CN104684691A

CN104684691A - 借助马达驱动的拧螺丝工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置

Info

Publication number: CN104684691A
Application number: CN201380051166.XA
Authority: CN
Inventors: 马克·加赖斯; 托马斯·耶克尔
Original assignee: Loesomat Schraubtechnik Neef GmbH
Current assignee: Loesomat Schraubtechnik Neef GmbH
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2033-08-26
Also published as: CA2882426A1; RU2015111508A; US9783936B2; CN104684691B; ES2709029T3; EP2890523A1; DE102012017271B3; RU2621742C2; EP2890523B1; US20150225905A1; WO2014032643A1; WO2014032643A4; BR112015004017A2

Abstract

本发明涉及一种借助马达驱动的拧紧工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置，所述装置优选地用于铁路设施的轨道区域。本发明以开发一种装置为目标，所述装置使得利用既可靠又有效的方式来拧紧和拧松螺丝、螺母和螺栓成为可能，所述装置优选地适合于铁路使用情境，其中所述器具旨在经过长时间的使用仍具有低重量和高输出、可以单手操作、特别地预定向到各种应用，并且具有模块化构造。根据本发明，这是通过所述装置来实现的，所述装置具有中央肋(1)，所述中央肋(1)充当接收区域而用于所有以模块化的方式安装的附件和构件。

Description

借助马达驱动的拧螺丝工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置

技术领域

本发明涉及一种借助马达驱动的拧紧工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置，所述装置优选地用于铁路设施的轨道区域中。

背景技术

在铁路设施的轨道区域中使用小型拧紧机器来拧紧和拧松或旋紧各种螺丝和螺栓存在多种可能性。这类通用拧紧机器由各种公司提供，并且借助台车定位到轨道上且经由燃烧发动机来驱动。所述通用拧紧机器优选地用于旋紧或拧松夹箍螺栓和方头螺丝。这些拧紧机器的缺点在于其重量较大(约为100kg)，而且事实上至少需要两个人来使其重新定位。因为铁路设施往往位于困难的且难以接近的地区，所以运输如此重的拧紧机器往往极其费力，并且给相关工作人员带来相当大的身体上的不便。

从AS 1 087 537中，一种用于拧紧和拧松螺栓的装置是已知的，其包括支架，螺丝刀工具以可滑动的安装方式横向布置在所述支架上。

所描述的冲击螺丝刀包括电力驱动器并且需要电源连接，所述电源连接在铁轨建设现场中并不总是可用的。

还已知的是电池供电的冲击螺丝刀。然而，它们的输出往往太低或它们的能量消耗太高，这对生产率有负面影响。另外，操纵这些器具仍然是不方便的，并且有时它们极重。除此之外，经常有必要用双手来操作这些器具，这是由于往往很重的电池将这些冲击螺丝刀拖曳成一个角度，因此无法仅用单手来使这些器具对准于螺丝或螺栓的中心。其另一个缺点是，在旋紧的螺丝中不可能达到足够的支撑精度。

进一步已知的是一种借助螺丝刀工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置，在所述装置中布置有管子，所述管子相对于所述装置的垂直轴线以偏离中心的方式加以定位，其中所述装置包括：

·在所述装置的上部区域中布置有可以调整高度的手柄，所述手柄借助护套而固定在所述管子上，其中所述手柄具有通断开关以及适用于顺时针和逆时针旋转的转换开关，[以及]在上部区域中还布置有转矩指示器，可以通过所述转矩指示器来设置必要的转矩；

·在中间区域中布置有马达和可旋转抓握手柄，所述马达具有直接附接在其上的可移除电池块；

·位于下部区域中的齿轮箱以及附接在所述齿轮箱上的齿轮装置，所述齿轮装置具有紧固插口和附连到所述齿轮装置的反转矩扳手(DE 20 2010 007235U1)。

所述装置的缺点为：它的设计并不充分紧凑，并且朝向将要引入的转矩的方位并不充分符合轨道建设的现有要求。

同样已知的是，不同的螺丝连接具有不同的特征，这会导致预置转矩相关的问题。单独的螺丝应用的差异尤其因为螺丝、螺母和支撑元件包括不同的材料而产生，但也会出现在拧紧器件具有不同螺距时，等等。

