PL216894B1

PL216894B1 - Narzędzie wzmacniające moment obrotowy

Info

Publication number: PL216894B1
Application number: PL382323A
Authority: PL
Inventors: John K. Junkers; Peter Koppenhoefer; Calin Voicu; Neil Smith; Edward Kim
Original assignee: Unex Corp; Unex Corporation
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2014-05-30
Also published as: DE102007020542A1; NO339585B1; ES2334081B2; CN101062555A; TWI330577B; US20070251359A1; ZA200703455B; GB2437656A; DE102007020542B4; NL2000620A1; MX2007005130A; CZ302257B6; NL2000620C2; SE534183C2; US7950309B2; PL382323A1; ES2334081A1; BRPI0701903A; CN101062555B; ITMI20070870A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest narzędzie wzmacniające moment obrotowy, zwłaszcza stosowane w urządzeniach wykorzystujących moment obrotowy, na przykład takich jak klucze udarowe.

W przypadku łączników dociskowych, kiedy nakrętka dochodzi do styku z powierzchnią kołnierza, kąt obrotu do jej dokręcenia jest bardzo mały. Z drugiej strony, użytkownicy życzą sobie możliwie dużej szybkości obracania, aby przykręcanie i odkręcanie nakrętki było bardzo szybkie.

Zwykłe klucze udarowe, które zapewniają dużą szybkość nakręcania i odkręcania, mają tę wadę, że nie są zbyt dokładne i są bardzo wolne kiedy nakrętka styka się z powierzchnią kołnierza. Mechaniczne klucze dynamometryczne zapewniają dokładny moment obrotowy, lecz stosunkowo wolno działają w odniesieniu do przykręcania i odkręcania łączników. Są one mimo wszystko szybsze niż pistolety udarowe, kiedy nakrętka jest obracana na powierzchni kołnierza. Mechaniczne obrotowe narzędzia dynamometryczne zaopatrzone są zwykle w silnik pneumatyczny, elektryczny lub hydrauliczny. Obraca on przekładnię, która zmniejsza prędkość lecz zwiększa stosunkowo mały moment obrotowy dawany przez silnik. Im większy jest moment obrotowy, tym większe przełożenie i oczywiście mniejsza prędkość, z którą obracana jest nakrętka. Dlatego też zwykle stosuje się dwa mechanizmy dla dwóch prędkości: jeden do nakręcania i odkręcania i jeden dla końcowego większego momentu obrotowego.

Znaną jest rzeczą, że nakręcanie nakrętki wymaga zwykle mniejszego momentu obrotowego, niż jej odkręcanie co jest związane z ewentualnym utrudnieniem luzowania nakrętki z powodu korozji gwintu. Oznacza to, że moment obrotowy, zapewniany przez silnik na sprężone powietrze wykorzystywany w przypadku mniejszych kluczy pneumatycznych, może być zwiększany za pomocą niewielkiego wzmacniacza służącego do zwiększenia momentu obrotowego dawanego przez silnik bez zbytniego zmniejszania prędkości nakręcania i odkręcania. W przypadku większości zapewniających moment obrotowy ręcznych narzędzi z napędem silnikowym, w których obudowa silnika jest niezależna od obudowy przekładni, istotne jest żeby wyzwalany moment obrotowy silnika nie przekraczał ręcznego momentu reakcyjnego, co mogłoby uniemożliwić utrzymanie narzędzia i spowodować obracanie się go w dłoni.

Na rynku występuje wiele silnikowych wzmacniaczy momentu i niektóre z nich mają mechanizmy dwuprędkościowe, niektóre wywierają reakcję na koniec śruby, a inne na ramię reakcyjne. Wspólne dla nich wszystkich jest to, że niezależnie od wywieranego przez nie momentu czy prędkości, ich obudowa przekładni obraca się w kierunku przeciwnym niż wał wyjściowy. Żadne z nich nie zapewnia prędkości przykręcania i odkręcania przy obracaniu się całej obudowy przekładni wraz z wewnętrznym zespołem przekładniowym i wyjściowym wałem napędowym z tą samą prędkością w tym samym kierunku.

