BR112020024191A2

BR112020024191A2 - ferramenta para apertar uma porca em um parafuso.

Info

Publication number: BR112020024191A2
Application number: BR112020024191-1A
Authority: BR
Inventors: Hilberg Inge KAROLIUSSEN
Original assignee: Patentec Quickdrive As
Priority date: 2018-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2021-03-02
Also published as: PL3810368T3; JP7114135B2; DK3810368T3; NO344458B1; CN112584977A; ES2914046T3; CN112584977B; US20210252677A1; EP3810368A1; WO2019245384A1; EP3810368B1; RU2763373C1; JP2021528266A; SA520420763B1; CA3102081A1

Abstract

ferramenta para apertar uma porca em um parafuso. uma ferramenta para apertar uma porca em um parafuso para formar uma conexão fixa, consistindo em uma bomba hidráulica acionada pneumaticamente que transfere pressão de óleo para um cilindro hidráulico com um pistão conectado a um eixo que, por meio de um motor acionado pneumaticamente (90), é levado a aparafusar as roscas do parafuso onde a porca é conectada a um segundo motor acionado pneumaticamente separado 5 (91) que aparafusa a porca no dito parafuso à medida que o parafuso é estirado.

Description

FERRAMENTA PARA APERTAR UMA PORCA EM UM PARAFUSO CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere a uma ferramenta para apertar porcas em parafusos, onde parafuso e porca são usados como meios de fixação.

FUNDAMENTOS

[002] Ferramentas mais conhecidas para tal uso são chaves inglesas fixas e chaves inglesas ajustáveis que são usadas onde não existem exigências a respeito do torque de aperto e precisão do aperto. Mas, por exemplo, algo tão comum como porcas para rodas em veículos exige mais precisão, e assim a última etapa do aperto é feita por meio de chaves de torque.

[003] Em máquinas e conexões de tubo nas indústrias ao largo e de processo, as exigências de aperto com precisão de parafusos são frequentemente muito rigorosas e são realizadas de acordo com procedimentos envolvendo tanto lubrificante quanto como a aplicação do mesmo nas roscas e os limites estreitos para o torque. No entanto, acontece que ocorre tensão diferente nos parafusos por causa da variação no atrito entre roscas e entre a porca e o material base ou arruela que é tipicamente usada.

[004] Algumas dessas ferramentas de tensão de parafuso conhecidas para apertar os parafusos e porcas um no outro em uma conexão fixa consistem em cilindros hidráulicos vazios com uma superfície de montagem na base, com um dispositivo rebaixado e rotacionalmente livre para retrair a porca, bem como uma bomba de óleo de alta pressão externa. Quando o óleo é pressionado para dentro do cilindro, o parafuso é estirado com uma força determinada pela pressão e a porca é então aparafusada. Então, a pressão de óleo é aliviada, e o conjunto é desaparafusado para uso no parafuso seguinte. Com esse método, obtém-se uma tensão uniforme e precisa em todos os parafusos.

[005] O relatório descritivo EP3126096 está descrevendo uma tecnologia onde a ferramenta também tem uma haste de tensão que tensiona o parafuso. A haste de tensão aqui não tem ligação liberável simples para substituir a cabeça de tubo. Nem tem nenhum mecanismo integrado provido para apertar a porca, que tem que ser apertada e solta manualmente com uma haste de torque separada.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] É é um objeto da presente invenção prover uma ferramenta que tem todas as funções e elementos sequenciais necessários embutidos na mesma, e que só precise substituir um conjunto de bocal para adaptar a ferramenta a diferentes tamanhos de parafuso e porca, tornando a ferramenta eficiente quanto ao tempo e fácil de usar em linha com outras ferramentas manuais. O dito conjunto de bocal inclui um eixo de tensionamento e tubo adaptados ao tamanho particular do parafuso e porca em questão. Para operar em áreas perigosas, a ferramenta preferivelmente operará apenas com ar comprimido como um suprimento de potência em instalações de ambiente com ar para evitar os perigos e desvantagens de adaptações hidráulicas de alta pressão externas tais como mangueiras e conexões.

[007] A ferramenta inventiva será adequada para montagem em dispositivos controlados remotamente, tais como robôs e veículos subaquáticos, normalmente referidos como ROVs. Aqui, o suprimento de potência será hidráulico na forma de água ou algum tipo de óleo, ou uma combinação. Nessa modalidade, o cabo será substituído com um sistema de conector e gatilho adequado.