因此，设置成特定转矩的同类机不允许产生同类工作结果。

原因还在于质量因通过拧紧过程积聚动量所产生的不同动态特性。

发明内容

本发明以开发一种装置为目标，所述装置使得利用既可靠又有效的方式来拧紧和拧松螺丝、螺母和螺栓成为可能，所述装置优选地适合于铁路使用情境，其中所述器具旨在经过长时间的使用仍具有低重量和高输出、可以单手操作、特别地预定向到各种应用，并且具有模块化构造。

根据本发明，这是通过权利要求1来实现的。

在此，中央肋以具有下述部件的方式构造而成：

·U形插入件，其向顶部敞开，并且意在用于电池以及抓握手柄；

·隔室，其向侧面敞开，并且意在用于控制装置；

·接收区域，其水平地向上对准，并且意在用于显示器；

·U形插入件，其向底部敞开，并且意在用于机器驱动器；

·以及面向下方的插入件，其用于照明装置。

被引导包围旋转部件的护套附接在所述机器驱动器或双壳壳体或所述中央肋上，其中U形反转矩扳手形成于所述护套上。

所述反转矩扳手在其两端具有叉形凹座，并且作为计量器抵靠将要进行工作的轨道。所述反转矩扳手以相应方式构建而成，从而使得其宽度准确地对应于紧固器件(螺丝、螺母等)和轨道侧帮之间的各别空间，并且所述反转矩扳手可以应用于所有已知的垂直轨道螺丝连接。对于水平螺丝应用而言，鉴于不同的宽度和长度，将所述反转矩扳手布置为可替换的。

在所述机器壳体和齿轮箱之间，优选地通过摩擦锁定来布置特殊的回转圆环。因此，所述拧紧装置经过相应设计，从而可以在其配合状态下(在紧固器件上)旋转。牵引力从所述齿轮壳体中产生，经由反作用臂传至所述轨道和枕木中，进一步经由螺丝、螺丝接座和方脊而传回至齿轮箱。所述机器没有承受拧紧转矩带来的任何应力。详细而言，这具有以下优点：发生事故的危险几率减小，因为这样一来所述机器对操作人员的力作用仅限于所述反转矩扳手抓握不住的情况下螺帽的摩擦力。所述机器的应用可能性有所增强并变得更加灵活。举例而言，当所述装置可交替地用于所述轨道的左侧和右侧时，用户可以将所述机器移动至符合人体工程学的最佳位置中，而不必将所述反转矩扳手的位置考虑在内。通过螺丝力的效应，所述机器在拧紧过程中不会受损。因为齿轮单元可以旋转，所以，如果在操作手柄区域中存在任何干扰轮廓时，可以避免对用户造成伤害(挫伤)。

所述显示器可以按照可旋转的方式进行布置，从而使得所述装置可以从两侧在同一方位上进行操作，而不必由于发生方向变化而重新插接所述显示器。或者，所述显示器可以通过使用软件来进行180度旋转，其中操作按钮也相应地调整其功能。

所述显示器具有可旋转的旋钮而用以选择不同菜单项的，如螺丝应用，其中每一种螺丝应用表示铁轨的特种螺丝和/或特殊紧固器件和/或特殊紧固变体和/或特殊转矩。

另外，所述机器的微处理器控制设计使得存储单独的拧紧过程成为可能。尤其可以记录的是，(例如)序号、日期、当日时间、所述轨道的构造类型、支撑力矩、间隙减小以及状态。

任选地，这些数据可以经由集成感应接口而从所述装置中读出，并且可以读入到膝上型电脑或类似设备。在PC中，其它数据可以添加到拧紧应用协议中，例如像现场名称、现场经理姓名和轨道区段的名称以及更多的名称数据。

特别地，当涉及到铁轨建设领域中实施的螺丝应用时，所述螺丝应用的执行可能极其不同，从而使得结果也非常强烈地有所不同。在技术领域将这称之为动态扳紧特性。与静态扳紧特性相反，就动态扳紧特性而言，螺丝连接装置的移动质量以及这种螺丝应用本身，对于螺丝连接的转矩控制旋紧特性具有巨大影响。通过在转矩测试装置上模拟准确的螺丝应用而将这一点纳入考虑之中。这样一来，实际发生的螺丝应用根据原始螺丝、紧固材料、摩擦条件等完全地重新构建，并且所述装置相应地得以示教(“校准”)。