Występują na rynku również przenośne narzędzia z napędem silnikowym, jak opisane w dokumencie US 2,569,244, w których nacisk narzędzia na łącznik powoduje zwiększenie lub zmniejszenie dopływu powietrza, a zatem momentu wyjściowego. Nie ma jednak na rynku żadnego, w którym nacisk na łącznik powoduje zmianę od obracania się obudowy przekładni, jej kół zębatych i jej wału wyjściowego w tym samym kierunku z tą samą prędkością, do wywierania siły obracającej na koła zębate i wał wyjściowy w jednym kierunku i równocześnie przeciwnej siły obracającej na obudowę przekładni. Znajdują się na rynku również przenośne narzędzia z napędem silnikowym, w których może następować redukcja momentu obrotowego silnika ze zwiększeniem prędkości silnika, a zatem i prędkości narzędzia.

Mechanizm dwuprędkościowy silnikowych wzmacniaczy momentu zwykle działa w taki sposób, że kilka stopni przekładni planetarnej jest wyłączonych i działają tylko pozostałe. Zmniejsza to przełożenie przekładni zębatej dla otrzymania większej prędkości i mniejszego momentu obrotowego, przy czym gdy nakrętka zatrzymuje się, następuje włączenie wszystkich pozostałych stopni przekładni planetarnej, co umożliwia otrzymanie większego momentu obrotowego przy mniejszej prędkości. Tym niemniej, obudowa nadal dąży do wywierania reakcji w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu przekładni, zarówno przy małym przełożeniu, jak i przy dużym przełożeniu. Inaczej mówiąc, podczas gdy na napęd i koła zębate działa siła w jednym kierunku, na obudowę działa ta sama siła obracająca w kierunku przeciwnym. Problem w tym przypadku polega na tym, że duża prędkość, z którą obracają się koła zębate i wał wyjściowy jest na tyle duża, że prawie wszystkie obracające się części wymagają łożysk, co czyni narzędzie większym i cięższym.

PL 216 894 B1

Istota wynalazku

Zgodnie z powyższym, celem niniejszego wynalazku jest zapewnienie narzędzia wzmacniającego moment obrotowy, w którym wyeliminowano niepożądane cechy rozwiązań znanych ze stanu techniki.

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy, według wynalazku, zawierające zespół napędowy obejmujący obudowę mieszczącą napęd, uchwyt i element przełącznikowy do manipulowania narzędziem, oraz połączony z zespołem napędowym co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego mający obudowę, element wejściowy, pierwszy element wyjściowy i drugi element wyjściowy, przy czym z elementem wejściowym połączona jest roboczo część zabierająca do przenoszenia momentu obrotowego z napędu poprzez zespół wzmacniacza momentu obrotowego na łącznik gwintowy, charakteryzuje się tym, że zespół wzmacniacza momentu obrotowego jest przełączalny pomiędzy dwoma trybami pracy, przy czym w jednym trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego i pierwszy i drugi element wyjściowy są skonfigurowane do obrotu z takimi samymi wartościami i kierunkiem momentu obrotowego i prędkości obrotowej co moment i prędkość obrotowa elementu wejściowego, zaś w drugim trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego oraz jeden spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego są skonfigurowane do przenoszenia siły obracającej w jednym kierunku, natomiast drugi spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego jest skonfigurowany do przenoszenia siły obracającej o tej samej wartości i przeciwnym kierunku przy niższej prędkości i wyższym momencie obrotowym niż prędkość i moment obrotowy elementu wejściowego, przy czym jeden spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego w jednym i w drugim trybie pracy stanowi element obrotowy, natomiast drugi spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego w pierwszym trybie pracy stanowi element obrotowy, a w drugim trybie pracy stanowi element reakcyjny.

Korzystnie, pierwszy element wyjściowy stanowi element napędowy do obracania jednej części łącznika gwintowanego, natomiast drugi element wyjściowy stanowi element reakcyjny do działania reakcyjnego podczas obracania się jednej części łącznika gwintowanego tak, że w drugim trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego przenosi siłę obracającą wraz z elementem reakcyjnym, podczas gdy element napędowy przenosi równą siłę obracającą w kierunku przeciwnym.

Korzystnie, pierwszy element wyjściowy stanowi nasadka napędowa do obracania jednej części łącznika gwintowanego, natomiast drugi element wyjściowy stanowi nasadka reakcyjna do działania reakcyjnego podczas obracania się jednej części łącznika gwintowanego, tak że w drugim trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego wraz z nasadką reakcyjną przenosi siłę obracającą, podczas gdy nasadka napędowa przenosi równą siłę obracającą w kierunku przeciwnym.

