NO116033B - - Google Patents

Description

Anordning for å begrense vridningsmomentet ved roterbare slagverktøy.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en

anordning for å begrense vridningsmomentet ved roterbare slagverktøy med en ambolt, en motor, en hammer som skal omdreies av motoren og er innrettet til periodisk å bli brakt i forbindelse med og å løs-gjøres fra ambolten for å levere en rekke

roterende hammerslag til ambolten.

Ved slagverktøy av denne type har det

lenge vært behov for en anordning til å vise

eller begrense størrelsen av det dreiemoment eller den vridningskraft som verk-tøyet anvender på arbeidsstykket, f. eks.

skruer, muttere og lignende. Dette behov

skriver seg fra den kjensgjerning at uten

en slik anordning vil arbeidsstykkets til-sittings- eller tilskruingsgrad- som er mindre enn verkttøyets maksimale vridningsmoment være avhengig av fagmannens

gjetning. Som oftest ønsker man å unngå

denne gjetning og i mange tilfelle må tilsittingsgraden holdes innenfor trange gren-ser. I det sistnevnte tilfelle er operatøren

etter at han ved hjelp av et slagverktøy

har trukket arbeidsstykket til i den grad

han finner riktig, i alminnelighet nødt til

å fjerne verktøyet fra arbeidsstykket og

derpå undersøke tiisittingen av arbeidsstykket ved hjelp av et særskilt verktøy,

f. eks. en skruenøkkel med vridnings-momentmåler.

Oppfinnelsen går ut på å unngå alt

slikt gjettverk, samt nødvendigheten av å

anvende ekstra verktøy.

Dette oppnåes i henhold til oppfinnelsen ved at der for å overføre amboltens

vridningskraft til arbeidsstykket er anordnet en fjær som holdes under spenning og

som spennes videre når den av fjæren over-førte kraft overskrider en forutbestemt størrelse, og at der er anordnet en stanseinnretning som påvirkes når fjæren spennes ytterligere for å stanse verktøyets drift.

Fjæren er hensiktsmessig i form av en stang hvis ene endb er i inngrep eller forbundet med ambolten på en sådan måte at den ikke kan dreies i forhold til denne, og hvis annen ende er forbundet med arbeidsstykket og er i låseinngrep med ambolten men i stand til å dreie seg i forhold til denne for ytterligere å spenne fjæren.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under henvisning til tegningene som rent eksempelvis viser utførelser av oppfinnelsen. Fig. 1 er et lengdesnitt av et roterende slagverktøy utstyrt med en foretrukket utførelse av den anordning som begrenser vridningsmomentet. Fig. 2 er et oppriss av en endret ut-førelse av fjæren. Fig. 3 er et tverrsnitt etter linjen 3-3

i fig. 1.

Fig. 4 er et tverrsnitt etter linjen 4-4

i fig. 1.

Fig. 5 er et tverrsnitt etter linjen 5-5 i fig. 1, og viser reguleringsmekanismen til å variere det maksimale vridningsmoment som verktøyet overfører på arbeidsstykket. Fig. 6 er et tverrsnitt etter linjen 6-6

i fig. 2.

Fig. 7 er hovedsaklig et lengdesnitt av det bakre parti av det i fig. 1 viste slag-verktøy og viser detaljer av den manuelle motorregulering (åpen stilling) og av ut-utløsingsmekanismen for automatisk stop-ping av motoren.

Fig. 8 er et delsnitt av mekanismen vist i fig. 7 med bryteren i lukket stilling. Fig. 9 er et delsnitt av mekanismen vist i fig. 7 med utløsermekanismen i ut-løst stilling. Fig. 10 er et perspektiv, delvis i snitt, som viser forbindelsen mellom fjæranord-ningen og ambolten. Fig. 11 viser en utfolding av de i fig.

10 viste klør.

Fig. 12 er et snitt etter linjen 12-12 i fig. 7 og viser en detalj av utløsermekanis-men. Fig. 13 er et tverrsnitt etter linjen 13-13 i fig. 7. På tegningene er vist et slagverktøy som kan levere en serie roterende slag i hurtig rekkefølge for å trekke til skruer, muttere og lignende arbeidsstykker og som er utstyrt med en foretrukket utførelse av den anordning som begrenser vridningsmomentet. Generelt omfatter verktøyet et hus 10 med en motor 12 som gjennom en utveksling 14 kan settes en hammer 16 i rotasjon. I forenden av huset 10 og koak-sialt med hammeren 16 er anbrakt et am-boltelement 19 med to kammer eller klør 20 som samvirker med to lignende kammer 22 på hammeren 16. Amboltelementet 19 er gjennom den vridningsmomentbe-grensende anordning 24 forbundet med et arbeidsstykke 26 for å overføre hammerens vridningskraft til dette.

