ES2914046T3 - Herramienta para apretar una tuerca en un tornillo para formar una conexión fija - Google Patents

Abstract

Una herramienta para apretar una tuerca en un perno para formar una conexión fija estirando primero el perno con una fuerza establecida atornillando posteriormente la tuerca para el pretensado correcto, donde la herramienta incluye: un primer motor (90'), un eje tensor de pernos (26) con roscas internas (26') que se conecta al perno, donde el eje tensor de pernos está adaptado para ser girado por dicho primer motor (90') un pistón hidráulico (20), una bomba de aceite (34') que suministra aceite al pistón hidráulico (20), en el que el pistón hidráulico está adaptado para extender y estirar el perno cuando se introduce una presión de aceite desde la bomba de aceite (34') al pistón hidráulico (20), un segundo motor (91'), y un tubo (27) que está adaptado para ser girado por el segundo motor, caracterizado porque el pistón hidráulico (20) está unido a un eje tensor hidráulico (24), en el que el eje del tensor hidráulico (24) está conectado a dicho eje del tensor de pernos (26) mediante una pinza de bloqueo (25), y en el que el tubo (27) está conectado de manera giratoria axialmente al eje del tensor de pernos (26) para acoplar la tuerca.

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta para apretar una tuerca en un tornillo para formar una conexión fija

Campo de la invención

La invención se refiere a una herramienta para apretar tuercas en pernos de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Dicha herramienta se conoce por el documento CN204151637U.

Antecedentes

Las herramientas más conocidas para tal uso son las llaves fijas y las llaves inglesas que se utilizan cuando no existen requisitos específicos sobre el par de apriete y la precisión del apriete. Pero por ejemplo, algo tan común como las tuercas de las ruedas en los vehículos requiere más precisión, por lo que aquí la última etapa del apriete se realiza mediante llaves dinamométricas.

En máquinas y conexiones de tubos en las industrias de procesamiento y en alta mar, los requisitos para un apriete preciso de los pernos suelen ser muy estrictos y se realizan según procedimientos que involucran tanto el lubricante como la forma de aplicarlo en las roscas y los estrechos límites del par. Sin embargo, resulta que se produce una tensión diferente en los pernos debido a la variación de la fricción entre las roscas y entre la tuerca y el material base o la arandela que se suele utilizar.

Algunas de estas herramientas de tensión de pernos conocidas para apretar los pernos y las tuercas en una conexión fija consisten en cilindros hidráulicos huecos con una superficie de montaje en la parte inferior, con un dispositivo empotrado y libre de rotación para retraer la tuerca, así como una bomba de aceite de alta presión externa. Cuando se presiona el aceite en el cilindro, el perno se estira con una fuerza determinada por la presión y, a continuación se enrosca la tuerca. A continuación, se aligera la presión del aceite y se desenrosca el conjunto para usarlo en el siguiente perno. Con este procedimiento se obtiene una tensión uniforme y precisa en todos los pernos. La solicitud de patente EP3126096 describe una tecnología en la que la herramienta también tiene una barra de tensión que tensa el perno. La barra de tensión aquí no tiene un enlace liberable simple para reemplazar la cabeza del tubo. Tampoco se ha previsto ningún mecanismo integrado para apretar la tuerca, que debe apretarse y aflojarse manualmente con una barra de torsión separada.

Resumen de la invención

La invención se define en la reivindicación 1.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una herramienta que tenga todas las funciones y elementos secuenciales necesarios incorporados y solo necesite reemplazar un conjunto de boquilla para adaptar la herramienta a diferentes tamaños de pernos y tuercas, haciendo que la herramienta sea eficiente y fácil de usar en línea con otras herramientas manuales. Dicho conjunto de boquilla incluye un eje y un tubo tensor adaptados al tamaño particular del perno y la tuerca en cuestión. Para operar en áreas peligrosas, la herramienta funcionará preferiblemente solo con aire comprimido como fuente de alimentación en instalaciones de cámaras de aire para evitar los peligros y desventajas de los accesorios hidráulicos externos de alta presión tales como mangueras y conexiones.

La herramienta inventiva será adecuada para el montaje en dispositivos controlados a distancia tales como robots y vehículos submarinos, generalmente denominados ROV. Aquí la fuente de alimentación será hidráulica en forma de agua o algún tipo de aceite o en combinación. En esta realización se sustituirá el asa por un conector y un sistema de accionamiento adecuados.