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera co najmniej jedną obudowę zespołu napędowego i funkcjonalne elementy sprzęgające obudowę zespołu wzmacniacza momentu obrotowego i obudowę zespołu napędowego, przy czym obudowy są obrotowe względem siebie.

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera co najmniej jedną pośrednią obudowę zespołu napędowego dla zapewnienia co najmniej trzech prędkości pracy obejmujących tryb dużej prędkości i małego momentu obrotowego, w którym pośrednia obudowa zespołu napędowego jest sprzężona obrotowo z co najmniej jedną obudową zespołu napędowego i nieobrotowo z obudową zespołu wzmacniacza momentu obrotowego, tryb średniej prędkości i większego momentu obrotowego, w którym pośrednia obudowa zespołu napędowego jest sprzężona obrotowo z co najmniej jedną obudową zespołu napędowego (1) i obrotowo z obudową zespołu wzmacniacza momentu obrotowego, oraz tryb małej prędkości i największego momentu obrotowego, w którym narzędzie zostaje przełączone z jednego trybu pracy na inny.

Korzystnie, obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego stanowi jeden element z elementem reakcyjnym.

Korzystnie, obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego jest sprzężona z elementem reakcyjnym poprzez człon sprzęgający.

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera elementy sprzęgające jednej części łącznika gwintowanego z inną częścią łącznika gwintowanego, przy czym w jednym trybie pracy elementy sprzęgające stanowią jeden integralny element, a w innym trybie pracy, przy rozłączaniu części łącznika gwintowanego, stanowią układ dwuczęściowy.

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera elementy do automatycznego przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.

PL 216 894 B1

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera elementy w postaci przełącznika do przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.

Korzystnie, narzędzie dodatkowo zawiera elementy do przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy przy przemieszczaniu narzędzia w kierunku osiowym łącznika gwintowego, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.

Korzystnie, przełączanie z jednej prędkości na inną jest automatyczne.

Korzystnie, zespół napędowy stanowi ręczne narzędzie wytwarzające moment obrotowy.

Korzystnie, zespół napędowy zawiera silnik z obudową silnika.

Korzystnie, zespół napędowy zawiera silnik i co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego zwiększający wyjściowy moment obrotowy napędu.

Korzystnie, co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego stanowi ogranicznik wyjściowego momentu obrotowego napędu do przenoszenia siły reakcji na operatora.

Korzystnie, zespół napędowy zawiera sterowane silnikowo narzędzie wytwarzające moment obrotowy.

Działanie narzędzia do wzmacniania momentu obrotowego według niniejszego wynalazku jest oparte na zasadzie blokowania zwykle jednakowych, równoczesnych lecz skierowanych w przeciwne strony ruchów obrotowych akcji i reakcji, kiedy potrzebny jest ruch obrotowy z dużą prędkością, co pozwala na uniknięcie konieczności łożyskowania prawie wszystkich części obrotowych.

W narzędziu według niniejszego wynalazku, w celu zapewnienia obracania obudowy, kół zębatych wzmacniacza momentu oraz elementów wejściowych i wyjściowych w tym samym kierunku z tą samą prędkością, zwykle konieczne jest czasowe zablokowanie części obracających się z tą samą prędkością w kierunku przeciwnym. Może to zostać osiągnięte różnymi drogami. Na przykład można zablokować koła zębate tak, aby nie mogły się swobodnie obracać w obudowie, lub można zablokować przekładnie satelitarne tak, żeby koło słoneczne nie mogło ich obracać, bądź też blokuje się obudowę z wałem wyjściowym tak, aby nie mogły się obracać niezależnie względem siebie albo blokuje się napęd akcyjny z napędem reakcyjnym lub elementy z nimi związane, bądź też blokuje się jedną część łącznika z drugą, kiedy mają być nakręcane razem, a następnie obraca się je niezależnie jedną od drugiej, i tak dalej.

Dla osiągnięcia tego samego rezultatu bez obracania obudowy, przekładnie razem z wałem wyjściowym i wejściowym musiałyby być bardzo złożone po prostu dlatego, że konieczne byłoby tymczasowe odcinanie wszystkich z wyjątkiem jednego koszyka z kołami zębatymi, natomiast według niniejszego wynalazku cała obudowa wzmacniacza jest tymczasowo odcinana przez blokowanie zaledwie dwóch, części zwykle obracających się w przeciwnych kierunkach.