Motoren 12 roterer kontinuerlig under hele tiltrekkingsoperåsjonen. Hammeren 16 derimot roterer kontinuerlig bare under den første del av tiltrekkingen, når arbeidsstykke går forholdsvis lett. Under denne periode forblir hammeren 16 i inngrep med amboltelementet 19. Ettersom arbeidsstykket progressivt trekkes til økes amboltelementets motstand mot rotasjon proposjonalt og når denne motstand overstiger et bestemt dreiemoment eller vridningskraft, så kobles hammeren 16 ut av sitt inngrep med amboltelementet 19 og akselererer hurtig for å avgi et slag mot amboltelementet for å trekke arbeidsstykket til.

For å befordre dette er drivforbindel-sen utført i form av en kam 30 som omfatter omvendt V-formete baner for kuler 34 som ligger an mot en innad vendende flens 36 på hammeren 16. Denne tvinges av en fjær 38 stadig fremover til sin forreste stilling (som vist i fig. 1) i inngrep med amboltelementet 19. Men når dennes rotasjonsmotstand oppnår en bestemt verdi, avhengig av arbeidsstykkets tilsittingsgrad, så vil amboltelementet redusere hammerens rotasjonshastighet som er la-vere enn spindelens 28 rotasjonshastighet. Rotasjonen av spindelen 28 i forhold til hammeren 16 tvinger kulene 34 bakover så hammeren 16 presser fjæren 38 sammen og kobler hammer klørne 22 ut av inngrep med amboltklørne 20. Ved utkoblingen av dette inngrep mellom klørne akselereres hammerens rotasjon opp til spindelens 28 hastighet pluss den rotasjonshastighet som meddeles hammeren i forhold til spindé-len ved at fjæren 38 presser hammeren fremover langs kammen 30 for å føre hammeren i stilling til å avlevere et slag med stor hastighet mot amboltelementet 19.

Det skal bemerkes at størrelsen av det vridningsmoment som av hammeren utøves på. amboltelementet — unntatt den kraft som kreves for å akselerere ambolten med tilhørende 24, 54 og 57 — er bestemt på forhånd ved amboltelementets motstand mot dreining. Hvis det f. eks. kreves et vridningsmoment på 2 kgm. for å dreie en mutter, så kan hammeren og amboltelementet bare utøve et vridningsmoment på 2 kgm. På samme måte utøves det et vridningsmoment på bare 4 kgm. når det kreves 4 kgm. for å dreie mutteren. I prak-sis vil selvsagt det dreiemoment som kreves for å dreie mutteren i alminnelighet variere gjennom hvert enkelt slag av hammeren — d. v. s. det kan f. eks. bare kreves 2 kgm. for å dreie mutteren ved slagets be-gynnelse og dette vridningsmoment vil øke etter som mutteren trekkes til, slik at det ved enden av slaget kreves et vridningsmoment fra 3 til 4 kgm. for å dreie mutte-rené. Hammerens energi er stort sett den samme for hvert slag og under forutsetning av lik tilsitting og en forholdsvis stiv forbindelse mellom hammeren og mutteren, vil mutteren dreies mere av et slag når arbeidsstykket sitter løst enn når det er trukket til.

Foreliggende oppfinnelse angår be-grensing av det vridningsmoment som verktøyet utover på arbeidsstykket til en bestemt størrelse. I den hensikt er enten hammeren 16 eller amboltelementet 19 ut-ført i to deler, og den ene av disse deler omfatter en forspent fjær til overføring av den ene dels dreiebevegelse til den annen del. For tydeligheten er her bare amboltelementet vist i to deler, nemlig den som egentlige ambolt 18 betegnede del og den annen som koblingen 57 mellom ambolten 18 og arbeidsstykket 26. Koblingen 57 omfatter den forspente fjær 40.

Fjæren 40 er med den ene ende forbundet med ambolten 18 og et koblings-stykke 39 tjener til å forbinde fjærens annen ende med arbeidsstykket og med ambolten (ved 59, 60 i fig. 4) i forspent til-stand. Forbindelsen mellom stykket 39 og ambolten er slik at den tillater bevegelse i en retning mellom ambolten og arbeidsstykket.