Una realización preferida de la herramienta para apretar la tuerca en el perno para formar la conexión fija, incluye un primer motor, un eje tensor de pernos con roscas internas que se conecta al perno, en el que el eje tensor de pernos está adaptado para ser girado por el primer motor, una pinza de bloqueo que conecta el eje del tensor de pernos a un eje del tensor hidráulico superior un pistón hidráulico unido a dicho eje del tensor hidráulico, una bomba de aceite que suministra aceite al pistón hidráulico en el que el pistón hidráulico está adaptado para extender y estirar el perno cuando se introduce una presión de aceite desde la bomba de aceite al pistón hidráulico. Un segundo motor y un tubo que está conectado de forma giratoria axialmente al eje del tensor de pernos para acoplar la tuerca, en el que el tubo está adaptado para ser girado por el segundo motor.

Una realización más preferida que también incluye un mecanismo de engranajes con una primera y segunda ruedas dentadas giratorias montadas en un eje de engranaje común, en el que la primera rueda dentada está adaptada para transferir el movimiento giratorio desde el primer motor accionado por fluido al eje del tensor de pernos y la segunda rueda dentada está adaptada para transferir el movimiento de rotación desde el segundo motor accionado por fluido al tubo.

Una realización aún más preferida que incluye un sistema de visualización con un microprocesador conectado a dicho sistema de visualización y un sensor de presión de aceite conectado al microprocesador, en el que el sensor de presión detecta la presión de aceite suministrada desde la bomba de aceite que se muestra en la pantalla.

La realización más preferida incluye además un sensor de presión de fluido que detecta la presión de fluido suministrada a los primer y segundo motores accionados por fluido, donde los motores primero y segundo están accionados por un fluido o electricidad.

Estos objetos se resuelven mediante una herramienta como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se describirá ahora con más detalle y con referencia al anexo en el que:

Figura. 1A que muestra una vista lateral izquierda de la herramienta.

Figura. 1B que muestra la herramienta inferior.

Figura. 1C que muestra una perspectiva de la herramienta.

Figura. 2A que muestra una vista en sección del alojamiento del cilindro, incluida la boquilla reemplazable. Figura. 2B que muestra un subconjunto del mecanismo, incluida la boquilla reemplazable.

Figura. 3A que muestra una sección de detalle del alojamiento del neumático.

Figura. 3B que muestra la vista detallada del alojamiento del motor.

Figura. 4 que muestra los esquemas del sistema total.

Descripción detallada de los dibujos

Las Figuras 1A-B-C, que muestran la posición de; una tapa 1 montada con pernos en la parte superior del alojamiento del cilindro para el alojamiento de cilindros hidráulicos 2 para suministro de aire 3 montado en la parte trasera de la herramienta, la placa central 4 montada entre dichos alojamientos de cilindros 2, 3 y el alojamiento del motor de aire 5 que es la parte más baja de la herramienta y aloja los motores.

La placa trasera 6 atornillada a dicho alojamiento de cilindros para hidráulica 2 a través de dicho alojamiento de cilindros para neumáticos 3 y conecta el asa 7 a la herramienta. El alojamiento de válvulas 8 se coloca entre dichos alojamientos de cilindros 2, 3, incluyendo el interruptor operacional 10 que cambia la dirección de rotación colocados con asas a ambos lados de la herramienta y el Regulador de Máxima Presión 11 para regular la presión de la fuente de alimentación donde la rueda para regular la presión se coloca en la parte superior derecha de la placa superior 1. Un trozo 9 en la parte inferior de la construcción para interfaz directa hacia el material base o una arandela o similar. Un accionador 12 que abre y cierra la válvula que regula el flujo de la fuente de alimentación, como parte del asa 7, y un acoplador de fuente de alimentación 13 que es la conexión entre la herramienta y la fuente de alimentación, y finalmente una pantalla que incluye un microprocesador adaptado para leer y analizar datos de sensores procedentes de sensores de presión en el sistema de alimentación y/o sensores en el sistema de energía hidráulica.

Más adelante en el alojamiento de cilindros para hidráulica 2 una pinza de bloqueo 25 se proporciona para permitir la sustitución de la boquilla, incluido el eje del tensor de pernos 26 que se conecta al perno y al tubo 27 que hace girar la tuerca.

Las Figuras 2A-B, que muestran una vista detallada de dicho alojamiento de cilindros hidráulicos 2 y cada parte visualizada con numeración.

Un pistón hidráulico 20 incluyendo un sello de junta tórica 20’, capaz de moverse en direcciones verticales, alojando resortes 22 proporcionando una fuerza descendente positiva. Un eje hidráulico 21 está conectado a dicho Pistón Hidráulico y está sellado tanto en la parte superior como en la parte inferior de la hidráulica con Sellos 23. Un eje tensor hidráulico superior 24 inferior y atornillado en dicho Pistón Hidráulico conecta el sistema hidráulico superior a una pinza de bloqueo 25.

