NO176426B - Mellomkoblingsstykke til på - eller avskruing av gjenget forbindelseselement - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en adapter til på- eller avskruing av en bolt, omfattende et legeme som ved sin øvre ende er forbundet med en enhet til rotasjons- og translasjonsdrift av legemet og en rotasjonssammenkoblingsinnretning mellom legemet og bolten.

For på- eller avskruing av gjengede forbindelseselementer, nærmere bestemt store forbindelseselementer som f.eks. består av bolter, blir det benyttet automatiske innretninger som f.eks. på eller avskruingsroboter.

Boltene er vanligvis forsynt med en spesialkobling som kan låses direkte på det fremre parti eller nesen av på- eller avskruingsroboten.

I visse tilfeller er imidlertid boltene ikke forsynt med denne spesialkobling, noe som medfører at det er nødvendig å innsette en adapter mellom roboten og den øvre ende av bolten.

Dette er spesielt tilfelle for atomreaktorkjelebolter som er av den korte typen og som ikke har den spesielle kobling til innbyrdes forbindelse av roboten og bolten.

Hensikten med adapteren er å overføre dreiemomentet til på-eller avskruing til boltene, men også til å løsne bolten fra dens stilling når det forekommer vanskeligheter med avskruingen av bolten.

Disse vanskeligheter kan på den ene side bero på at gjengene har blitt tilstoppet og på den annen side at det finnes et sted hvor det forekommer en mekanisk blokkering. Det blitt fastslått at for å oppnå en effektiv operasjon, må det i det første tilfelle utøves et avskruingsdreiemoment som er større enn det som opprinnelig ble utøvet.

I området for den kobling som forbinder roboten med det gjengede forbindelseselement medfører dette forhold tilleggs-krefter og således parasittkrefter.

I det annet tilfelle er situasjonen spesielt kinkig. Fore-komsten av den mekaniske blokkering, kan skyldes enten nærværet av et separat, hardt legeme, som har satt seg fast mellom gjengene eller av kryping som har blitt forårsaket av en for stor stramme- eller klemmekraft, eller av en kraft under driften.

Videre er det fra NO-B 168 996 kjent en adapter til på- eller avskruing av gjengede forbindelseselementer, omfattende en mutter som er påskrudd endepartiet av forbindelseselementet, en toveis muffe eller forbindelsesinnretning, innretninger som er selvlåsende hva rotasjon angår, og som er anordnet mellom mutteren og forbindelsesinnretningen, samt innretninger til elastisk understøttelse av forbindelsesinnretningen.

En av ulempene ved den kjente innretning angår montasjen av innretningen på av- eller påskruingsroboten, idet innretningen ikke har noen sentreringsanordning.

Uansett typen av uregelmessighet som skal fjernes er de adaptere som hittil har vært brukt, ikke i stand til å løse problemet effektivt og krever generelt en lang betjeningstid, noe som kan være uheldig for sikkerheten for det personell som er ansvarlig for disse operasjoner, da disse kan bli utført i et område som ofte er farlig på grunn av at det er utsatt for et høyt strålingsnivå eller kjemisk forurensing.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å skaffe en automatisk adapter til på- eller avskruing av gjengede forbindelseselementer som ikke er beheftet med de ovennevnte ulemper, og som på grunn av sin konstruksjon tillater en meget hurtig anbringelse under det fremre parti eller nesen av på- eller avskruingsroboten, samtidig': som den muliggjør overføring av vertikale vibrasjoner for å løsne det gjengede forbindelseselement uten demontering av den montasje som således er tildannet mellom roboten og det gjengede forbindelseselement. Det karakteristiske ved adapteren ifølge oppfinnelsen fremgår av de i kravene angitte, kjennetegnede trekk.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen som viser et utførelseseksempel på en ad^ter ifølge oppfinnelsen. Fig. l er et skjematisk riss som delvis viser et lengdesnitt gjennom adapteren ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et tverrsnitt etter linjen 2-2 på fig. 1.

Fig. 3 viser tverrsnitt etter linjen 3-3 på fig. 2 i større målestokk og gjennom det nedre parti av adapteren. Fig. 4 viser et tverrsnitt i større målestokk og gjennom innretningen til midlertidig sammenkobling av skrudekselet og legemet av adapteren hva rotasjonsbevegelse angår.

Den på figurene viste adapter ifølge oppfinnelsen benyttes til sammenkobling av en automatisk på- eller avskruingsenhet 1 og et gjenget forbindelseselement som består av f.eks. en bolt 2.