Ved denne anordning tjener fjæren 40 som en forholdsvis stiv del til overføring av omtrent hammerens hele energi til arbeidsstykket 26 så lenge fjærens vridningskraft er mindre enn vridningsmomentet. Når arbeidsstykket imidlertid oppnår en forutbestemt grad av tilsitting, ved hvilken amboltens vridningskraft overstiger det nevnte vridningsmoment, så vil fjæren 40 virke som en elastisk forbindelse og spennes ytterligere så ambolten 18 kan rotere i forhold til arbeidsstykket 26. Bare en del av hammerslagets energi blir således over-ført på arbeidsstykket, idet en del av ener-gien brukes til å tvinne fjæren 40.

Mere detaljert beskrevet omfatter fjæren 40, fig. 1, i den vridningsmomentet begrensende anordning to konsentriske rør 42 og 44 som ved sin bakre ende er loddet sammen. Forenden av det indre rør 42 er forbundet med ambolten 18 ved hjelp av en stang 48 hvis forende 46 er forbundet med røret 42 og stangen 48 strekker seg opp gjennom dette rør og er forbundet med ambolten ved hjelp av en kvadratisk tapp- og hullforbindelse 50, 52.

Den'- annen ende av fjæren 40, d.v.s. rørets 44 forende er forbundet med arbeidsstykket 26.

For å istandbringe disse forbindelser

er det på fjæren 40 anbrakt de innretninger som bringer fjæren i inngrep med arbeidsstykket resp. ambolten i forspent til-stand. Disse innretninger omfatter koblingsstykket 39 som er forbundet med forenden av den ytre fjær 44 ved hjelp av en stift 62 innsatt i et hull 61 i en hette 56 som avslutter fjæren. Tre klør 59 på den bakre ende av stykket 39 er avpasset til å gripe inn med tre tilsvarende klør 60 på amboltens 18 forende, fig. 10 og 11. En vanlig hylse 54 forbinder koblingsstykket 39 med arbeidsstykket 26.

I fig. 2 er vist en fjær 96 med kors-formét tverrsnitt som kan brukes i stedet for den rørformede fjær 40. For at fjæren 96 skal kunne brukes i den i fig. 1 viste utførelse av oppfinnelsen, er den utstyrt med en firkanttapp 97 i den ene ende så den kan forbindes med ambolten 18, mens den i den annen ende har et tversgående hull 98 som opptar stiften 62.

For lett å kunne regulere størrelsen av fjærens forspenning er utsparingen 58

større enn stiften 62 og en i koblingsstykket 39 inngjenget skrue 166 ligger an mot den ene ende av den med fjæren 40 for-bundne stift 62. Når skruen 66 skrues inn-over så vil den dreie stiften 62 og dermed den ene ende av fjæren 40 mot urviseren, som det fremgår av fig. 5. Da fjærens 40 motsatte ende holdes fast mot dreining av ambolten 18, så vil denné dreining av stiften 60 ha tilfølge at fjæren 40 tvinner seg eller forspennes.

Forspenning av fjæren 40 søker å drive koblingsstykket 39 i amboltens rotasjons-retning (til høyre i fig. 1) under verktøyets tiltrekningsoperasjon, hVorved klørnes 59 forsider 63 tvinges til anlegg mot ambolt-kløirnes 60 baksider. Lengdene av klørne 59 og 60 er slik at når koblingsstykket 39 og ambolten 18 er satt sammen med fjæren 40, så har klørne ikke helt inngrep. Se fig. 10 og 11. Dette etterlater et rom mellom for-siden 67 og baksiden 68 på kjevene 60 resp. 59, slik at ambolten kan dreies i forhold til koblingsstykket 39 i amboltens rotasjons-retning under tilsettingen for å spenne fjæren 40 ytterligere.

Det skal bemerkes at når man ser bort fra tregheten av koblingselementet 39 og av arbeidsstykket, så kan ambolten ikke dreie seg i forhold til stykket 39 før det vridningsmoment som kreves for å dreie arbeidsstykket overstiger den forspente kraft i fjæren. På det tidspunkt ambolten utøver et vridningsmoment som overstiger den motsatt rettede forspente fjærkraft har således arbeidsstykket oppnådd en forutbestemt tilsittingsgrad. Herav følger at når det brukes en anordning som reagerer på åpningen av kjevene 59 eller 60 eller som drives av den i fjæren 40 oppsamlede energi for på dette tidspunkt å stoppe verktøyets arbeide, så kan det vridningsmoment som utøves av verktøyet begrenses til en kjent størrelse. I den beskrevne ut-førelse av oppfinnelsen blir den av fjæren oppsamlede energi når den spennes ytterligere, brukt til å øke den langsgående utkoblingsbevegelse av hammeren til å på-virke en stoppeinnretning.

