SE0900795A1 - Mutterdragare med växelhus och parametergivare - Google Patents

Abstract

. En portabel mutterdragare är styrd av en arbetsstyrenhetoch innefattar ett hus (lO;50) med en rotationsmotor, ettväxelhus (l5;55) inkluderande en växelanordning (l8;56,57)och en drivspindel (l9;60) och är anslutet till huset(lO;50) via en svivel eller flerpositionsförbindning, samten arbetsparameteravkännande sensoranordning (22,23,68)tillordnad drivspindeln (l9;60). Drivspindeln (l9;60)uppvisar en invändig koaxiell hålighet 24;71) vilkeninrymmer ett antal signalbehandlande elektroniskakomponenter (72) anslutna till sensoranordningen (22,23;68)och kommunicerande med arbetsstyrenheten viasignalöverförande anordningar (28,3l;82,84) mellandrivspindeln (l9;60) och växelhuset (l5;55) och mellanväxelhuset (l5;55) och huset (lO;50), varvid åtminstone enav de signalöverförande anordningarna (28;82) är av en beröringsfri typ.

Description

P20-09706-100224 När en sådan mutterdragare förses med en eller flera arbetsparametersensorer placerade i växelhuset måste de därav genererade signalerna överföras från växelhuset till en elektronisk operationsstyrenhet som antingen är anordnad i mutterdragarhuset eller i en stationär enhet separat från mutterdragaren. I båda fallen föreligger ett krav på att åstadkomma en enkel men ändå pålitlig signalöverföring från sensorn eller sensorerna i växelhuset till ett kablage i huset för vidare överföring till styrenheten, belägen i huset eller på avstånd.

Det är ett ändamål med uppfinningen att skapa en portabel mutterdragare som innefattar ett hus, ett växelhus som är roterbart och/eller lösbart anslutet till huset via en. svivel eller flerlägeskoppling, varvid växelhuset.'" innefattar minst en kraftöverförande roterande del, minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning, samt rörelsemedgivande signalöverförande anordningar anordnade att överföra operationsparameterrelaterade signaler genererade av sensoranordningen eller ~anordningarna till växelhuset och mutterdragarhuset.

Det är ett annat ändamål med uppfinningen att skapa en portabel mutterdragare som innefattar ett hus, ett växelhus som är roterbart och/eller lösbart anslutet till huset via en svivelförbindning, varvid växelhuset innefattar minst en kraftöverförande roterande del , minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning tillordnad den kraftöverförande roterande delen, samt en beröringsfri rörelsemedgivande signalöverförande anordning anordnad mellan den roterande delen och växelhuset.

P20-09706-100224 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att skapa en portabel mutterdragare innefattande ett hus, ett växelhus som är roterbart och/eller lösbart anslutet till huset och innefattande en kraftöverförande del, minst en arbetsparameteravkännande sensoranordning tillordnad den kraftöverförande delen, samt signalbehandlande elektroniska komponenter anslutna till sensoranordningen, varvid den kraftöverförande delen uppvisar en koaxiell hålighet i vilken de elektroniska komponenterna är placerade.

Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen och patentkraven.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan med hänvisning till bifogade ritningar.

Ritningsförteckning Fig. 1 visare en sidovy av en mutterdragare enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar ett längsgående snitt genom växelhuset hos mutterdragaren i Fig. 1.

Fig. 3 visar ett längsgående snitt genom växelhuset hos en mutterdragare enligt en alternativ utföringsform av uppfinningen.

Mutterdragaren som illustreras i Fig. 1 och 2 innefattar ett hus 10 med ett bakre handtag 11 och en motorsektion 12 vilken sträcker sig i huvudsak parallellt med handtaget 11 och innesluter motorn. Ett växelhus 15 är roterbart och lösbart anslutet till huset 10 och uppbär vid sin främre ände ett momentmothåll 16. Momentmothållet 16 är monterat på och rotationslàst relativt växelhuset 15 via ett P20-09706-100224 splinesförsett parti 17. Gränssnittet mellan huset 10 och växelhuset 15 illustreras med linjen A-A.

