FI61820B - Saett att vid en skruv- eller mutterdragare nedbringa av roerelseenergi foerorsakat momenttillskott samt dragare foer utfoerande av saettet - Google Patents

Description

fraST) , , KUULUTUSJULKAISU r«o0a

LBJ (11) utläggni ngsskmft OiOZU

C Pr. tentti a y 3 n m :.· 11 y li 10 1932 ^ ^ ^ (51) Kv.ik.3/i«*t.ci.3 B 25 B 23/14 (21) PtMnttlh»k#mw — PitantamOknlng 760310 (22) Hakemispllvt — An*tWtnlng*d*g 10.02.76 (Fl) (23) AlkupJUvt—GIW|h*t$d»g 10.02.76 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offcntlig 12.08.76

Patentti- ja rekisterihallitut /44s Nlhttvlkslpanon ja kuuLjulkaisun pvm. — on n6 AP

Patent- och registerstyreleen Ansökan utlagd och utl.tkrllten publteerad -3 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird priorltet U.02.75

Ruotsi-Sverige(SE) 7501U91-0 (71) Atlas Copco Aktiebolag, Nacka, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Gunnar Christer Hansson, Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Berggren Oy Ab (5*+) Tapa liike-energian aiheuttaman momentinlisäyksen pienentämiseksi ruuvin- tai mutterinkiristäjässä, sekä kiristäjä tavan soveltamiseksi - Sätt att vid en skruv- eller mutterdragare nedbringa av rörelseenergi förorsakat momenttillskott, samt dragare för utförande av sättet

Keksintö kohdistuu tapaan ruuvin tai mutterin kiristäjässä pienentää sitä momentin lisäystä, jonka jäykkiä liitoksia kiristettäessä aiheuttaa ruuviin tai mutteriin pyörivästi liittyvien elimien liike-energia, ja joiden elimien pyörimisnopeutta pienennetään pienellä momentilla.

On hyvin tunnettu ongelma, että mutterin kiristäjää käytettäessä ruuviliitoksen kiristämiseen lopullinen saavutettu kiristysmomentti ei ole sama koville ja pehmeille liitoksille, huolimatta siitä, että työkalussa on aseteltu määrätty maksi-mimomentti. Pehmeissä liitoksissa on saavutettu lopullinen momentti pääasiassa sama kuin työkalussa aseteltu määrätty momenttitaso, mutta kovissa liitoksissa saavutetaan aina liian korkea momentti.

Syy siihen, että kovissa liitoksissa syntyy korkeampi momentti, on se, että kovaa ruuviliitosta kiristettäessä lopulla siinä syntyvä momentin vastus kohoaa hyvin nopeasti tai yhtäkkiä .

2 61 8 2 Q

Joskin mutterin kiristäjä on suunniteltu siten, että voimavaikutus keskeytyy heti,kun momentti saavuttaa ennakolta asetetun tason, syntyy kuitenkin korkeampi momentti. Syynä on se, että haluttu momenttitaso saavutetaan hyvin jyrkästi, niin että mutterin kiristäjän pyörivät osat edelleen omaavat hitaustekijään liittyvän kineettisen energia. Tämä jäljellä oleva kineettinen energia siirtyy liitokseen ylimääräisen dynaamisen momenttikomponentin muodossa.

Sellaista momentin lisäystä ei tapahdu pehmeissä liitoksissa, koska pyörivien mutterinkiristäjien osien kineettinen energia absorboituu vähitellen liitokseen ennen kuin saavutetaan haluttu momentin taso, niin ettei kiristysoperaation lopulla esiinny jäänyttä kineettistä energiaa, joka voisi siirtyä liitokseen .

Eräässä tunnetussa ruuviliitosten kiristämistä varten tarkoitetussa työkalussa, ks. US-patenttijulkaisua 3 666 021, voiman-siirtolaitteet sisältävät vääntöjousen, jonka tehtävänä on laajakulmaisesti tasoittaa äkkinäinen ja hyvin nopea momen-tinlisäys, joka aiheutuu nk. jäykissä liitoksissa. Tässä tunnetussa laitteessa on se epäkohta, että se kuitenkin aiheuttaa toivomattoman dynaamisen momentinlisäyksen, mikä johtuu toisaalta siitä, että se ei rajoita tyhjänäkäynnin kierroslukua ja siten pyörivien osien liike-energiaa ja toisaalta siitä, että sillä ei ole mitään vaikutusta työkalun aseteltuun maksimaaliseen staattiseen momenttiin. Nämä haitat vältetään esillä olevalla keksinnöllä.