W przypadku narzędzia według niniejszego wynalazku, podczas obracania jednej części połączenia śrubowego, na przykład nakrętki i wywierania siły akcji, siła reakcji może być kompensowana oddziaływaniem reakcyjnym na obiekt sąsiedni, na przykład na sąsiednią nakrętkę, na inną część połączenia śrubowego, na przykład na podkładkę, lub na jeszcze inną część połączenia śrubowego na przykład tuleję, i tak dalej.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym figury 1 i 1b przedstawiają narzędzie wzmacniające moment obrotowy służące do dokręcania i luzowania połączeń śrubowych, według jednego z korzystnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku, przy czym fig. 1a stanowi widok ukazujący narzędzie w jednym trybie pracy, a fig. 1b stanowi widok ukazujący narzędzie w innym trybie pracy, figury 2a-2c stanowią widoki ukazujące narzędzie do wzmacniania momentu obrotowego według niniejszego wynalazku, przy czym fig. 2a stanowi widok ukazujący narzędzie w jednym trybie pracy, a fig. 2b stanowi widok ukazujący narzędzie w innym trybie pracy a fig. 2c ukazuje końcówkę narzędzia, fig. 3 przedstawia narzędzie wzmacniające moment obrotowy służące do dokręcania i luzowania połączeń śrubowych, według innego korzystnego przykładu wykonania niniejszego wynalazku, figury 4a-4b przedstawiają widoki ukazujące inny korzystny przykład wykonania narzędzia wzmacniającego moment obrotowy w dwóch różnych trybach pracy.

Opis korzystnych przykładów wykonania

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy do dokręcania i luzowania połączeń śrubowych zawiera zespół napędowy, który w całości oznaczono odnośnikiem liczbowym 1. Zespół napędowy 1 może zawierać obudowę 2 napędu i napęd, który znaczono odnośnikiem liczbowym 3. Zespół napędowy 1 może mieć postać zespołu z napędem silnikowym i w tym przypadku może zawierać silnik. Możliwe jest również rozwiązanie polegające na tym, że zespół napędowy 1 jest ukształtowany jako

PL 216 894 B1 ręczny zespół napędowy, na przykład, klucz dynamometryczny. Zespół napędowy 1 wytwarza moment obrotowy, który przy jest przenoszony podczas pracy. W korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym na figurach 1a, 1b, obudowa 2 napędu ma uchwyt 4 przeznaczony do trzymania przez operatora i zaopatrzony w element przełącznikowy 5 do przełączania elementu napędowego między stanem niedziałania i stanem działania.

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy, według niniejszego wynalazku, jest dodatkowo zaopatrzone w co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego oznaczony w całości odnośnikiem liczbowym 6. Zespół wzmacniacza momentu obrotowego 6 ma obudowę 7 wzmacniacza momentu i elementy przekładniowe dołączone do zespołu napędowego 1. W korzystnym przykładzie wykonania, przedstawionym na figurach 1a, 1b, elementy przekładniowe zawierają koło słoneczne mające wał i stanowiące element wejściowy 8, oraz planetarne koła zębate 9 i koszyk 10 satelitów. Obudowa 7 wzmacniacza momentu obrotowego jest zaopatrzona w wewnętrzne koło zębate 11, które rozciąga się tylko na wzdłużnej części obudowy 7.

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy, według niniejszego wynalazku, dodatkowo zawiera element napędowy, który stanowi pierwszy element wyjściowy oznaczony odnośnikiem liczbowym 12. Pierwszy element wyjściowy ma część zabierającą 13, która może być ukształtowana, na przykład, jako zabierak kwadratowy, i część tylną 14, która jest sprzężona kinematycznie z zespołem wzmacniacza momentu obrotowego 6, na przykład, za pomocą wielowypustów sprzęgających. Sprzężenie zespołu napędowego 1 z zespołem wzmacniacza momentu obrotowego 6 i pierwszym elementem wyjściowym 12 zapewnia przenoszenie momentu z zespołu napędowego 1 do elementu zabierającego 13. Zespół wzmacniacza momentu obrotowego 6 może być skonfigurowany odpowiednio dla zapewnienia pożądanego wzmocnienia momentu obrotowego wytwarzanego przez zespół napędowy 1.

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy dodatkowo zaopatrzone jest w element reakcyjny, który stanowi drugi element wyjściowy oznaczony odnośnikiem liczbowym 15. Drugi element wyjściowy 15 jest zaopatrzony w człon sprzęgający 16 do sprzężenia z elementem oddziałującym reakcyjnie na jakiś obiekt stacjonarny, na przykład ramieniem reakcyjnym, na przykład za pomocą wielowypustu. Drugi element wyjściowy 15 jest nieobrotowo połączony z obudową 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6. W korzystnym przykładzie wykonania, przedstawionym na figurach 1a i 1b, drugi element wyjściowy 15 jest ukształtowany integralnie z obudową 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6.