Växelhuset 15 är axiellt låst relativt huset 10 på konventionellt sätt genom kulor 26 i samverkan med spår i de tvà delarna, och en manöverhylsa 27 är rörligt styrd på huset 10 och anordnad att hälla kvar kulorna 26 i deras làslägen och att frigöra växelhuset 15 genom att låta kulorna 26 lämna àtminstone det ena av spåren.

Växelhuset 15 innefattar en tvàstegs reduktionsväxel 18 av planettyp samt en kraftöverförande drivspindel 19. Den senare bildar en utgående axel med fyrkantände för anslutning till en mutterhylsa. Det första steget hos reduktionsväxeln 18 uppvisar ett solhjul 20 som är kopplat till motorn via en kopplingsaxel 21 och en icke visad vinkelväxel. Reduktionsväxeln är emellertid i sig av konventionell typ, och eftersom den inte utgör någon del av uppfinningen beskrivs den inte i ytterligare detalj.

Drivspindeln 19 är försedd med en momentavkännande anordning 22 vilken innefattar ett elastiskt deformerbart vekt parti 23 hos drivspindeln 19 och en trådtöjningsanordning (icke visad i ytterligare detalj) anbringad därpå. Drivspindeln 19 är försedd med en koaxiell hålighet 24, varvid det veka partiet 23 bildas av den periferiella väggen hos hàligheten 24. Inuti hàligheten 24 är anordnat ett antal elektroniska komponenter vilka bildar en signalbehandlande enhet 25 som är ansluten till tràdtöjningsanordningen.

De signaler som genereras av den momentavkännande anordningen 22 överförs till en operationsstyrenhet för P20-09706-100224 styrning av mutterdragarens arbete i relation till de rapporteringssignaler som mottas från den momentavkännande anordningen 22. Styrenheten visas inte i detalj men kan vara placerad antingen i huset 10 eller på avstånd från mutterdragaren. Oberoende av läge så måste de signaler som genereras av den momentavkännande anordningen 22 överföras till huset 10. Det allra första steget att genomföra detta är att överföra signalerna från drivspindeln 19 till våxelhuset 15. Detta genomförs via en första beröringsfri signalöverförande anordning 28 vilken är ansluten till elektriska ledare 29 i våxelhuset 15. Denna signalöverförande anordning 28 illustreras endast schematiskt och kan vara av någon beröringsfri typ., exempelvis en induktionsanordning uppvisande magneter och »spOlar, en anordning innefattande ett magnetostriktivt material i den utgående axeln, en anordning för telemetrisk signalöverföring m.m.

För överföring av momentsignalerna från växelhuset 15 till huset 10 och styrenheten år anordnad en andra signalöverförande anordning 31 och ett elektriskt kablage 30 i huset 10 för anslutning av anordningen 31 till styrenheten, antingen direkt om den år placerad i huset 10 eller via en extern kabel om den är placerad på avstånd från mutterdragaren. Den andra signalöverförande anordningen 31 kan vara av en beröringsfri typ eller borsttyp. Eftersom rotation mellan the våxelhuset 15 och huset 10 är relativt begränsad kommer det inte att uppstå något mekaniskt slitage varför en signalöverförande anordning av borsttyp är tillräckligt säker och tillförlitlig.

P20-09706-100224 Vid kraftfulla mutterdragare där ett momentmothållet används för att överföra reaktionskrafterna till ett lämpligt stationärt objekt och för att skydda operatören från att bli utsatt för dessa stora krafter är det viktigt att växelhuset med monterat momentmothåll är roterbart eller svivlad relativt mutterdragarhuset och handtaget. Det betyder att då en arbetsparameteravkännande anordning, exempelvis en momentgivare, är anordnad på eller nära intill mutterdragarens utgående axel måste det ingå en rotationsmedgivande signalöverförande anordning, inte bara mellan drivspindeln/den utgående axeln och växelhuset utan även mellan växelhuset och mutterdragarhuset. För att undvika mekaniskt slitage och dålig förbindelse måste den signalöverförande anordningen mellan drivspindeln/den utgående axeln och växelhuset vara beröringsfri. Den signalöverförande anordningen mellan växelhuset och mutterdragarhuset är inte utsatt för samma intensiva rotationsrörelse, vilket innebär att den signalöverförande anordningen mellan dessa två delar kan vara av en enkel borsttyp såsom beskrivits ovan.

