motor entrega pulsos de torque na direção para trás, tais pulsos de torque são produzidos na dita ação. Em uma modalidade específica, os ditos pulsos de torque são produzidos, em primeiro lugar, pela rotação do motor na direção para frente a fim de aumentar a ação e subsequentemente acelerar o motor na direção para trás, de modo a produzir um pulso de torque na direção para trás. Esses pulsos podem ser produzidos durante o tempo em que a articulação não está completamente afrouxada.

[041] Nas Figuras 1 e 2, uma unidade de engrenagem 10 em uma chave inglesa elétrica, de acordo com uma modalidade específica da invenção, é esquematicamente mostrada em duas posições de acoplamento diferentes.

[042] A unidade de engrenagem 10 inclui um eixo de entrada 11, um eixo de saída 12 e uma engrenagem 13. O eixo de entrada 11 e o eixo de saída 12 são separados por uma lacuna 19, que está armazenada dentro da engrenagem 13. Nas Figuras 1 e 2, a engrenagem 13 é mostrada como sendo transparente, exceto para duas nervuras 14 e 15 que são uma parte integral da engrenagem 13.

[043] Um motor elétrico (não mostrado) é disposto para fornecer uma força de acionamento para acionar a rotação do eixo de entrada 11. O motor é disposto para acionar o eixo de entrada 11 em duas direções Rentrada-1 e Rentrada-2 opostas. A engrenagem 13 é disposta para transmitir a rotação do eixo de entrada 11 para o eixo de saída 12, de modo que o eixo de saída 12 seja rotacionado nas direções Rsaída-1 e Rsaída-2 correspondentes.

[044] O eixo de saída 12 está conectado a um eixo principal (não mostrado) que inclui um soquete para segurar um acessório de ferramenta. Em uma modalidade, o eixo de saída 12 constitui o eixo principal. Além disso, em uma outra modalidade, o eixo de entrada 11 pode, de fato, ser o eixo de saída de motor. Possivelmente, no entanto, a transmissão de engrenagem pode incluir, adicionalmente, conexões de engrenagem. Por exemplo, a velocidade rotacional do eixo de saída de motor é, normalmente, engrenada para baixo para o eixo principal de modo que o eixo principal rotacione a uma velocidade rotacional mais baixa que o eixo de saída de motor.

[045] Na Figura 1, a engrenagem 13 está posicionada em uma primeira posição de acoplamento G1, a qual fornece uma transmissão contínua da rotação do eixo de entrada 11 (Rentrada-1) para o eixo de saída 12 (Rsaída-1). Na Figura 2, a engrenagem 13 está posicionada em uma segunda posição de acoplamento G2, a qual fornece uma transmissão que inclui uma liberdade de movimento em pelo menos uma direção rotacional do eixo de entrada 11 em relação ao eixo de saída 12.

[046] Na modalidade específica mostrada, a engrenagem 13 é uma manga, que pode ser movida entre a primeira posição de acoplamento G1 e a segunda posição de acoplamento G2.

[047] A engrenagem 13 envolve um acoplamento interno do tipo estriado que ranhuras e cunhas longitudinais que são adaptadas para se engatarem com as ranhuras e cunhas correspondentes em ambos o eixo de entrada 11 e o eixo de saída 12.

[048] Na modalidade mostrada nas Figuras 1 a 5, o eixo de entrada 11 inclui, pelo menos, uma lingueta longitudinal 16 que se estende por cerca de 90° na direção circunferencial do eixo de entrada 11. O eixo de saída 12 inclui pelo menos uma lingueta longitudinal correspondente 20. Na primeira posição de acoplamento G1 mostrada nas Figuras 1 e 3, ambas as linguetas 16 e 20 estão firmemente adaptadas em cavidades seccionais 17 formadas entre um primeiro par de nervuras 14 e um segundo par de nervuras 15. As nervuras 14 e 15 são partes integradas da engrenagem e são dispostas para interagirem com a lingueta 16 do eixo de entrada 11 e a lingueta 20 do eixo de saída 12.

[049] Na primeira posição de acoplamento G1, a ação, por exemplo, a liberdade de movimento entre o eixo de entrada 11 e a engrenagem 13 deve ser a menor possível, de modo que a conexão entre a lingueta 16 e as nervuras 14 e 15 se torne a mais apertada e rígida possível. Para que a transmissão seja perfeitamente contínua, a liberdade de movimento deve ser nenhuma ou mínima nessa posição de acoplamento.