根据本发明，所述机器在铁轨建设工程期间对应于当前螺丝应用得以校准，特别地是如下方式来校准：操作人员在使用期间设置目前螺丝应用而不是设置期望转矩。这样一来，可以保证第一时间达成期望的工作结果，并且每一个单独的螺丝应用的不同特征都在此纳入考虑之中。新螺丝应用可以通过合适的转矩测试台，在任何时候示教给所述装置。

另一实施方案提供如下情形：GPS接收器布置在所述壳体上或布置在所述壳体之内，目的在于增强记录的精确性。所述GPS接收器连接至数据处理单元，从而使得将一个拧紧过程[和]一个特殊螺丝应用准确地分配给每一个螺丝和紧固器件变为可能。因此，可以精确地追踪哪个紧固器件利用哪些参数在哪个时间点已被旋紧。此外，可能将整个数据包发送至中央单元和/或定位所述装置的位置。

所述显示器设计为处于成角度的位置中，并且包括遮阳板，从而使得确保更好地读取显示器数据。

相对于工作方向而言位于正向(或者位于反向)上的所述抓握手柄具有至少一个或多个通断开关和/或转换开关，目的在于启动/关闭和/或针对所述工具的旋转方向。

所述抓握手柄的高度可以调整且其在一侧上是敞开的，并且所述抓握手柄任选地形成为可拆卸和/或可旋转的。

经由可以调整高度的侧臂，所述装置可以连接至轨道车并且可以附接至所述轨道车。

任选地，所述轨道车具有用来接收(另外的)电池或集合体的容器。作为集合体，配备有燃烧发动机的发电机组是合适的，其中所述发电机组连接至所述拧紧装置。这样一来，所述拧紧装置可以使用混合技术来进行操作，也就是，经由所述发电机组而发生充电的纯电池操作，或者，涵盖电源浪涌的组合操作也是可能的。

所述装置具有照明件，所述照明件优选地位于下部区域(齿轮箱或马达)中，并且布置在成角度地朝向操作工具的位置上。

在所述双壳壳体的下部区域中，在所述照明件和所述旋转部件之间，双侧壳体凹座区域布置成啮合区域，用以固定和保持所述装置。

抓握手柄可以集成在恢复区域的内部。

因为由于高转矩和性能要求而可能导致产生大量的热量，所以任选地将风扇布置在所述双壳壳体内部，以便在必要时冷却所述机器驱动器。

所述拧紧装置的关键特征是用于所述装置的单手操作的所述手柄的布置方式。整个机器，特别是所述中央肋以相应方式形成，从而使得所述手柄可以附接在整个装置的重心的垂直轴线上。在此，整个拧紧装置是在发生完全配衡调整的方式下来确定方位的，从而使得单手操作可以通过简易、不复杂的方式来实现。因此，另外的力作用在用户手腕上的情形得以排除，进而有利于不费力的工作。

所述拧紧装置任选地经由可以调整高度的侧臂而连接至轨道车并且附接至其处。

所述轨道车任选地具有用于接收(另外的)电池和/或集合体的容器。在此，所述电池或所述集合体电性连接至所述拧紧装置，这可以任选地经由所述可以调整高度的侧臂来完成。

在所述机器的所述下部区域中，合适的、优选地是LED照明件位于成角度的位置上，并且方位朝向工作现场。

本发明的优点：

-所述拧紧装置可以简便地使用并且普遍适用；

-与常规机器相比，重量和体积的巨大优势有利于所述装置的资源节约型运输和应用；

-代替目前为止一直需要三名操作人员的状况，仅需要一名用户来将根据本发明的装置运输至应用现场，以便对其进行安装、操作并且重新放置；

-使得符合人体工程学地进行工作成为可能，因为无法超过操作人员所承受应力的允许阈值；

-发生事故的风险显著地减小；

-利用纯粹电力驱动器的、对环境友好的工作方法；

-所述中央肋的特殊形状有利于所有附加的或安装的构件都可以在模块化基础上进行装配，从而使得：

·不需要复杂的框架，据此重量得以节省；

·同时实现高扭转强度和挠曲强度以及低重量；

·所述机器的对称设置得以促进；

·提供单独构件的插件和引导选项；

·使维持中央定位的重心以及结构化构件的中央布置变为可能；

·提供良好的可达性、操作的简易性以及维护的友善性；

-由于所述手柄垂直地布置在所述机器的重心上方，符合人体工程学的简易操作是可能的；

-所述显示器任选地设计为可旋转的，从而使得在不必重新定位所述装置的情况下也可能轻易改变方向；

-通过布置在所述显示器上的调整轮，可以选择不同的螺丝应用，而同时每一个螺丝应用准确地调整至将要拧入的螺丝以及调整至所使用的紧固器件；这样一来，所述装置的无误差操作是可能的，从而使得避免对所述螺丝、所述紧固器件或所述铁轨或枕木产生负面影响；