Narzędzie wzmacniające moment obrotowy ma dwa różne tryby pracy. W jednym trybie pracy, kiedy moment obrotowy jest przenoszony z zespołu napędowego 1 przez zespół wzmacniacza momentu obrotowego 6 na pierwszy element wyjściowy 12, pierwszy element wyjściowy 12 wywiera mniejszy moment obrotowy i ma większą prędkość obrotową. Jest to korzystne, kiedy występuje konieczność nakręcenia jednej części połączenia śrubowego, na przykład nakrętki, na drugą część połączenia śrubowego, na przykład śrubę, z dużą prędkością aż do osadzenia nakrętki na podkładce lub na powierzchni przedmiotu. W tym trybie pracy moment obrotowy jest przenoszony z zespołu napędowego1 poprzez obudowę 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6, koła zębate zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6, drugi element wyjściowy 15, czyli element reakcyjny, oraz pierwszy element wyjściowy 12, czyli element napędowy, tak że obudowa 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z pierwszym elementem wyjściowym i drugim elementem wyjściowym obraca się w tym samym kierunku oraz z tym samym momentem obrotowym i prędkością, co element wejściowy 8.

W drugim trybie pracy, moment obrotowy jest przenoszony z zespołu napędowego 1 przez zespół wzmacniacza momentu obrotowego 6 do pierwszego elementu wyjściowego 12 tak, że na obudowę 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z drugim elementem wyjściowym 15, czyli elementem reakcyjnym, działa siła obracająca w jednym kierunku, natomiast na pierwszy element wyjściowy 12, czyli element napędowy, działa taka sama siła obracająca w kierunku przeciwnym przy mniejszej prędkości lecz większym momencie obrotowym niż moment na elemencie wejściowym 8.

Do przełączania narzędzia między tymi dwoma trybami pracy, w korzystnym przykładzie wykonania przedstawionym na figurach 1a, 1b, służą, na przykład, elementy popychające 17 ukształtowane jako szpilki i tym podobne. Kiedy nakrętka jest osadzona na podkładce, elementy popychające 17, które na fig. 1a ilustrującej jeden tryb działania, wystają na zewnątrz poza obudowę 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6, zostają wepchnięte w kierunku osiowym, jak to pokazano na fig. 1b, a koszyk 10 satelitów, który poprzednio był zazębiony z wewnętrznym kołem zębatym 11 obudowy 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6, wyzębia się z wewnętrznego koła zębatego 11

PL 216 894 B1 tak, że pierwszy element wyjściowy 12, czyli element napędowy, oraz drugi element wyjściowy 15, czyli element reakcyjny, mogą obracać się w przeciwnych kierunkach. Jest zrozumiałe, że istnieje możliwość zastosowania innych elementów do przełączania narzędzia wzmacniającego moment obrotowy pomiędzy dwoma trybami pracy.

Według niniejszego wynalazku, w narzędziu wzmacniającym moment obrotowy obudowa 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 i obudowa 2 zespołu napędowego 1 są ze sobą wzajemnie funkcjonalnie połączone. W szczególności, obudowa 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 może obracać się względem obudowy 2 zespołu napędowego 1. W tym celu, jak to pokazano na figurach 1a, 1b, część obudowy 2 zespołu napędowego 1, która może zawierać dodatkowy zespół będący wzmacniaczem momentu obrotowego, może sięgać do wewnątrz obudowy 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 i być w niej podtrzymywana przez łożysko 18. Przy takiej konstrukcji, obudowa 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 może się swobodnie obracać względem obudowy 2 zespołu napędowego 1. Obudowa 2 zespołu napędowego 1 może być ukształtowana jako osłona, jako podpora, jako rama itp. dla napędu 3. Może się to odbywać przez przełączanie automatyczne, kiedy wymagany moment obrotowy przewyższa wartość dostarczonej siły.