[050] O engate entre os pares de nervuras 14 e 15 e a lingueta 16 do eixo de entrada 11 pode ser idêntico à conexão entre as nervuras 14 e 15 e a lingueta 20 do eixo de saída 12. Portanto, em contraste com a engrenagem 13 para o eixo de saída 12, o qual é contínuo, a conexão da engrenagem 13 para o eixo de entrada 11 é variável. Conforme a engrenagem 13 é movida na segunda posição de acoplamento G2, o acoplamento entre o eixo de entrada 11 e a engrenagem 13 é alterado. Na segunda posição de acoplamento G2, mostrada nas Figuras 2 e 4 a 5, a engrenagem 13 foi movida de modo que nenhum acoplamento contínuo tenha sido executado entre o eixo de entrada 11 e a engrenagem 13.

[051] Conforme mostrado nas Figuras 1 e 2, o segundo par de nervuras 15 não se estende sobre o comprimento total da engrenagem 13. Portanto, como uma consequência do movimento de tradução da engrenagem 13, as duas linguetas longitudinais opostas 16 não estão mais engatadas com o segundo par de nervuras 15 quando a engrenagem 13 está na segunda posição de acoplamento G2. Em vez disso, as linguetas 16 podem rotacionar livremente por cerca de 90° dentro das duas cavidades seccionais opostas 18 formadas entre cada lado do primeiro par de nervuras 14. Por conseguinte, nessa segunda posição de acoplamento G2 o eixo de entrada 11 pode rotacionar livremente dentro de uma extensão limitada em relação à engrenagem 13 e o eixo de saída 12.

[052] De acordo com a invenção, a primeira posição de acoplamento G1 é disposta para ser usada em uma primeira das duas direções opostas e a segunda posição de acoplamento G2 é disposta para ser usada apenas na segunda das duas direções opostas.

[053] Isso fornece a possibilidade de desenvolvimento de inércia na forma da velocidade rotacional do eixo de entrada 11 antes de impactar com o eixo de saída 12, a fim de fornecer um torque momentaneamente elevado, que não tem que ser contrabalançado pelo operador.

[054] Isso é ilustrado esquematicamente nas Figuras por meio de setas. Nas Figuras 1 e 3, um movimento de rotação de entrada primária Rentrada-1 do eixo de entrada é transmitido diretamente através da engrenagem 13 para o eixo de saída 12 como um movimento de rotação de saída primária Rsaída-1.

[055] Nas Figuras 2 e 4 a 5, um movimento de rotação de entrada secundária Rentrada-2 do eixo de entrada é transmitido através da engrenagem 13 para o eixo de saída 12 como um pulso Psaída e um movimento de rotação de saída secundária Rsaída-2. O movimento de rotação do pulso Psaída desenvolve conforme o eixo de entrada 11 rotaciona sem afetar a engrenagem 13 e o eixo de saída 12, pelo qual o impacto entre as linguetas 16 e o primeiro par de nervuras 14 entrega um pulso com um torque momentaneamente elevado a partir do eixo de entrada 11 para o eixo de saída 12 através da engrenagem 13.

[056] Em uma modalidade da invenção, o movimento pulsante é repetido durante o tempo em que o gatilho da chave inglesa elétrica é ativado ou até que o torque necessário para continuar a operação de inversão seja abaixo de um valor-limite predeterminado, tal como, por exemplo, 8 Nm.

[057] Em um exemplo típico, uma parafusadeira é utilizada para fixar as articulações entre, por exemplo, parafusos e porcas. A fixação é executada em uma primeira direção. Quando uma articulação necessita ser afrouxada, um alto torque instantâneo é necessário a fim de liberar a porca do ferrolho. Isso pode ser alcançado por meio da disposição da invenção.

[058] Conforme supracitado e conforme mostrado nas vistas em corte transversal da engrenagem 13 nas Figuras 4 a 5, a segunda posição de acoplamento inclui uma liberdade de movimento rotacional na forma de cavidades seccionais 18 em que as linguetas 16 do eixo de entrada 11 podem rotacionar na direção reversa sem afetar a engrenagem 13 e o eixo de saída 12.

[059] Com a engrenagem 13 da invenção, a segunda posição de acoplamento (Figuras 2 e 4 a 5) fornecerá um torque momentaneamente alto que é desenvolvido até a metade de ou mais do eixo de entrada 11 antes da transmissão de impacto para o eixo de saída 12. A ação rotacional pode, certamente, ser adaptada ao torque necessário para a aplicação.