Dicha pinza de bloqueo conecta dicho eje tensor hidráulico superior 24 con un eje tensor de perno reemplazable 26. Dicho eje tensor de pernos tiene una rosca interior 26' que permite que el eje 26 se atornille a un perno y transfiere la fuerza de la herramienta a dicho perno. Un tubo de tamaño estándar 27 con interfaz hexagonal estándar 27' para la tuerca está conectado de manera giratoria a dicho eje 26.

Las figuras 3A-B, que muestran una vista detallada del alojamiento del cilindro neumático 3, el alojamiento del motor 5 y cada parte visualizada con numeración.

Un pistón accionado por aire 31 de activación de un pistón 33 que activa una bomba de aceite 34' capaz de aumentar o disminuir la presión hidráulica que actúa sobre dicho pistón hidráulico. Un resorte de retorno 32 que empuja dicho pistón accionado por aire de vuelta a la posición de inicio mostrada cuando no actúa presión de aire sobre dicho pistón.

Un pasador de comunicador 36 para controlar el flujo de aire que actúa sobre dicho pistón accionado por aire. Una válvula de entrada 80' del tipo válvula de retención, que asegura el flujo. Y con un tapón de válvula 81 montado en la parte superior de la caja del cilindro de suministro de aire 3. Y un pasador de giro de flujo 84 para dirigir el flujo de aire.

La Figura 4, que muestra un diagrama de funciones y conexiones para la herramienta donde el operador primero ajusta la fuerza deseada para estirar los pernos usando la rueda 11 en el regulador de presión máxima (83'), y colocando la herramienta en el perno y activando el interruptor operacional en una primera posición que activa el Motor Neumático 90' para atornillar la barra de tensión 24 en las roscas de los pernos al mismo tiempo que un tubo ajustado 27 entra en la tuerca y lo gira para que entre en las roscas del mismo tornillo.

A continuación, al accionar una válvula 12' a través del accionador 12, la bomba hidráulica interna accionada por aire 34' y el aceite de presión de inicio en el cilindro hidráulico donde un pistón 20 tira de la barra de tensión 24 y extiende el perno mientras que la tuerca es accionada simultáneamente por el par del motor neumático 91'. Cuando se alcanza la tensión predeterminada para el perno, el interruptor operativo se mueve a una segunda posición en la que el motor neumático 90' va al revés.

El accionador 12 se libera, por lo que la bomba de aceite 34' se detiene y la válvula de alivio de presión 86' libera la presión del aceite abriéndose cuando la presión de aire de la válvula 12' está ausente y la herramienta está desenroscada por el perno y lista para el siguiente perno y tuerca.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta para apretar una tuerca en un perno para formar una conexión fija estirando primero el perno con una fuerza establecida atornillando posteriormente la tuerca para el pretensado correcto, donde la herramienta incluye:

un primer motor (90'),

un eje tensor de pernos (26) con roscas internas (26') que se conecta al perno, donde el eje tensor de pernos está adaptado para ser girado por dicho primer motor (90')

un pistón hidráulico (20),

una bomba de aceite (34') que suministra aceite al pistón hidráulico (20),

en el que el pistón hidráulico está adaptado para extender y estirar el perno cuando se introduce una presión de aceite desde la bomba de aceite (34') al pistón hidráulico (20),

un segundo motor (91'), y

un tubo (27) que está adaptado para ser girado por el segundo motor,

caracterizado porque el pistón hidráulico (20) está unido a un eje tensor hidráulico (24),

en el que el eje del tensor hidráulico (24) está conectado a dicho eje del tensor de pernos (26) mediante una pinza de bloqueo (25), y en el que el tubo (27) está conectado de manera giratoria axialmente al eje del tensor ^{de pernos (} 26 ^{) para acoplar la tuerca.}

2. Una herramienta según la reivindicación 1, que incluye además un mecanismo de engranajes con una primera y segunda ruedas dentadas giratorias montadas en un eje de engranaje común, en el que la primera rueda dentada está adaptada para transferir el movimiento giratorio desde el primer motor accionado por fluido (90') hasta el eje tensor de perno (26), y la segunda rueda dentada está adaptada para transferir el movimiento de rotación desde el segundo motor accionado por fluido (91') al tubo (27).

3. Una herramienta según la reivindicación 1 o 2, que incluye además una pantalla (14), un microprocesador conectado a la pantalla, un sensor de presión de aceite conectado al microprocesador, donde el sensor de presión detecta la presión de aceite suministrada desde la bomba de aceite (34), que se muestra en la pantalla.

4. Una herramienta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye además un sensor de presión de fluido que detecta la presión de fluido suministrada al primer y segundo motores accionados por fluido (90', 91').

5. Una herramienta según la reivindicación 1, en la que el primer y segundo motor (90', 91') están accionados por un fluido o electricidad.