W innym korzystnym przykładzie wykonania według niniejszego wynalazku, przedstawionym na figurach 2a-2c, pierwszy element wyjściowy stanowi nasadka zabierająca 21, która ma część 22 o wielokątnej powierzchni wewnętrznej do sprzęgania nakrętki i część 23 o wielokątnym kształcie zewnętrznym. Drugi element wyjściowy stanowi nasadka reakcyjna mająca część 24 o kształcie wielokątnym do zaczepiania o obiekt sąsiadujący, na przykład podkładkę, oraz część 25 z wewnętrznym otworem wielokątnym, skonfigurowaną odpowiednio do współdziałania z wielokątną częścią 23 nasadki zabierającej 21. Nasadka zabierająca 21 ma otwór wpustowy 26, w który może być wpuszczany kwadratowy zabierak 27 narzędzia. Część wypustowa 28 narzędzia jest wpuszczona w element pośredniczący 29 z wewnętrznym wielowypustem, który jest nieobrotowo połączony z nasadką reakcyjną.

Nasadka zabierająca 21 jest ruchoma osiowo względem nasadki reakcyjnej. W jednym trybie pracy, część 23 nasadki zabierającej 21 zazębia się z częścią 25 nasadki reakcyjnej tak, że nasadki zostają połączone nieobrotowo między sobą, jak to pokazano na fig. 2a, a moment obrotowy zespołu napędowego 1 jest przekazywany przez zespół wzmacniacza momentu obrotowego 6 do nasadki zabierającej 21 z tą samą prędkością i momentem, co w przypadku elementu wejściowego 8. W tym trybie pierwszy i drugi element wyjściowy obraca się.

Kiedy, jak to pokazano na fig. 2b, nasadka zabierająca 21 jest przesunięta osiowo, na przykład, tak, że część 23 jest wyzębiona z części 25 nasadki reakcyjnej, nasadka zabierająca 21 i nasadka reakcyjna nie są już połączone ze sobą nieobrotowo w innym trybie pracy, oraz obracają się w przeciwnych kierunkach z jednakowymi siłami obracającymi przy mniejszej prędkości lecz większym momencie, niż element wejściowy. W tym trybie pracy pierwszy element wyjściowy, czyli nasadka zabierająca 21, obraca się, natomiast drugi element wyjściowy, czyli nasadka reakcyjna, zapewnia działanie reakcyjne.

W tym korzystnym przykładzie wykonania, w jednym trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z nasadką zabierającą 21 i nasadką reakcyjną obracają się w tym samym kierunku oraz z tą samą prędkością i momentem obrotowym, co element wejściowy, natomiast w drugim trybie pracy obudowa zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z nasadką reakcyjną przejmuje siłę obracającą w jednym kierunku, podczas gdy nasadka zabierająca 21 przejmuje siłę obracającą w przeciwnym kierunku.

Jest zrozumiałe, że w drugim trybie pracy każdy z elementów wyjściowych, pierwszego i drugiego, może działać jako element napędowy lub w przeciwnym kierunku jako element reakcyjny, zależnie od zastosowania.

W korzystnym przykładzie wykonania, przedstawionym na fig. 3, nakrętka, która ma być dokręcana lub luzowana, jest oznaczona odnośnikiem liczbowym 31, śruba, na której nakrętka ma być dokręcana lub luzowana, jest oznaczona odnośnikiem liczbowym 32, a podkładka jest oznaczona odnośnikiem 33 i ma znajdującą się promieniowo na zewnątrz część przytrzymującą 34 i znajdującą się promieniowo wewnątrz część 35 sprzęganą ze śrubą 32. Stosowane są elementy sprzęgające 36 do przenoszenia momentu obrotowego w dwóch trybach pracy. Mogą być one ukształtowane, na przykład, w postaci kołków, które zazębione są w ustawionych współosiowo otworach 38 nakrętki i podkładki.

W jednym trybie pracy, elementy sprzęgające 36 łączą nieobrotowo nakrętkę z podkładką tak, że te obracają się razem z tą samą prędkością i tym samym momentem obrotowym, co element wejściowy.

PL 216 894 B1

Kiedy nakrętka dochodzi do podkładki i moment obrotowy wzrasta, elementy sprzęgające 36 zostają wyzębione, na przykład kołki zostają ścięte, tak że nakrętka jest obracana z większym momentem i mniejszą prędkością, niż element wejściowy, podczas gdy podkładka zapewnia reakcję.

Jest zrozumiałe, że co najmniej dwa tryby opisane w niniejszym dokumencie stanowią jedynie przykłady. Poza jednym i drugim trybem można wprowadzić tryby dodatkowe i/lub elementy wejściowe, i/lub elementy wyjściowe.