Toisessa tunnetussa työkalussa, ks. ruotsalaista patenttijulkaisua 353 856, on yritetty vähentää dynaamista momentinlisäys-tä rajoittamalla venttiililaitteella tyhjänäkäynnin kierros-lukua ja siten kineettistä liike-energiaa. Kuitenkaan ei tämäkään laite kompensoi työkalun pyrkimystä suuremman kiristys-momentin syntymiseen jäykissä liitoksissa, koska aseteltuun maksimaaliseen sallittuun staattiseen momenttiin ei vaikuteta, mikä taasen tapahtuu esillä olevalla keksinnöllä.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tapa, jolla mutterin kiristäjää estetään aiheuttamasta lisättyä 3 61 820 kiristysmomenttia,kun sitä käytetään ns. kovissa ruuviliitoksissa, ts. niin että ruuvin tai mutterin kiristäjässä vältetään hitaustekijän vaikutus ruuviliitoksen kiristysmoment-tiin. Keksinnön mukaiselle tavalle on tunnusmerkillistä, että mainittuja elimiä jarrutetaan koko kiristystapahtuman aikana kierrosnopeuden mukaan pienenevällä momentilla.

Keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada ruuvin tai mutterin kiristäjä, jossa vältetään dynaamisen momentin lisäystä kovia liitoksia kiristettäessä. Keksinnön mukaiselle ruuvin tai mutterin kiristäjälle on tunnusmerkillistä, että mainittuina nopeutta pienentävinä eliminä on jarru, joka on sovitettu pesään nähden jarruttamaan kaikkia ruuviin tai mutteriin pyörivästä liittyviä elimiä näiden elimien kierrosnopeuden mukaan pienevällä momentilla.

Keksinnön mukaista mutterin kiristäjää selitetään seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio IA esittää pituussuuntaista leikkausta mutterin kiristäjän takaosasta ja kuvio IB esittää leikkausta sen etuosasta, kuviot 2 ja 3 esittävät poikkileikkauksia kuvion IA mukaisesta mutterin kiristäjästä viivoja 2-2 ja 3”3 pitkin, ja kuvio 4 on osittainen näkymä samasta projektiosta kuin kuvio IA ja esittää kuvioiden IA ja IB mukaisen mutterin kiristäjän vaihtoehtoista toteutusta.

Piirustuksien esittämä mutterin kiristäjä käsittää pesän 11.

Pesän 11 etupäähän liittyy ulostulokara 12. Viimeksi mainittuun muodostuu nelikulmainen käyttöpää 13, johon voidaan kiinnittää mutteriholkki tavanomaiseen tapaan. Pesän 11 sisään on asennettu pneumaattinen siipimoottori 14, johon tulee paine-ilmaa ohjausventtiilin 15 kautta.

Moottorin 14 käyttöakseliin 18 on liitetty momentin irrotus-kytkin 16, 17, joka on magneettikenttätyyppiä. Kytkimen käyt-töosa 16 on putkimainen sekä varustettu sisäisillä renkailla 26, 27, 28, jotka ovat kestomagneettiainetta. Nämä renkaat ovat sovitetut siirtämään momenttikytkimen käytettyyn osaan 17 putkimaisen ilmavälin 25 kautta. Kytkimen käytettyyn osaan 4 61820 17 kuuluu ulkoiset kestomagneettiainetta olevat renkaat 22, 23, 24 ja sitä ympäröi käyttävä osa 16. Magneettiset renkaat ovat sopivimmin magnetoidut kuvion 2 esittämän järjestelyn mukaan, jotta aikaansaataisiin tehokas kytkentä kytkinpuoliskojen 16, 17 välille.

Kytkimen säädettävyyden toiminta ei ole tämän keksinnön kohteena, eikä sitä selosteta tai näytetä yksityiskohtaisesti. Voidaan kuitenkin mainita, että haluttu momentinirrotustaso voidaan asettaa muuttamalla magneettisten renkaitten keskinäistä asentoa.

Mutterin kiristäjä käsittää edelleen käyttövarren 19, joka on kytketty kytkimen käytetyn osan 17 ja alennuslaitteen väliin. Viimeksimainittu käsittää kaksiasteisen planeettavaihteen 20, 21.

Mutterin kiristäjä on edelleen, kuten näytetään kuvioissa IA ja 3, varustettu keskipakojarrulla 50, joka käsittää käyttöakse-liin 19 kiinnitetyn navan 51· Edelleen käsittää jarru 50 kaksi kantotappia 52, jotka ulkonevat säteittäisesti navasta 51, sekä kaksi jarrukenkää 53, jotka ovat varustetut säteittäisillä porauksilla yhteistoimintaa varten kantotappien 52 kanssa. Jarru-kengät 53 voivat vapaasti liukua kantotappien 52 suhteen.