[060] A fim de garantir a disponibilidade da ação rotacional dentro da cavidade seccional 18 em que a lingueta 16 pode rotacionar, a engrenagem 13 pode ser pré- tensionada, quando na segunda posição de acoplamento G2. A pré-tensão irá atuar para aumentar a ação rotacional entre o eixo de entrada 11 e o eixo de saída 12, por exemplo, para a posição mostrada na Figura 4. Na realidade, o eixo de entrada 11 por si só pode ser pré-tensionado, por exemplo, por meio de uma mola espiral. O fato de que o eixo de entrada 11 é pré-tensionado é vantajoso, uma vez que garante que a ação rotacional, mesmo quando a chave inglesa elétrica deve ser usada e quando o eixo de saída está fixado através da interação entre o eixo principal e a articulação.

[061] Em vez de uma engrenagem mecânica, o reposicionamento entre a primeira posição de acoplamento G1 e a segunda posição de acoplamento G2 pode ser alcançado em uma maneira elétrica, de preferência, simultaneamente à medida que a direção rotacional do motor é invertida.

[062] Em uma modalidade alternativa, o acoplamento é alcançado através de uma operação manual de uma manga localizada na parte de fora da ferramenta. Em tal modalidade, um sensor eletrônico pode ser fornecido para registrar a posição da engrenagem 13 e para sinalizar em qual das posições de acoplamento a mesma está posicionada.

[063] Além disso, a chave inglesa elétrica pode ser dotada de uma tela para monitorar uma posição atual da engrenagem 13.

[064] Em uma modalidade adicional da invenção, a chave inglesa elétrica inclui uma embreagem para desconectar completamente o eixo de entrada 11 do eixo de saída 12. Em uma modalidade da invenção, isso é alcançado em que a engrenagem 13 pode ser posicionada em uma terceira posição, isto é, uma posição de embreagem, em adição a primeira e segunda posição de acoplamento G1 e G2. A posição de embreagem é disposta para envolver uma liberdade ilimitada de movimento, de modo que o eixo de entrada 11 possa ser rotacionado sem afetar o eixo de saída 12 ao todo quando a engrenagem 13 estiver posicionada na posição de embreagem.

[065] A Figura 6 se refere a um método para controlar o motor elétrico em uma chave inglesa elétrica, de acordo com a invenção. Em uma primeira etapa (1), uma articulação entre, por exemplo, um parafuso e um ferrolho é apertada em uma maneira continua. Na maioria dos casos, quando uma articulação é completa por, por exemplo, um torque alvo de porca-corrediça Talvo é estabelecido. O torque alvo Talvo deve ser encontrado a fim de verificar a qualidade da articulação. Na modalidade mostrada, o torque alvo Talvo não é encontrado na primeira etapa (1). Normalmente, isso é indicado de uma forma ou de outra para o operador, por exemplo, em uma tela da ferramenta.

[066] Em relação à dita indicação, o operador irá tentar refazer a articulação. Em uma chave inglesa elétrica que opera continuamente o mesmo não é possível para completar a articulação através da aplicação de um torque positivo correspondente para o torque ausente. Isso é devido ao fato de que o torque necessário para completar a articulação é tão alto que o operador não será capaz de fornecer a ação contrária necessária. Por conseguinte, a articulação tem que ser afrouxada antes de a mesma ser apertada novamente.

[067] Entretanto, será tão difícil afrouxar a articulação quanto apertá-la ainda mais. De acordo com a invenção, o afrouxamento da articulação irá, no entanto, funcionar como uma como uma ferramenta de impulso, em que a inércia é desenvolvida dentro da ferramenta, na qual a inércia é transmitida para o eixo de saída na forma de um ou diversos impulsos. Por conseguinte, de certa forma, a ferramenta da invenção irá funcionar como uma chave inglesa elétrica contínua em uma primeira direção (em sentido horário) e como uma ferramenta de impulso em uma segunda direção (sentido anti-horário).

[068] Em uma primeira etapa, o motor elétrico será rotacionado em uma direção para frente que garante que a ação esteja disponível na transmissão entre o motor e o eixo principal. Em uma modalidade específica, uma ação está disponível entre o eixo de entrada 11 e o eixo de saída 12. Isso pode ser alcançado em resposta a esse pino de direção na chave inglesa estabelecida em sentido inverso e que é pressionado um gatilho na chave inglesa elétrica.