Jakkolwiek opisane powyżej narzędzie wzmacniające moment obrotowy jest narzędziem dwuprędkościowym, to niniejszy wynalazek nie jest ograniczony tylko do dwóch prędkości, lecz może obejmować różne prędkości, jak to pokazano na przykład na figurach 4a-4b. Na przykład, funkcjonalne połączenie zespołu napędowego 1 z elementem wejściowym zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 może być skonfigurowany jako pośrednia obudowa 50 zespołu napędowego 1, tak że zespół napędowy 1 zawiera na przykład obudowę 2 i pośrednią obudowę 50.

Kiedy dwie części, zwykle obracające się w przeciwnych kierunkach, są tymczasowo połączone za sobą w zespole wzmacniacza momentu obrotowego 6 lub na jego końcu, a pośrednia obudowa 50 napędu, która zawiera co najmniej jedną jednostkę wzmacniacza, taką jak na przykład stopień przekładni planetarnej, jest połączona z obudową 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 tak, że nie obraca się względem niej (fig. 4a), obrót obudowy 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z elementami wyjściowymi, pierwszym i drugim, odbywa się z prędkością i momentem pochodzącymi od obudowy 2 napędu. Kiedy moment potrzebny do obracania łącznika przekracza moment pochodzący od obudowy 2 napędu, a pośrednia obudowa 50 napędu jest nieobrotowo połączona z obudową 2 napędu (fig. 4b), oraz obrotowo połączona z obudową 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6, obracanie obudowy 7 zespołu wzmacniacza momentu obrotowego 6 wraz z elementami wyjściowymi pierwszym i drugim, odbywa się z mniejszą prędkością lecz większym momentem, niż pochodzące z obudowy 2 napędu. Kiedy tarcie obrotowe łącznika jest takie, że narzędzie przełącza się z jednego trybu na inny, moment obrotowy wywierany na łącznik zostaje zwiększony jeszcze więcej razy, przy dalszym obniżeniu prędkości. Na fig. 4a pośrednia część 50 obudowy napędu jest sprzężona nieobrotowo z obudową 7 wzmacniacza momentu obrotowego, natomiast na fig. 4b pośrednia obudowa 50 napędu jest nieobrotowo połączona z obudową 2 napędu.

Jest zrozumiałe, że każdy z opisanych powyżej elementów, bądź łącznie dwa lub więcej elementów, może znaleźć użyteczne zastosowanie w innych typach konstrukcji różniących się od typów opisanych powyżej.

Jakkolwiek, wynalazek jest przedstawiony i opisany jako zrealizowany we wzmacniaczu momentu obrotowego z napędem silnikowym, to nie ma to na celu ograniczania go do przedstawionych szczegółów, ponieważ możliwe jest dokonywanie różnych modyfikacji i zmian konstrukcyjnych bez jakiegokolwiek odchodzenia od istoty niniejszego wynalazku.

Bez dodatkowej analizy, powyższy opis na tyle wyczerpująco ujawnia istotę niniejszego wynalazku, że umożliwia to innym osobom, przy zastosowaniu aktualnej wiedzy, z łatwością zaadaptować go do różnych zastosowań bez pominięcia cech charakterystycznych, które z punktu widzenia stanu techniki, stanowią w całości zasadnicze właściwości ogólnych lub szczegółowych aspektów niniejszego wynalazku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Narzędzie wzmacniające moment obrotowy, zawierające zespół napędowy obejmujący obudowę mieszczącą napęd, uchwyt i element przełącznikowy do manipulowania narzędziem, oraz połączony z zespołem napędowym co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego mający obudowę, element wejściowy, pierwszy element wyjściowy i drugi element wyjściowy, przy czym z elementem wejściowym połączona jest roboczo część zabierająca do przenoszenia momentu obrotowego z napędu poprzez zespół wzmacniacza momentu obrotowego na łącznik gwintowy, znamienne tym, że zespół wzmacniacza momentu obrotowego (6) jest przełączalny pomiędzy dwoma trybami pracy, przy czym w jednym trybie pracy obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) i pierwszy i drugi element wyjściowy (12, 15) są skonfigurowane do obrotu z takimi samymi wartościami i kierunkiem momentu obrotowego i prędkości obrotowej co moment i prędkość obrotowa elementu wejściowego (8), zaś w drugim trybie pracy obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) oraz jeden spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego (12, 15) są skonfigurowane