Arrangemanget med en första och en andra signalöverförande anordning gör det möjligt att placera en arbetsparameteravkännande anordning på eller nära intill den utgående axeln och att anordna växelhuset roterbart och lösbart anslutet till mutterdragarhuset. Det innebär också att växelhuset med en arbetsparameteravkännande anordning och ett monterat momentmothåll på ett enkelt sätt kan göras avtagbart såsom enhet och utbytbart mot ett annat växelhus med ett annat utväxlingsförhållande och/eller med ett annat momentmothåll monterat.

P20-09706-100224 I Fig. 3 visas frontpartiet hos en vinkelmutterdragare vilken innefattar ett hus 50 i vilket är anordnat en rotationsmotor och en reduktionsväxel 58 av planetväxeltyp.

Mutterdragarens frontparti består av ett växelhus 55 med en vinkelväxel uppvisande ett pinjongdrev 56 och ett kronhjul 57. Kronhjulet 57 är utformat i ett stycke med en utgående axel 59 som är försedd med en fyrkanttapp och som är lagrad i lager 61,62. Pinjongdrevet 56 är utformat i ett stycke med en drivspindel 60 vilken är lagrad i lager 63,64. Vid sin bakre ände är drivspindeln 60 utformad med ett splinesförsett parti 65 för lösbar drivförbindelse med en planethjulshållare 66 i reduktionsväxeln 58.

En momentgivare som innefattar töjningsgivare 68 som är anbragta på drivspindeln 60 och anordnad att aktiveras via elastisk torsionsdeformation av drivspindeln 60 under momentöverföring. Drivspindeln 60 innefattar en koaxiell hålighet 71 i vilken är placerat ett tryckt kretskort 73.

Kretskortet 73 uppbär elektroniska komponenter 72 som är anslutna till töjningsgivarna 68 och anordnade att behandla de signaler som avges av de senare.

Växelhuset 55 är utformat med ett halsparti 75 avsett att ingå i ett fattningsparti 76 i huset 50. Växelhuset 55 är axiellt låst relativt huset 50 via kulor 77 och rotationslåst mot detta via en splinesförbindning 78.

Kulorna 77 hålls i sina låslägen av en manövreringshylsa 79 vilken är rörligt lagrad på huset 50. Gränssnittet mellan växelhuset 55 och huset 50 illustreras av en linje B-B.

De elektriska signaler som genereras av töjningsgivarna 68 överförs från drivspindeln 60 till växelhuset 55 via en första överföringsanordning 82 vilken bör vara av någon P20-09706-100224 beröringsfri typ baserad på exempelvis induktiva eller telemetriska principer. I växelhuset 55 är anordnade icke illustrerade ledare för överföring av signaler från den första överföringsanordningen 82 till en andra överföringsanordning 84 anordnad mellan växelhuset 55 och huset 50. Denna andra överföringsanordning 84 behöver inte utgöras av en beröringsfri typ eftersom det inte förekommer någon rotationsrörelse mellan växelhuset 55 och huset 50.

Det är dock av vikt att den andra överföringsanordningen 84 är kapabel att överföra signaler oberoende av vinkelläget mellan växelhuset 55 och huset 50.

I huset 50 är anordnad en icke visad ledningsdragning för anslutning av den andra överföringsanordningen 84 till arbetsstyrningsenhet som inte illustreras i sig själv men som är placerad antingen i huset 50 eller på avstånd från mutterdragaren.