Jarru 50 käsittää edelleen kitkapinnan, jota vastaan pakotetaan jarrukenkiä 53 akselin 19 pyöriessä. Tämä kitkapinta on muodostettu pesän 11 sisäseinämään, katso kuvioita IA ja 3. Pesän seinämä on suoran sylinterin muotoinen ja jarrukenkiin 53 on muodostettu kaareva kosketuspinta, jonka kaarevuussäde on sama, vertaa kuvioon 3.

Kuviossa 4 on esitetty vaihtoehtoisen sovellutusmuodon mukainen jarru, jossa kitkapinta on pesän seinämässä kehämäisestä kulkevan V-uran 154 muotoinen. Jarrukengät 153 ovat siten suppenevia, että ne vastaavat V-uraa 154. Tämän sovellutusmuodon mukainen jarru antaa suuremman hidastusvoiman, kun muut parametrit pidetään muuttumattomina.

61820 5

Kuten edellä selostettiin, kasvaa momentin vastus hyvin nopeasti kovissa liitoksissa,ja ruuviliitokseen liittyvät pyörivät osat aiheuttavat momentin lisäyksen seurauksena varastoidusta kineettisestä energiasta. Käyttämällä keksinnön mukaista jarrulaitetta on mahdollista kohdistaa mutterin kiristäjän pyöriviin osiin ylimääräinen hidastava voima niin, että käyttöketjussa olevien osien hitausvoimat eliminoituvat kiristystapahtuman edetessä. Koska jarruvoima riippuu mutterin kiristäjän pyörimisnopeudesta, on hidastusvaikutus tehokkaimmillaan, kun mutterin kiristäjä on kuormittamaton. Tämä tarkoittaa sitä, että kun mutterin kiristäjä pysähtyy melkein hetkessä, on jarrutusvoima edelleen huomattava sillä hetkellä, kun käyttömoottorista tuleva voima keskeytyy.

Sen johdosta, että nopeus on huomattavasti alhaisempi, kun saavutetaan lopullinen momentti pehmeissä liitoksissa, on jarrun hidastusvaikutus hyvin pieni eikä jarru vaikuta saavutettuun momentin tasoon.

Kuvioissa esitetty jarru on keskipakotyyppiä ja se omaa halutut hidastusominaisuudet. Jarrukenkiin vaikuttavat kosketus-voimat muuttuvat verrannollisina pyörimisnopeuden neliöön.

Tämä tarkoittaa sitä, että hidastusvoima pienenee tuntuvasti, kun saavutetaan lopullinen momenttitaso pehmeissä liitoksissa. Keskipakotyyppinen jarru on hyvin edullinen siinä mielessä, että se on hyvin tehokas suurella nopeudella, kuten kovan liitoksen kiristyksen lopulla, sen vaikutuksen ollen minimaalinen pienellä nopeudella pehmeätä liitosta kiristettäessä.

Käytössä kiinnitetään mutteriholkki mutterin kiristäjän ulos-tulovarren 12 neliömäiseen käyttöpäähän 13 ja sovitetaan ruuvi-liitoksen mutterin päälle (esittämättä). Paineilmaa syötetään moottoriin 14 avaamalla venttiili 15. Moottori 14 alkaa pyöriä aikaansaaden momentin ruuviliitokseen magneettisen irrotus-kytkimen 16, 17, käyttöakselin 19, alennusvaihteen 20, 21 sekä ulostulokaran 12 kautta. Pyörivästä mukaankytkettyinä ruuvi-liitokseen ovat ulostulokara 12, alennusvaihde 20, 21, akseli 19, jarru 50 sekä kytkimen käytetty puolisko 17, jotka kaikki osallistuvat voiman välitykseen.

6 61820

Koska momentin vastus ruuviliitoksessa on hyvin pieni alussa, on nopeus suuri, minkä johdosta jarrukengät 53 pakottuvat ulospäin voimakkaan keskipakovaikutuksen seurauksena, aiheuttaen hidastavanvoiman pesään 11 nähden.

Seurauksena jarrun 50 aikaansaamasta hidastusvoimasta kiertyvät irrotuskytkimen käyttävä ja käytetty puolisko 16, 17 toisiinsa nähden tietyn kulman. Tällöin irrotuskytkin on esikuormitettu ja tarvitsee pienemmän kuormituksen ruuviliitoksesta irtaantuakseen. Näin ollen jarru 50 vaikuttaa irro-tuskytkimeen 16, 17 siten, että viimeksimainittu keskeyttää voiman syötön momentin tasolla, joka on alhaisempi kuin ennakolta aseteltu.

Näin ollen saavutetaan jarrun synnyttämän irrotuskytkimen esikuormituksen avulla kompensointi sille dynaamiselle momen-tinlisäykselle, joka syntyy kovia liitoksia kiristettäessä.