-控制系统通过特定数量旋转的部分部件，使得旋紧单独的螺丝连接成为可能；

-任选地布置在所述壳体内部的所述GPS接收器，经由数据处理系统而向螺丝应用和具体的紧固器件提供所有拧紧过程的准确分配，从而使得可以事后验证是否所有规程都已得到遵守；

-所述机器的电子控制任选地促进数据的存储和非接触式读出，据此，所有拧紧过程可以随后进行确定和复核；

-所述反转矩扳手以相应方式附接至所述装置，从而使得所述反转矩扳手的旋转在任何时候都是可能的，并且不必启动所述驱动器；这样一来，用户可以按照调整到当地条件的方式来定位所述装置或使其在任何方位上进行旋转；

-通过可更换的反转矩扳手，所述装置在整个拧紧和拧松过程中可以准确地调整到紧固器件或具体种类的铁轨，并且准确地在铁轨头部处加以引导；

-所述上部手柄设计为可以调整高度的，并且所述上部手柄可以调整到用户的各别高度；

-由于把手处通断开关的双侧布置，所述装置在不需要进行任何重新插拔的情况下，可以在两个工作方向上进行操作；

-所述装置经过相应构建，从而使得发生电池的配衡调整，并且使得可以毫无问题地单手引导所述装置并使其聚焦在螺丝或螺母上，而不必用另一只手来达到此目的；

-所述装置可以作为纯粹手持式装置来使用，并且在所述轨道车的帮助下，也可作为适合铁轨运输的组合装置来使用；

-通过使用电子控制的电动马达，得以实现最佳次数的旋转以及高支撑精度；

-通过附接在所述机器的所述下部区域中的所述成角度照明件，还促进在夜间的使用以及工作现场的准确照明；

-所述反作用臂(反转矩扳手)的特殊形状节省重量，而同时实现最佳紧密度。通过所述反作用臂的区域中的凹座，所述机器照明件的光束毫无问题地到达所述螺丝的头部，从而有利于达成最佳工作过程。

附图说明

在下文中，将通过使用下述例示性实施方案来更为详细地解释本发明。

在图示中：

图1以横截面图展示中央肋。

图2以横截面图展示具有安装部件的中央肋。

图3以侧视图展示不具有反转矩扳手的装置。

图4以前视图展示不具有反转矩扳手的装置。

图5以3D视图展示不具有反转矩扳手的装置。

图6以横截面图展示具有反转矩扳手的装置。

图7以横截面图和纵截面图以及顶视图来展示反转矩扳手。

部件列表

1.中央肋

2.插入件

3.插入件

4.电池

5.抓握手柄

6.侧面隔室

7.控制装置

8.基座

9.显示器

10.插入件

11.机器驱动器

12.插入件

13.照明装置

14.双壳壳体

15.可旋转部件

16.护套

17.反转矩扳手

18.叉形凹座

19.叉形凹座

20.滚珠轴承

21.齿轮

22.承槽基座

23.可旋转的旋钮

24.遮阳板

25.转换开关

26.凹座

27.基座

28.插入件

29.插入件

30.设置按钮

具体实施方式

中央肋1包括：用于电池4和抓握手柄5的U形狭槽2和3；用于控制装置7的、向侧面敞开的隔室6；用于显示器9的、水平向上定向的基座8；用于机器驱动器11的、向底部敞开的U形插入件10；用于照明装置13的、也是向下定向的插入件12；以及，用于缆线的两个狭槽28、29。

在中央肋1和所提及的附加或安装的模块周围，形成双壳壳体14，在双壳壳体14下方布置具有两个叉形凹座18、19的U形反转矩扳手17，所述U形反转矩扳手17附接在护套16上。在护套16的内部，布置有旋转部件15，其经由特殊轴承20以可旋转的方式进行引导。在可旋转部件15的下部末端上，布置有齿轮装置21和承槽基座22。