[069] A segunda etapa (2) da curva na Figura 6 corresponde à disposição da liberdade de movimento entre o eixo de entrada 11 e o eixo de saída 12 bem como a rotação do motor dentro da liberdade de movimento. Por conseguinte, em uma primeira parte da linha horizontal correspondente à etapa (2), o motor pode ser rotacionado em uma direção para frente e, na segunda parte da etapa (2) o mesmo será acelerado em uma direção para trás até que a ação seja eliminada imediatamente após um pulso de torque gerado na etapa (3) ser iniciado. Na etapa (3), o eixo principal é rotacionado em uma direção para trás de modo a afrouxar a articulação, tipicamente no sentindo anti-horário, de modo que aumente o torque T na articulação.

[070] A etapa (3) é seguida por uma etapa horizontal (4) que mais uma vez corresponde à disposição da liberdade de movimento entre o motor e o eixo principal bem como a rotação do motor dentro da dita liberdade de movimento. As etapas (5) a (7) correspondem aos impulsos subsequentes, em que as etapas intermediárias de reposicionamento do motor, em relação ao eixo principal, não são indicadas com números.

[071] Na etapa subsequente (8), a articulação é apertada novamente e nesse momento o torque alvo Talvo é encontrado de uma maneira completamente controlada.

[072] Na Figura 6, o torque é ilustrado de modo a variar linearmente em relação ao tempo. Isso é, no entanto, uma simplificação de uma operação real e nem sempre é o caso. A Figura 6 se destina a ilustrar esquematicamente um método exemplificativo, de acordo com a invenção.

[073] Além disso, o método pode compreender as etapas de registro de um parâmetro em relação à rotação do eixo de saída 12 como uma consequência do impulso do eixo de entrada 11 para o eixo de saída 12, comparação do dito parâmetro com um valor-limite, e de baseamento na dita comparação e decidir se as etapas citadas devem ser repetidas.

[074] No exemplo ilustrado na Figura 6, o parâmetro registrado é o torque aplicado, em que as etapas citadas acima são repetidas se o torque registrado exceder o valor- limite Tlimite se o torque registrado T ultrapassar o valor- limite Tlimite, a operação pode ser concluída. No exemplo mostrado na Figura 6, o torque registrado T ultrapassa o valor-limite Tlimite na etapa (7), que corresponde a um quarto impulso consecutivo.

[075] Em vez de registrar o torque, a posição angular do eixo de saída 12 ou o eixo principal pode ser registrado. Nesse caso, a posição angular registrada pode ser comparada a uma posição angular alvo αlimite, como a inversão pode ser concluída, quando a posição angular αlimite específica é encontrada. Além disso, pode ser possível registrar a força de pinça F atua na articulação, por exemplo, através de ultrassons ou através de uma estimação com base no torque aplicado. Nesse caso, a força de pinça F atual é comparada a um valor-limite Flimite de uma maneira correspondente.

[076] A etapa de registro de um parâmetro é, no entanto, opcional. Em uma outra modalidade da invenção, as etapas consecutivas de redirecionamento e inversão do motor são repetidas até que operador libere o gatilho. Nessa relação, a função do modo reverso da chave inglesa elétrica, que é usada quando uma articulação está afrouxada e que corresponde a uma ferramenta de impulso.

[077] A presente descrição foi descrita acima com referência às modalidades exemplificativas. A invenção não é, no entanto, limitada a qualquer uma dessas modalidades. Ao contrário, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas. Em outras palavras, a modalidade exemplificativa mostrada do acoplamento é apenas uma dentre inúmeras soluções construtivas que podem ser alcançadas facilmente por uma pessoa versada na técnica dentro do escopo da invenção.

Claims

1. Chave inglesa elétrica para fixação e afrouxamento de articulações, em que a chave inglesa elétrica compreende: - um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, - um motor elétrico que é disposto para acionar seletivamente o eixo principal em duas direções rotacionais opostas, - uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico, e - uma transmissão que conecta o motor elétrico ao eixo principal, caracterizada pelo fato de que a unidade de controle tem um primeiro modo de acionamento em que a mesma é adaptada para controlar o motor elétrico de modo que a mesma entregue um torque contínuo quando acionada em uma direção para frente, e de modo que a mesma entregue pulsos de torque quando acionada em uma direção para trás oposta, em que a transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação.

2. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os pulsos de torque na direção para trás são produzidos, em primeiro lugar, pela rotação do motor na direção para frente a fim de aumentar a ação e acelerar subsequentemente o motor na direção para trás de modo a produzir um pulso de torque na direção para trás.

3. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a unidade de controle é disposta para: - seguir a etapa de aceleração do motor na direção para trás, registrar um parâmetro (T, α, F) relacionado à rotação do eixo de saída (12), - comparar o dito parâmetro (T, α, F) com um valor- limite (Tlimite, αlimite, Flimite), e - com base na dita comparação, decidir se um novo pulso de torque deve ser produzido e se todas as etapas devem ser repetidas.

4. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizadapelo fato de que os ditos pulsos de torque são produzidos de forma intermitente durante o tempo em que o motor é acionado na direção para trás no dito primeiro modo.

5. Chave inglesa elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizadapelo fato de que a chave inglesa elétrica inclui uma engrenagem (13) que pode ser posicionada seletivamente em ambas uma primeira ou uma segunda posição de acoplamento (G1; G2), em que a posição de acoplamento (G1) fornece uma transmissão contínua da rotação de um eixo de entrada (11) para um eixo de saída (12) e a segunda posição de acoplamento (G2) fornece uma transmissão que inclui uma liberdade limitada de movimento (18) em que o eixo de entrada (11) pode ser rotacionado sem afetar o eixo de saída (12) antes de engatar o eixo de saída (12) pelo menos na direção para trás, em que a unidade de controle é disposta para controlar o motor de modo que, no primeiro modo de acionamento, a primeira posição de acoplamento (G1) seja usada em uma direção para frente e a segunda posição de acoplamento(G2) seja usada em uma direção para trás.

6. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizadapelo fato de que a engrenagem (13) é uma manga, que pode ser movida entre a primeira posição de acoplamento (G1) e a segunda posição de acoplamento (G2).

7. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizadapelo fato de que é fornecido um sensor eletrônico para registrar a posição da engrenagem (13) e para sinalizar para a unidade de controle em qual das posições de acoplamento (Gl; G2) a engrenagem (13) está posicionada.

8. Chave inglesa elétrica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de que a chave inglesa elétrica é dotada de uma tela para monitorar a posição atual da engrenagem (13).

9. Chave inglesa elétrica, de acordo a reivindicação 7 ou 8, caracterizadapelo fato de que a unidade de controle é disposta para controlar as seguintes etapas: - em resposta ao fato de a engrenagem (13) ser registrada para ser posicionada na segunda posição de acoplamento (G2), fornecer a dita liberdade de movimento (18) entre o eixo de entrada (11) e o eixo de saída (12) pela rotação do motor em uma direção para trás, e - acelerar o eixo de entrada (11) na direção para frente na dita liberdade de movimento (18), de tal modo que o movimento de rotação do eixo de entrada (11) seja transmitido para o eixo de saída (12) como um impulso quando o engate entre os mesmos é feito.

10. Chave inglesa elétrica, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadapelo fato de que a chave inglesa elétrica tem um segundo modo de acionamento em que o motor é acionado de maneira contínua em ambas as direções, e um terceiro modo de acionamento em que o motor é acionado intermitentemente em ambas as direções.

11. Método para controlar um motor elétrico em uma chave inglesa elétrica para fixação e afrouxamento de articulações, sendo que a chave inglesa elétrica compreende: - um eixo principal para entregar um torque a uma articulação, - um motor elétrico que é disposto para acionar seletivamente o eixo principal em duas direções rotacionais opostas, - uma unidade de controle para controlar o acionamento do motor elétrico, e - uma transmissão que conecta o motor elétrico ao eixo principal, sendo que a transmissão tem uma ação inerente, caracterizadopelo fato de que tem um primeiro modo de acionamento em que o motor elétrico entrega um torque contínuo em uma direção para frente, e pulsos de torque em uma direção para trás oposta, em que a transmissão inclui uma ação inerente e em que os pulsos de torque são produzidos na dita ação.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que os pulsos de torque na direção para trás são produzidos através das seguintes etapas: (a) rotacionar o motor na direção para frente a fim de aumentar a ação, e (b) acelerar subsequentemente o motor na direção para trás de modo a produzir um pulso de torque.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as seguintes etapas: (c) registrar um parâmetro (T, α, F) relacionado à rotação do eixo principal como uma consequência do impulso de torque produzido, (d) comparar o dito parâmetro (T, α, F) a um valor- limite (Tlimite, αlimite, Flimite), e (e) com base na dita comparação, decidir se todas as etapas (a) a (e) devem ser repetidas.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o parâmetro registrado na etapa (c) é o torque aplicado (T) e em que todas as etapas (a) a (e) são repetidas se o torque registrado (T) exceder o valor-limite (Tlimite).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a operação é concluída se o torque registrado (T) não ultrapassar o valor-limite (Tlimite).