Adapteren omfatter et midtlegeme 10 som henger ned fra på-eller avskruingsenheten 1 og som er fast forbundet med denne hva rotasjon og translasjon angår via et egnet koblingselement såsom f.eks. en kulelås 3.

For å muliggjøre på- eller avskruing av bolten 2 under operasjonen av enheten 1 og for løsning av bolten, er det nedre parti av legemet 10 av adapteren forsynt med: - en innretning til sentrering av legemet 10 på det gjengede forbindelseselement 2, - en innretning til sammenkobling av legemet 10 og det gjengede forbindelseselement 2 hva rotasjonsbevegelse angår, - en innretning til sammenkobling av legemet 10 og det gjengede forbindelseselement 2 hva translåsjonsbevegelse angår, - en innretning til midlertidig sammenkobling av innretningen til sammenkobling hva translasjonsbevegelse angår og legemet 10, hva rotasjonsbevegelse angår.

Innretningen til sentrering av legemet 10 på bolten 2 (fig. 2 og 3)' omfatter en kobling 11 som er innrettet til å innføres i en hylse 2a, som har komplementær form, og som er anordnet i det øvre parti av bolten. Denne kobling 11 blir båret av et stempel 12 av en enkeltvirkende jekk 13.

Jekken 13 omfatter en sylinder som er tildannet av en bøssing 14 som er festet til det nedre endeparti av legemet 10 ved hjelp av skruer 15.

Jekken 13 blir tilført trykkfluid via en kanal 16 som er tildannet i legemet 10 av adapteren, slik at stempelet 12 blir forskjøvet langs lengdeaksen av legemet 10. Stempelet 12 blir ført tilbake ved hjelp av en fjær 17.

Kanalen 16 er på den motsatte side av jekken 13 forbundet med en hydraulikkfordelingsinnretning 18 som omfatter jcom omfattcf et dreibart koblingshus som kan dreie fritt på legemet 10, men som er fastholdt hva translasjonsbevegelse angår på legemet ved hjelp av en elastisk ring 19 (fig. 1).

Huset blir fastholdt hva rotasjon angår ved hjelp av anti- ' rotasjonsstyrestenger 20 som står i inngrep i respektive øyne eller hull av en hylse 21 som er fast forbundet med på- eller avskruingsenheten 1.

Innretningen til sammenkobling av legemet 10 og bolten 2 hva rotasjonsbevegelse angår (fig. 3) omfatter en avtagbar bøssing 22 som er opphengt elastisk under legemet 10 ved hjelp av skruer 23 og fjærer 24, idet hver fjær 24 er anordnet rundt en skrue 23 mellom undersiden av legemet 10 og oversiden av den avtagbare bøssing 20.

Den avtagbare bøssing 22 blir rotert av legemet 10 ved hjelp av to fingre eller tapper 25 (fig. 2 og 3) som er skrudd inn i legemet 10.

Den avtagbare bøssing 22 omfatter videre minst to innvendige, plane overflater 22a som samvirker med minst to tilsvarende, plane overflater 2b av bolten 2, for å drive bolten i likhet med en skruenøkkel.

Innretningen til sammenkobling av legemet 10 av adapteren og bolten 2 hva translasjonsbevegelse angår, omfatter et skrudeksel 26 som er båret av en skulder 27 som er tildannet ved det nedre endeparti av legemet 10.

Skrudekselet 26 som er montert slik at det kan roteres fritt på legemet 10, omfatter ved sitt nedre parti en innvendig skruegjenge 26a som er forenlig med den øvre, utvendige skruegjenge 2c av bolten 2.

Skrudekselet 26 blir videre rotert med skruer 28 ved hjelp av en krave 29 som er forsynt med innvendige tenner 29a, som samvirker med et tannhjul 30, som er drevet av en motor 31, f.eks. en hydraulikkmotor.

Motoren 31 er festet på en bæreplate 32 som er fastholdt mot rotasjon på legemet 10 ved hjelp av klosser 33, som klemmer legemet 10 mot tilsvarende, plane overflater 34. Disse klosser 33 er festet til bæreplaten 32 ved hjelp av låseskruer 35.

Forskyvningene av kraven 29 blir styrt av en øvre nærhets-eller avstandssensor 37 og en nedre nærhets- eller avstandssensor 38.

Adapteren omfatter også en innretning til midlertidig sammenkobling av innretningen 26,28,29,30 til sammenkobling hva translasjonsbevegelse angår og legemet 10, hva rotasjon angår. Denne forbindelse blir skaffet ved at legemet 10 av adapteren og skrudekselet 26 blir midlertidig fast forbundet med hverandre hva rotasjon angår.