[008] Uma modalidade preferida da ferramenta para apertar a porca no parafuso para formar a conexão fixa inclui um primeiro motor, um eixo tensor de parafuso com roscas internas que conectam ao parafuso, em que o eixo tensor de parafuso é adaptado para ser rotacionado pelo primeiro motor, uma garra de travamento que conecta o eixo tensor de parafuso a um eixo tensor hidráulico superior um pistão hidráulico afixado ao dito eixo tensor hidráulico, uma bomba de óleo que supre óleo ao pistão hidráulico em que o pistão hidráulico é adaptado para estender e esticar o parafuso quando uma pressão de óleo é introduzida pela bomba de óleo no pistão hidráulico. Um segundo motor e um tubo que é conectado de forma giratória axialmente ao eixo tensor de parafuso para engatar a porca, em que o tubo é adaptado para ser rotacionado pelo segundo motor.

[009] Uma modalidade mais preferida também incluindo um mecanismo de engrenagem com primeira e segunda rodas dentadas rotacionáveis montadas em um eixo de engrenagem comum, em que a primeira roda de engrenagem é adaptada para transferir movimento rotacional do primeiro motor acionado por fluido para o eixo tensor de parafuso e a segunda roda de engrenagem é adaptada para transferir movimento rotacional do segundo motor acionado por fluido para o tubo.

[0010] Uma modalidade ainda mais preferida incluindo um sistema de exibição com um microprocessador conectado ao dito sistema de exibição, e um sensor de pressão de óleo conectado ao microprocessador, em que o sensor de pressão está detectando a pressão de óleo distribuída pela bomba de óleo que é mostrada na exibição.

[0011] A modalidade acima de tudo preferida está adicionalmente incluindo um sensor de pressão de fluido que detecta a pressão de fluido distribuída aos primeiro e segundo motores acionados por fluidos, em que os primeiro e segundo motores são acionados por um fluido ou eletricidade.

[0012] Esses objetos são solucionados por uma ferramenta como descrita nas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] A invenção será agora descrita em mais detalhe e com referência ao anexo em que: a Figura l A mostrando uma vista lateral esquerda da ferramenta.

[0014] A Figura l B mostrando a ferramenta por baixo.

[0015] A Figura l C mostrando uma perspectiva da ferramenta.

[0016] A Figura 2 A mostrando uma vista seccional do alojamento do cilindro incluindo o bocal substituível.

[0017] A Figura 2 B mostrando um subconjunto do mecanismo, incluindo o bocal substituível.

[0018] A Figura 3 A mostrando uma seção em detalhe do alojamento pneumático.

[0019] A Figura 3 B mostrando a vista detalhada do alojamento do motor.

[0020] A Figura 4 mostrando o esquema do sistema total.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0021] A Figura 1 A-B-C, mostrando a posição de; uma tampa 1 montada com parafusos por cima do alojamento do cilindro para componentes hidráulicos 2. alojamento do cilindro para suprimento de ar 3 montado na parte traseira da ferramenta, a placa intermediária 4 montada entre os ditos alojamentos dos cilindros 2, 3 e o alojamento do motor pneumático 5 que é a parte inferior da ferramenta e alojamento dos motores.

[0022] A placa traseira 6 aparafusada no dito alojamento do cilindro para componentes hidráulicos 2 através do dito alojamento do cilindro para componentes pneumáticos 3 e conecta o cabo 7 à ferramenta. O alojamento de válvula 8 é colocado entre o dito alojamento do cilindros 2, 3, incluindo o interruptor operacional 10 que muda a direção de rotação colocada com cabos tanto no lado da ferramenta e quanto do regulador para pressão máxima 11 para regular a pressão do suprimento de potência onde a roda para regular a pressão é colocada no topo direito da placa de topo 1. Um pino 9 bem no fundo da construção para direcionar a interface para o material de base ou uma arruela ou similares.

[0023] Um gatilho 12 que abre e fecha a válvula que regula o fluxo do suprimento de potência, como parte do cabo 7, e um acoplador de suprimento de potência 13 que é a conexão entre a ferramenta e o suprimento de potência, e finalmente uma exibição incluindo um microprocessador adaptado para ler e analisar dados de sensor provenientes dos sensores de pressão no sistema de suprimento de potência e/ou sensores no sistema de potência hidráulico.

[0024] Adicionalmente no alojamento do cilindro para componentes hidráulicos 2 uma garra de travamento 25 é provida para permitir a substituição do bocal incluindo o eixo tensor de parafuso 26 que conecta ao parafuso e ao tubo 27 que roda a porca.

[0025] A Figura 2 A-B, mostrando uma vista detalhada do dito alojamento do cilindro hidráulico 2 e cada parte visualizada com enumeração.

[0026] Um pistão hidráulico 20 incluindo uma vedação de anel-O 20’, capaz de mover em direções verticais, alojando molas 22 que provêm força descendente positiva. Um eixo hidráulico 21 é conectado ao dito pistão hidráulico e é vedado tanto no lado superior quanto no lado inferior dos componentes hidráulicos com vedações 23. Um eixo tensor hidráulico superior 24 por baixo e aparafusado no dito pistão hidráulico conecta o sistema hidráulico superior a uma garra de travamento 25.