Jos kuitenkin pyörimisnopeus on hyvin alhainen kiristystapah-tuman lopulla, ovat jarrukenkiin vaikuttavat keksipakovoimat hyvin pieniä ja hidastusvaikutus samoin kuin irrotuskytkimen esikuormitus on mitättömän pieni. Tällöin pehmeätä liitosta kiristettäessä irrotuskytkin 16, 17 on ainoastaan liitoksen vastuksen kuormittamana ja se irtaantuu halutulla tavalla ennakolta asetellulla momentin tasolla.

Claims (3)

61820 7

1. Sätt att vid en skruv- eller mutterdragare nedbringa det momenttillskott som vid dragning av stumma förband förorsakas av rörelseenergin hos de med skruven eller muttern rotationsförburidna organen, innefattande en begränsning av sagda organs rotationshas-tighet vid lägt moment, kännetecknat av att nämnda organ bromsas under hela atdragningsförloppet med ett med varv-talet sjunkande moment.

1. Tapa ruuvin tai mutterin kiristäjässä pienentää sitä momentin lisäystä, jonka jäykkiä liitoksia kiristettäessä aiheuttaa ruuviin tai mutteriin pyörivästi liittyvien elimien liike-energia, ja joiden elimien pyörimisnopeutta pienennetään pienellä momentilla, tunnettu siitä, että mainittuja elimiä jarrutetaan koko kiristystapahtuman aikana kierrosnopeuden mukaan pienenevällä momentilla .

2. Sätt enligt patentkravet 1,kännetecknat av att nämnda organ bromsas med ett moment som sjunker kvadratiskt med varvtalet.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että mainittuja elimiä jarrutetaan momentilla, joka pienenee verrannollisena kierrosnopeuden neliöön.

3. Ruuvin tai mutterin kiristäjä patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen tavan soveltamiseksi, joka kiristäjä käsittää pesän (11), moottorin (14), voimaa siirtävät elimet (17, 19, 20, 21, 12), joihin kuuluu ulostuloakseli (12) liittämistä varten ruuviin tai mutteriin,ja elimiä (50) ulostulevan akselin (12) pyörimisnopeuden pienentämiseksi pienellä momentilla, tunnettu siitä, että mainittuina nopeutta pienentävinä eliminä (50) on jarru, joka on sovitettu pesään (11) nähden jarruttamaan kaikkia ruuviin tai mutteriin pyörivästi liittyviä elimiä (17, 19, 20, 21, 12) näiden elimien kierrosnopeuden mukaan pienenevällä momentilla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, tunnettu siitä, että mainittu jarru (50) on keskipakovoiman vaikutuksen alainen jarru.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, joka käsittää momentin mukaan ohjatun laukaisukytkimen (16, 17), tunnettu siitä, että jarru (50) on sijoitettu mainitun kytkimen jälkeen.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, joka käsittää kierrosnopeuden alennusvaihteen (20, 21), tunnettu siitä, että jarru (50) on sijoitettu mainitun vaihteen eteen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, tunnettu siitä, että jarrun (50) muodostavat 0 61820 O laukaisukytkintä (16, 17) ja alennusvaihdetta (20, 21) yhdistävään väliakseliin (19) kiinteästi sovitettu napa (5? ), ainakin kaksi säteittäisesti siirrettävissä olevaa jarrutuselementtiä (53; 153)» jotka ovat kytketyt napaan (51) tarttujaelimien (52) avulla, sekä pesään (11) nähden kiinteästi järjestetty jarrupinta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, tunnettu siitä, että tarttujaelimet (52) muodostuvat napaan (51) kiinteästi asennetuista, säteittäisesti ulkonevista tapeista, joita pitkin jarrutuselementit (53; 153) ovat vapaasti siirtyviä.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, tunnettu siitä, että jarrupinta on järjestetty kehämäisesti pesän (11) sisäseinämään.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen ruuvin tai mutterin kiristäjä, tunnettu siitä, että jarrupinnan muodostaa V-muotoinen, kehämäinen ura (154) ja että jarrutuselementit (153) ovat kiilan muotoisia yhteistoimintaa varten mainitun uran kanssa.

3· Skruv- eller mutterdragare för genomförande av sättet enligt patentkravet 1 eller 2, innefattande ett hus (11), en motor (14), kraftöverförande organ (1.7, 19, 20, 21, 12) innefattande en ut-gäende axel (12) för anslutning tili en skruv eller mutter, samt organ (50) för begränsning av den utgäende axelns (12) rotations-nastighet vid lägt moment, kännetecknad av att sagda hastighetsbegränsande organ (50) utgörs av en broms som är anord-nad att relativt huset (11) bromsa samtliga med skruven eller