For dette formål omfatter legemet 10 ved sin nedre ende i skulderen 27 en tapp 40 som kan forskyves vinkelrett på lengdeaksen av legemet 10 (fig. 4).

Denne tapp 40 er montert i et kammer 41 som er tildannet i skulderen 27 og som kommuniserer med kammeret av jekken 13. Tappen 40 har to ribber 40a-mellom hvilke det er anbrakt en pakning 42, og blir ført tilbake ved hjelp av en fjær 43 som er anordnet mellom en av ribbene 40a og en stoppekrave 44.

Det frie endeparti av tappen 40 samvirker med utsparinger 45 som er anordnet fortløpende rundt dekselet 26 for å hindre at dekselet istedet for bolten 2 blir avskrudd når vibrasjonene overføres.

Hydraulikkfordelingsinnretningen 18 er via et fleksibelt rør 50 (fig. 1) forbundet med en innretning til tilførsel av et trykkfluid (ikke vist).

Adapterens virkemåte er som følger.

Adapteren blir først montert på på- eller avskruingsenheten 1 ved at disse elementer blir fast forbundet med hverandre ved hjelp av kulelåsen 3 hva rotasjons- og translasjonsbevegelse angår.

Operatøren styrer deretter senkningen av enheten 1 og av adapteren inntil bøssingen 22 av legemet 10 ligger an mot oversiden av bolten 2, idet fjærene 24 blir delvis sammen-trykket.

Dekselet 26 hviler da på den første gjenge av bolten 2, og koblingen 11 av stempelet 12 blir ført inne i hylsen 2a av bolten for å sentrere legemet 10 av adapteren på denne bolt 2 før dekselet 26 blir påskrudd.

Operatøren styrer den langsomme rotasjon av legemet 10 ved hjelp av på- eller avskruingsenheten 1. Når de plane overflater 22a av bøssingen 22 befinner seg overfor de plane overflater 2b av bolten 2, faller bøssingen og låser således legemet 10 og bolten 2 hva rotasjon angår.

Etter denne låsing styrer operatøren rotasjonen av hydraulikk-motoren 31 som via tannhjulet 30 og kraven 29 driver dekselet 26. Dette deksel 26 som ikke er fullstendig sentrert på legemet 10 på grunn av klaringen i området for skruene 28, er selvsentrerende på gjengen av bolten 2 og begynner å bli skrudd på.

Ordren til stopping av påskruingen av dekselet 26 blir gitt av den nedre nærhetssensor 38 som befinner seg overfor kraven 29.

Trykkfluid tilføres deretter via det fleksible rør 5 0 til hydraulikkfordelingsinnretningen 18 og kanalen 16, samt samtidig til kammeret av jekken 13 og kammeret 41.

Stempelet 12 blir forskjøvet langs lengdeaksen av legemet 10 og utøver via koblingen 11 et trykk på oversiden av bolten 2 og tar således opp klaringen i de innvendige skruegjenger 26a av dekselet 26 når dette blir skrudd på bolten 2.

Adapteren er nå driftsklar for de normale funksjoner av på-eller avskruingsenheten 1 noe som består av på- eller avskruing av bolten 2 under kontinuerlig forsøk på å finne det optimale dreiemoment. På- eller avskruingsenheten 1 er fast forbundet med bolten 2 på den ene side via legemet 10 og hylsen 22 hva rotasjon angår, og på den annen side via legemet 10 og skrudekselet 26 hva translasjonsbevegelsen angår.

Når en bolt ikke lar seg skru av under påvirkningen av det normale avskruingsdreiemoment, må det utøves vertikale vibrasjoner mot bolten.

To tilstander kan inntreffe, idet tappen 40 enten allerede står i inngrep med en utsparing 45, slik at dekselet 26 ikke kan bli skrudd av fra bolten 2, eller denne tapp 40 ikke står i inngrep med en utsparing 45.

Under påvirkningen av de vibrasjoner som utøves av på- eller avskruingsenheten 1 og overføres av legemet 10, som blir tilføyd kraften av stempelet 12, blir dekselet 26 skrudd av inntil tappen 40 faller inn i den først tilgjengelige utsparing 45.

Dekselet 26 er da festet hva rotasjon angår til legemet 10 og de vertikale vibrasjoner blir da overført helt ned til det nedre parti av bolten 2, noe som letter uttrekningen av denne og bevirker dette uten at dekselet 26 blir skrudd av, med andre ord uten at montasjen løsnes mellom dette deksel og bolten.