Genom anordnandet av ett relativt en mutterdragares hus separat och lösbart och/eller utbytbart växelhus med åtminstone en arbetsparameteravkännande anordning tillordnad drivspindeln samt signalöverförande anordningar mellan å ena sidan drivspindeln och växelhuset och å andra sidan mellan växelhuset och mutterdragarens hus såsom kännetecknar uppfinningen uppnås fördelen av att ha ett separat lösbart och/eller utbytbart växelhus som är komplett med arbetsparameteravkännande anordningar som automatiskt och samtidigt ansluts till en arbetsstyrenhet då växelhuset ansluts till mutterdragarens hus. Detta undviker felkällor och dåliga kontakter och gör det möjligt att placera de arbetsparameteravkännande anordningarna efter reduktionsväxeln och därigenom i stor utsträckning undvika signalstörningar.

Claims (9)

P20-09706-100224 Patentkrav.

1. Portabel mutterdragare styrd via en arbetsstyrenhet, inneafattande ett hus (10;50) med en rotationsmotor, ett växelhus (l5;55) med en kraftöverförande drivspindel (l9;60), ett roterbar och/eller lösbar förbindning (26,27;77-79) mellan växelhuset (l5;55) och huset (10;50), samt en sensoranordning (22,23;68) tillordnad drivspindeln (l9;60) och anordnad att generera signaler i relation till det momentana värdet hos en arbetsparameter, k ä n n e t e c k n a d av att 0 en första signalöverförande anordning (28;82) är placerad mellan drivspindeln (l9;60) och växelhuset (l5;55), 'A 0 en andra signalöverförande anordning (3l;84) är placerad mellan växelhuset (l5,55) och huset (10;50) och ansluten till ett kablage i huset (10;50) för kommunikation med arbetsstyrenheten, varvid 0 nämnda första signalöverförande anordning (28;82) innefattar en beröringsfri anordning och är ansluten till nämnda andra signalöverförande anordning (3l;84) via elektriska ledare (29) i växelhuset (l5;55).

2. Portabel mutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda första signalöverförande anordning innefattar organ för överföring via induktion av signaler såväl som elektrisk kraft mellan drivspindeln och växelhuset.

3. Portabel mutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda första P20-09706-100224 10 signalöverförande anordning (28;82) innefattar organ för telemetrisk överföring av signaler såväl som elektrisk kraft mellan drivspindeln (19;60) och växelhuset (15;55).

4. Portabel mutterdragare enligt något av kraven 1- 3, k ä n n e t e c k n a d av att sensoranordningen (22,23) innefattar en momentgivare vilken utgörs av en elastiskt deformerbar vek sektion (23) av drivspindeln (19), och ett töjningsgivararrangemang anbragt på nämnda veka sektion (23) och kommunicerande med nämnda första signalöverförande anordning (28).

5. Portabel mutterdragare enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att drivspindeln (19) är utformad med en koaxiell hålighet (24), och att nämnda veka sektion (23) utgörs av den periferiella väggen av nämnda hålighet (24).

6. Portabel mutterdragare enligt något av kraven 1- 3, k ä n n e t e c k n a d av att drivspindeln (19;60) är utformad med en koaxiell hålighet (24;71), och att de signalbehandlande elektroniska komponenterna är placerade i nämnda hålighet och kommunicerar med sensoranordningen (22,23;68).

7. Portabel mutterdragare enligt något av kraven 1- 6, k ä n n e t e c k n a d av att drivspindeln (19) bildar en utgående axel med en yttre ände sträckande sig ut från växelhuset (15) och anpassad att uppbära en mutterhylsa.

8. Portabel mutterdragare enligt något av kraven 1- 6, k ä n n e t e c k n a d av att växelhuset (55) P20-09706-100224 11 innefattar en vinkelväxel (55,57), och att drivspindeln (60) uppbär vinkelvàxelns (56,57) pinjongdrev (56).

9. Portabel mutterdragare enligt något av kraven 1- 8, k à n n e t e c k n a d av att styrenheten är placerad i huset (lO;50).