[0027] Essa dita garra de travamento conecta o dito eixo tensor hidráulico superior 24 a um eixo tensor de parafuso substituível 26. O dito eixo tensor de parafuso tem uma rosca interna 26’ que permite que o eixo 26 seja aparafusado em um parafuso, e transfere a força da ferramenta para o dito parafuso. Um tubo de tamanho padrão 27 com interface hexagonal padrão 27’ para a porca é conectado de forma giratória ao dito eixo 26.

[0028] A Figura 3 A-B, mostrando uma vista detalhada do alojamento do cilindro pneumático 3, o alojamento do motor 5 e cada parte visualizada com enumeração.

[0029] Um pistão acionado pneumaticamente 31 que ativa um pistão 33 que ativa uma bomba de óleo 34’ capaz de aumentar ou diminuir a pressão hidráulica que atua no dito pistão hidráulico. Uma mola de retorno 32 que empurra o dito pistão acionado pneumaticamente de volta para a posição inicial acondicionada quando nenhuma pressão de ar está atuando no dito pistão.

[0030] Um pino comunicador 36 para controlar o fluxo de ar no dito pistão acionado hidraulicamente. Uma válvula de entrada 80’ do tipo válvula de retenção, impedindo o fluxo. E com um tampão de válvula 81 montado no topo do alojamento do cilindro de suprimento de ar 3. E um pino de virada de fluxo 84 para direcionar o fluxo de ar.

[0031] A Figura 4, mostrando um diagrama de função e conexão para a ferramenta onde o operador primeiro ajusta a força desejada para esticar os parafusos usando a roda 11 no regulador de pressão máxima (83’), e colocando a ferramenta no parafuso e ativa o interruptor operacional em uma primeira posição que ativa o motor pneumático 90’ para aparafusar a haste de tensão 24 nas roscas do parafuso ao mesmo tempo que um tubo adaptado 27 entra na porca e vira a mesma para entrar nas mesmas roscas de parafuso.

[0032] Então, pela atuação de uma válvula 12’ por meio do gatilho 12, a bomba hidráulica acionada pneumaticamente interna 34’ começa pressionar óleo no cilindro hidráulico onde um pistão 20 empurra a barra de tensão 24 e estende o parafuso enquanto a porca é simultaneamente acionada pelo torque do motor pneumático 91’. Quando a tensão predeterminada para o parafuso é atingida, o interruptor operacional é movimentado para uma segunda posição por meio do que o motor pneumático 90’ opera ao contrário.

[0033] O gatilho 12 é liberado, por meio do que a bomba de óleo 34’ para e a pressão de óleo é liberada pela abertura da válvula de alívio de pressão 86 quando a pressão de ar da válvula 12 é ausente e a ferramenta é desaparafusada pelo parafuso e fica pronta para o parafuso e porca seguintes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta para apertar uma porca em um parafuso para formar uma conexão fixa primeiro estirando o parafuso com uma força definida com subsequente aparafusamento na porca para pré-tensão correta, caracterizada pelo fato de que a ferramenta inclui: um primeiro motor (90’), um eixo tensor de parafuso (26) com roscas internas (26’) que se conecta ao parafuso, em que o eixo tensor de parafuso é adaptado para ser rotacionado pelo dito primeiro motor (90’) um pistão hidráulico (20), uma bomba de óleo (34’) que supre óleo ao pistão hidráulico (20), em que o pistão hidráulico é adaptado para estender e estirar o parafuso quando uma pressão de óleo é introduzida pela bomba de óleo (34’) no pistão hidráulico (20), um segundo motor (91’), e um tubo (27) que é adaptado para ser rotado pelo segundo motor, distinguido pelo fato de que o pistão hidráulico (20) é afixado a um eixo tensor hidráulico (24), em que o eixo tensor hidráulico (24) é conectado ao dito eixo tensor de parafuso (26) por uma garra de travamento (25), e em que o tubo (27) é conectado de forma giratória axialmente ao eixo tensor de parafuso (26) para engatar a porca.

2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um mecanismo de engrenagem com primeira e segunda rodas de engrenagem rotacionáveis montadas em um eixo de engrenagem comum, em que a primeira roda de engrenagem é adaptada para transferir movimento rotacional do primeiro motor acionado por fluido (90’) para o eixo tensor de parafuso (26), e a segunda roda de engrenagem é adaptada para transferir movimento rotacional do segundo motor acionado por fluido (91’) para o tubo (27).

3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente uma exibição (14), um microprocessador conectado à exibição, um sensor de pressão de óleo conectado ao microprocessador, em que o sensor de pressão está detectando a pressão de óleo distribuída pela bomba de óleo (34), que é mostrada na exibição.

4. Ferramenta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um sensor de pressão de fluido que detecta a pressão de fluido distribuída aos primeiro e segundo motores acionados por fluido (90’, 91’).

5. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os primeiro e segundo motores (90’, 91’) são acionados por um fluido ou eletricidade.