在抓握手柄5处，在两个工作方向上都布置有至少一个转换开关25。

显示器9设计为成角度的，并且具有可旋转的旋钮23以及遮阳板24。

在双壳壳体14的下部区域中，在可旋转部件15和照明装置13之间，凹座区域26布置为啮合区域，用以固定和保持拧紧装置。

任选地，中央肋1具有用于风扇的基座27。

Claims

1.一种借助马达驱动的拧紧工具来拧紧和拧松螺栓和螺丝的装置，所述装置优选地用于铁路设施的轨道区域，并且所述装置包括双壳壳体；

所述装置的特征在于：

所述装置具有中央肋(1)，所述中央肋(1)充当接收区域而用于所有附加或安装的模块化构件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述中央肋具有：

·U形插入件(2、3)，其向顶部敞开，并且意在用于电池(4)以及抓握手柄(5)；

·隔室(6)，其向侧面敞开，并且意在用于控制装置(7)；

·接收区域(8)，其水平地向上对准，并且意在用于显示器(9)；

·U形插入件(10)，其向底部敞开，并且意在用于机器驱动器(11)；

·以及，面向下方的插入件(12)，其用于照明装置(13)，所述插入件(12)和所述照明装置(13)优选地布置在双壳壳体的内部。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于被引导包围旋转部件(15)的护套(16)附接在所述机器驱动器(11)或附接在所述双壳壳体(14)上或附接在所述中央肋(1)上，其中优选地U形反转矩扳手(17)形成于所述护套(16)上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述反转矩扳手(17)在其两端具有叉形凹座(18；19)。

5.根据权利要求3和4所述的装置，其特征在于特殊回转圆环(21)布置在所述护套(16)和所述旋转部件(15)之间。

6.根据权利要求3至5所述的装置，其特征在于所述反转矩扳手(17)设计为可旋转的。

7.根据权利要求3至5所述的装置，其特征在于所述旋转部件(15)形成为钻机卡盘，其中齿轮装置(21)和承槽基座(22)布置在齿轮箱的下部末端上。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述显示器(9)以可旋转的方式进行布置，从而使得可以在同一方位的两个方向上使用所述装置。

9.根据权利要求2和8所述的装置，其特征在于所述显示器(9)具有可旋转的旋钮(23)而用以选择不同菜单项的，其中可以根据轨道的特种螺丝、特殊紧固变体或特殊转矩以及其他因素来调整和校准每一个菜单项。

10.根据权利要求2、8和9所述的装置，其特征在于所述显示器(9)具有一个或多个设置按钮(30)而用于菜单控制和/或用于激活所选择的菜单项。

11.根据权利要求2、8、9和10所述的装置，其特征在于所述显示器(9)设计为具有成角度的位置，并且包括遮阳板(24)。

12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于连接至数据处理单元的GPS接收器布置在所述壳体(14)的内部。

13.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述抓握手柄(5)分别具有一个用于所述工具的旋转方向的转换开关(25)，所述转换开关(25)相对于工作方向而言位于正向和/或反向上。

14.根据权利要求2和13所述的装置，其特征在于所述抓握手柄(5)形成为可以调整高度的、向一侧敞开的以及可移除的和/或可旋转的。

15.根据权利要求1至14所述的装置，其特征在于所述装置经由可以调整高度的侧臂而连接至轨道车并且附接在所述轨道车上。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于所述轨道车具有用以接收(另外的)电池或集合体的容器。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于所述集合体是配备有燃烧发动机的发电机组，其中所述发电机组连接至所述拧紧装置。

18.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述装置具有照明件(13)，其优选地布置在所述壳体(14)的所述下部区域中，并且朝向操作工具成角度地进行定位。

19.根据权利要求2至18所述的装置，其特征在于双侧恢复区域(26)作为啮合区域而布置在所述双壳壳体(14)的所述下部区域中，用以固定和保持所述装置。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于抓握手柄集成在所述恢复区域(26)的内部。

21.根据权利要求2所述的装置，其特征在于风扇布置在所述双壳壳体(14)的内部。

22.根据权利要求1所述的装置，其特征在于整个拧紧装置以相应方式形成，从而使得发生完全的配衡调整，以便实现垂直螺丝连接处的单手操作。

23.根据权利要求1所述的装置，其特征在于有利于存储数据非接触式读出的设备位于所述壳体(14)的内部。