PL 216 894 B1 do przenoszenia siły obracającej w jednym kierunku, natomiast drugi spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego (12, 15) jest skonfigurowany do przenoszenia siły obracającej o tej samej wartości i przeciwnym kierunku przy niższej prędkości i wyższym momencie obrotowym niż prędkość i moment obrotowy elementu wejściowego (8), przy czym jeden spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego (12, 15) w jednym i w drugim trybie pracy stanowi element obrotowy, natomiast drugi spośród pierwszego i drugiego elementu wyjściowego (12, 15) w pierwszym trybie pracy stanowi element obrotowy, a w drugim trybie pracy stanowi element reakcyjny.
2. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy element wyjściowy (12) stanowi element napędowy do obracania jednej części łącznika gwintowanego, natomiast drugi element wyjściowy (15) stanowi element reakcyjny do działania reakcyjnego podczas obracania się jednej części łącznika gwintowanego tak, że w drugim trybie pracy obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) przenosi siłę obracającą wraz z elementem reakcyjnym, podczas gdy element napędowy przenosi równą siłę obracającą w kierunku przeciwnym.
3. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwszy element wyjściowy (12) stanowi nasadka napędowa do obracania jednej części łącznika gwintowanego, natomiast drugi element wyjściowy stanowi nasadka reakcyjna do działania reakcyjnego podczas obracania się jednej części łącznika gwintowanego, tak że w drugim trybie pracy obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) wraz z nasadką reakcyjną przenosi siłę obracającą, podczas gdy nasadka napędowa przenosi równą siłę obracającą w kierunku przeciwnym.
4. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera co najmniej jedną obudowę (2) zespołu napędowego (1) i funkcjonalne elementy sprzęgające obudowę (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) i obudowę (2) zespołu napędowego (1), przy czym obudowy (2, 7) są obrotowe względem siebie.
5. Narzędzie według zastrz. 4, znamienne tym, że dodatkowo zawiera co najmniej jedną pośrednią obudowę (50) zespołu napędowego (1) dla zapewnienia co najmniej trzech prędkości pracy obejmujących tryb dużej prędkości i małego momentu obrotowego, w którym pośrednia obudowa (50) zespołu napędowego (1) jest sprzężona obrotowo z co najmniej jedną obudową (2) zespołu napędowego (1) i nieobrotowo z obudową (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6), tryb średniej prędkości i większego momentu obrotowego, w którym pośrednia obudowa (50) zespołu napędowego (1) jest sprzężona obrotowo z co najmniej jedną obudową (2) zespołu napędowego (1) i obrotowo z obudową (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6), oraz tryb małej prędkości i największego momentu obrotowego, w którym narzędzie zostaje przełączone z jednego trybu pracy na inny.
6. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) stanowi jeden element z elementem reakcyjnym.
7. Narzędzie według zastrz. 2, znamienne tym, że obudowa (7) zespołu wzmacniacza momentu obrotowego (6) jest sprzężona z elementem reakcyjnym poprzez człon sprzęgający (16).
8. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera elementy sprzęgające (36) jednej części łącznika gwintowanego z inną częścią łącznika gwintowanego, przy czym w jednym trybie pracy elementy sprzęgające (36) stanowią jeden integralny element, a w innym trybie pracy, przy rozłączaniu części łącznika gwintowanego, stanowią układ dwuczęściowy.
9. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera elementy do automatycznego przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.
10. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera elementy w postaci przełącznika do przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.
11. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowo zawiera elementy do przełączania z jednego trybu pracy na inny tryb pracy przy przemieszczaniu narzędzia w kierunku osiowym łącznika gwintowego, kiedy jedna część łącznika gwintowanego jest osadzona na innej części łącznika gwintowanego.
12. Narzędzie według zastrz. 5, znamienne tym, że przełączanie z jednej prędkości na inną jest automatyczne.
13. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół napędowy (1) stanowi ręczne narzędzie wytwarzające moment obrotowy.
14. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół napędowy (1) zawiera silnik z obudową silnika.

PL 216 894 B1
15. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół napędowy (1) zawiera silnik i co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego (6) zwiększający wyjściowy moment obrotowy napędu (3).
16. Narzędzie według zastrz. 15, znamienne tym, że co najmniej jeden zespół wzmacniacza momentu obrotowego (6) stanowi ogranicznik wyjściowego momentu obrotowego napędu (3) do przenoszenia siły reakcji na operatora.
17. Narzędzie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół napędowy (1) zawiera sterowane silnikowo narzędzie wytwarzające moment obrotowy.