De ovennevnte funksjoner blir alle styrt av en programmerbar robot (ikke vist) som er montert på det samme styrings- og kommandobrett som på- eller avskruingsenheten.

Adapteren ifølge oppfinnelsen tillater derfor uavbrutt overføring av vertikale vibrasjoner uten noen risiko for at den løsner i området for skruegjengene av koblingen, og krever på grunn av sin konstruksjon meget kort betjeningstid.

Videre og spesielt i det tilfelle hvor det benyttes korte bolter, f.eks. for befestigelse av det øvre parti på en atomreaktorkjele, muliggjør den en fast forbindelse mellom bolten og adapteren, noe som betyr at det raskt kan skaffes en konstruksjon med en lang bolt.

Claims (13)

1. Adapter til på- eller avskruing av en bolt (2), omfattende et legeme (10) som ved sin øvre ende er forbundet med en enhet (1) til rotasjons- og translasjonsdrift av legemet (10) og en rotasjonssammenkoblingsinnretning (22, 23, 24, 25) mellom legemet (10) og bolten (2), karakterisert ved at den omfatter - en innretning (11, 12) til sentrering av legemet (10) på bolten (2), - en innretning (26, 28, 29, 30) til translasjonssammenkobling av legemet (10) og bolten (2), - en innretning (40, 41, 45) til midlertidig rotasjonssammenkobling av translasjonssammenkoblingsinnretningen (26, 28, 29,

30) og legemet (10), - og en hydraulikkfordelingsinnretning (18) som er montert på legemet (10).

2. Adapter ifølge krav 1, karakterisert ved at sentreringsinnretningen er dannet av en kobling (11) som er innrettet til å trenge inn i en komplementær hylse (2a) som er anordnet i det øvre parti av bolten (2).

3. Adapter ifølge krav 2, karakterisert ved at koblingen (11) er båret av et stempel (12) som kan forskyves langs aksen av legemet (10) og blir ført tilbake av en fjær (17), idet stempelet (12) er anordnet i en hylse (14) som danner sylinderen av en jekk (13), og som er festet til det nedre endeparti av legemet (10).

4. Adapter ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at jekken (13) blir tilført trykkfluid via en kanal (16) som er anordnet i legemet (10) og forbundet med hydraulikkfordelingsinnretningen (18).

5. Adapter ifølge krav 1, karakterisert ved at innretningen til rotasjonssammenkobling av legemet (10) og bolten (2) omfatter en avtagbar hylse (22) som er fjærende opphengt i det nedre endeparti av legemet (10) og forbundet for rotasjon med dette ved hjelp av minst én drivtapp (25).

6. Adapter ifølge krav 5, karakterisert ved at den avtagbare hylse (22) omfatter minst to innvendige, plane overflater (22a) som er innrettet til samvirke med minst to tilsvarende, plane overflater (2b) av bolten (2).

7. Adapter ifølge krav 1, karakterisert ved at innretningen til transla-sj onssammenkobling av legemet (10) og bolten (2) omfatter et skrudeksel (26) som er understøttet og montert slik at det kan rotere fritt på legemet (10), og roteres av en krave (29) som i sin tur er drevet av en motor (31), som er båret av legemet (10).

8. Adapter ifølge krav 7, karakterisert ved at skrudekselet (26) ved sin basis omfatter et gjenget parti (26a) som er forenelig med skruegjengen (2c) av bolten (2).

9. Adapter ifølge krav 7, karakterisert ved at kraven (29) har innvendige tenner (29a) som samvirker med et tannhjul (30), som roteres av motoren (31).

10. Adapter ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved at innretningen til midlertidig rotasjonssammenkobling av translasjonssammenkoblingsinnretningen (26,28,29,30) og legemet (10), omfatter et organ (40) til rotasjonsfastlåsing av skrudekselet (26) på legemet (10) .

11. Adapter ifølge krav 10, karakterisert ved at låseorganet er dannet av en tapp (40) som kan beveges vinkelrett på aksen av legemet (10), og hvis frie ende samvirker med utsparinger (45) som er tildannet i skrudekselet (26).

12. Adapter ifølge krav 11, karakterisert ved at tappen (40) er forskyvbar under påvirkningen av det trykkfluid som samtidig tilføres jekken (13).

13. Adapter ifølge krav 12, karakterisert ved at tappen (40) er innrettet til tilbakeføring ved hjelp av en fjær (43).