Utløsningsmekanismen fremgår best av fig. 7, 8 og 9. Med 69 er betegnet en vanlig sleideavtrekker anbrakt i et hånd-tak 70 for påvirkning av en motors kon-trollbryter 89. Avtrekkeren 69 tvinges stadig mot sin forreste eller stengende stilling ved hjelp av en i en utsparing 72 i avtrekkeren 69 anbrakt fjær 71 som ligger an mot en stift 73 gjennom langsgående slisser 75 i avtrekkeren 69.1 et spor 74 i avtrekkeren ligger det en av to ledd bestå-ende lenk 76, hvis ene ende er svingbart forbundet med avtrekkeren ved hjelp av en stift 77 og den annen ende ved hjelp av en stift 86 med en veiv 78. Lenkens 76 to ledd' 79 og 80 er svingbart forbundet ved hjelp av en stift 82, og en fjær 83, som omgir stiften 77, ligger an mot leddet 79 og tvinger dette, som det fremgår av fig. 8, mot urviseren. Bevegelsen av'leddet 79 i denne retning begrenses ved hjelp av en stift 84 anbrakt slik at den holder stiften 82 en smule til venstre (se fig. 7) for en senterlinje gjennom stiftene 77 og 86. De to ledd 79 og 80 holdes normalt av fjæren 83 i en slik stilling at de virker som en forholdsvis stiv, hel lenk som bevirker at avtrekkerens 69 bakover gående bevegelse svinger veiven 78 så den lukker den elek-triske bryter 89 for å starte motoren 12. Se fig. 8.

For å bevirke at hammerens 16 bevegelse i lengderetningen skal tjene til å stoppe motoren 12 er det i huset 10 glid-bart anbrakt et L-formet organ 88 hvis korte gren eller foten stikker inn i huset og inn i hammerens bevegelsesbane. Foten har en sådan beliggenhet at hammeren ikke vil slå an mot den under sin normale utkoblingsbevegelse, hvorimot foten stadig vil treffes når denne bevegelse økes ved hjelp av fjæren 40.

Organets 88 annen ende ligger an mot den ene gren 90 av en vinkelarm 91 hvis annen arm 93 ligger an mot lenken 76 ved svingepunktet 82 mellom dens to ledd 79 og 80. Et på grenen 90 virkende fjærpå-virket stempel 92 tvinger stadig vinkelarmen 93 bort fra lenken 76 og organet 88 mot en ansats 94 i huset 10.

Når hammerens utkoblingsbevegelse, ved hjelp av fjæren 40, blir forøket så me-get at hammeren beveger seg tilstrekkelig på langs bakover til å slå an mot organet 88, så vil dettes bakover gående bevegelse svinge vinkelarmen 91 så lenken 76 knek-ker og frigir motorbryteren 89. Dvs. grenen 93 presser leddet 79 i urviserretningen inntil stiftens 82 sentrum beveger seg til høyre og forbi senterlinjen mellom lenkens 76 motsatte ender. Herved knekkes lenken 76 så fjæren 95 i bryteren 89 kan dreie veiven 78 mot urviseren for å åpne bryteren 89 og stoppe motoren 12. Se fig. 9. Når avtrekkeren 69 slippes vil fjæren 71 føre den tilbake til sin fremre stilling hvorved stiften 77 føres bort fra stiften 86 slik at fjæren 83 kan svinge leddet 79 inn mot stiften 84 og på ny anbringe avtrekkerens forskjellige elementer på plass før bryteren 89, igjen påvirkes for den neste arbeids-operasjon. Se fig. 7. Det fjærpåvirkede stempel 92 vil, straks etter at organet 88 er truffet av hammeren 16, føre organet 88 tilbake til utgangsstilling samt svinge vinkelarmen 91 ut av stiftens 82 bevegelsesbane slik at avtrekkermekanismen kan innta sin utgangsstilling.

Virkningen av den vridningsmomentet begrensende innretning vil nu bli beskrevet i korthet under den forutsetning at slagverktøyet har passert gjennom stoppe-périoden og kommet til hammerperioden av tilsettingsforløpet — dvs. hammeren 16 kobles periodisk .ut og inn med ambolten 18 for å avlevere en serie slag i rask rekke-følge. Se lenge tilsittingsgraden av arbeidsstykket ligger under en bestemt verdi vil det vridningsmoment som frembringes ved hvert hammerslag holde seg under vridningsmomentet av den forspente fjær og klørne 59 og 60 vil, idet man ser bort fra svake vibrasjoner, forbli i inngrep. Se fig. 10. Under denne periode vil fjæren 40 tjene som et stivt organ for å overføre til arbeidsstykket omtrent hele det vridningsmoment som frembringes av hammeren. Når amboltens vridningskraft imidlertid overstiger vridningskraften av den forspente fjær, så vil ambolten 18 dreie seg i forhold til arbeidsstykket 26 og dermed til koblingsstykket 39. Denne relative dreining fører klørne 60 ut av kontakt med klørne 59 og tvinner eller spenner fjæren 40 ytterligere. Når, under dette hammerslag, den vridningskraft som av hammeren gjennom ambolten utøves på fjæren blir liggende under fjærens dreiningsmoment, så vil fjæren 40 vri seg tilbake og gi hammeren 16 en bevegelse mot urviseren for å påhjelpe utkoblingen mellom hammeren 16 og ambolten 18.

Hvis man ser bort fra ethvert tilbakeslag av hammeren vil størrelsen av utkob-lingsbevegelsen av hammeren fra armbol-ten, etterat hammeren har beveget seg langsetter og fri fra ambolten, hovedsakelig avhenge av forskjellen i spindelens 28 og hammerens rotasjonshastighet, hvilken forskjell er en følge av hammerens treg-het. Når fjæren 40 derfor gir hammeren en bevegelse mot urviseren eller et kunstig tilbakeslag så øker denne relative hastighet tilsvarende og bevirker at hammeren beveger seg langs etter kammen 30 et styk-ke som er større enn når fjæren 40 ikke påvirker hammeren 16. Denne øking i ut-koblingsbevegelsen mellom hammeren 16 og ambolten 18 bevirker at hammeren slår mot organet 88 og påvirker stoppeinnret-ningen for å stanse verktøyet.

Selv om en stoppeinnretning her er vist som en del av vridningsmomentbe-grenseren så skal det bemerkes at når en rekke arbeidsstykker skai settes til i samme grad gjentagende ganger, som f. eks.

ved ledningsmonteringer, så er det mulig

å bruke momentbegrenseren uten stoppe -

innretning. Det vil si at ved riktig valg

av fjær for et gitt slagverktøy blir tilsittin-gen av arbeidsstykket begrenset til den

forønskede verdi ved at når dette punkt

av tilsettingsoperasjonen er nådd, så brukes hammerenergien hovedsakelig til å

spenne fjæren.

Claims (5)

1. Anordning for å begrense vridningsmomentet ved roterbare slagverktøy med

en ambolt, en motor, en hammer som skal omdreies av motoren og er innrettet til periodisk å bli brakt i forbindelse med og å løsgjøres fra ambolten for å levere en rekke roterende hammerslag til ambolten,karakterisert ved at der for å overføre amboltens vridningskraft til arbeidsstykket er anordnet en fjær som' holdes under spenning og som spennes videre når den av fjæren overførte kraft overskrider en forutbestemt størrelse, og at der er anordnet en stanseinnretning som påvirkes når fjæren spennes ytterligere for å stanse verk- tøyets drift.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at fjæren er i form av en stang hvis ene ende er i inngrep eller forbundet med ambolten på en sådan måte at den ikke kan dreies i forhold til denne, og hvis annen ende er forbundet med arbeidsstykket og er i låseinngrep med ambolten men i stand til å dreie seg i forhold til denne for ytterligere å spenne fjæren.

3. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at hammeren er bevege-lig på langs for å frigjøres fra ambolten og at fjæren er forbundet med ambolten på en sådan måte at den energi som akku-muleres ved at fjæren yterligere spennes forbrukes ved å forsterke hammerens fri-gjørelsesbevegelse.

4. Anordning som angitt i påstand 3, karakterisert ved at stanseinnretningen påvirkes av hammeren når hammerens tilbakeslag forsterkes.

5. Anordning som angitt i påstand 2 og 3, karakterisert ved at stansemekanis-men omfatter et element som strekker seg inn i banen for hammerens tilbakeslags-bevegelse og påvirkes av hammeren når hammerens tilbakeslag forsterkes.