SE1150907A1 - Skruvdriven pressenhet - Google Patents

Description

15 20 25 30 arrangemang har också lidit inte bara av ett oaccepta- belt mekaniskt slitage utan också av en mindre precis styrning av muttern/tryckstången på grund av att det i många applikationer ställs mycket höga krav på noggrann- het hos tryckstångens längsgående rörelse och därmed på rotationsrörelsen hos muttern. Det är svårt att få till stånd ett glappfritt ingrepp mellan muttern och kilspå- ren i huset, detta på grund av att glidkontaktytor ound- vikligen kräver ett litet men dock spelrum mellan dem för att säkerställa en klämningsfri drift och medbring- ning av visst smörjmedel.

Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en skruvddriven pressenhet där rotationslåsningen av den linjärt förflyttade muttern i förhållande till huset er- hålls och därigenom en hög noggrannhetsnivå för tryck- stångsrörelsen säkerställs.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhanda- hålla en skruvdriven pressenhet i vilken längden på hu- set inte påverkas på ett negativt sätt och där livsläng- den på det rotationslåsande medlet är väsentligt utökad.

Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen kom- mer att framgå av den följande beskrivningen och av pa- tentkraven.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande med hänvisning till de medföljande ritningsfigurerna.

I ritningsfigurerna: Fig. 1 är en perspektivbild av en pressenhet enligt uppfinningen.

Fig. 2 är en vy uppifrån av pressenheten i Fig. l.

Fig. 3 visar, delvis i snitt, en längsvy av pressen- heten i Fig. 1. 10 15 20 25 30 Fig. 4 visar ett tvärsnitt som är lagt längs linjen B- B i Fig. 3.

Fig. 5 visar i större skala och delvis i snitt en de- taljbild av mutter- och rullarrangemanget.

Pressenheten som är visad i ritningsfigurerna innefat- tar ett huvudhus 10 och en på detta fastgjord elektrisk rotationsmotor 11, som har ett anslutningsstycke 12 för en flerkärnig kabel för förmedling av effekt och styr- signaler mellan pressenheten och en separat styrenhet (inte visad). I huset 10 finns en rotationslagrad driv- skruv 14 som är kopplad till motorn 11 via en reduk- tionsväxel 15. Denna är belägen vid den bakre ändväggen 13 på huset 10 och innefattar ett rakkugghjul 16 som är stelt fastsatt på skruven 14. Skruven 14 är stödd vid sin bakre ände med tre kullager 17, 18 och 19 som är av vinkelkontakttypen för överföring av radiella och axi- ella krafter från skruven 14 till huset 10. Lagren 17, 18 och 19 är uppburna i en gemensam monteringshylsa 20, som är fastgjord i den bakre ändväggen 13 under förmed- ling av en tunnväggig nacke 21. Monterad på denna nacke 21, som kan deformeras elastiskt till gensvar på den last som den är utsatt för, är en töjningsgivare (inte visad) för avgivande av signaler till gensvar på den axiella belastning som är lagd på lagren 17, 18 och 19 och svarar mot den tryckkraft som pressenheten tillhandahåller. Som är visat i Fig. 4 är pressenhe- ten försedd med ett externt förbindningsdon 23 för trådsignalkommunikation med töjningsgivaren på la- germonteringshylsan 20.

Drivskruven 24 är anordnad att samverka med ett mutterarrangemang 22 för omvandling av den roterande rörelsen hos skruven 14 till en linjär rörelse. 10 15 20 25 30 Stelt anslutet till mutterarrangemanget 22 är en rörformig tryckstång 24, som sticker ut ur huset 10 för att anslutas till ett arbetsstycke. Tryckstàngen 24 uppbärs av en slät bussning 25 vid den främre än- den av huset 10 och skruven 14 är radiellt stödd på den invändiga väggen 26 i tryckstången 24.

Mutterarrangemanget 22 är företrädesvis av en typ som har ett antal planetskruvelement (inte visade) för samverkan med skruven 14. Denna typ av konstruk- tion är tidigare känd i den aktuella typen av press- enheter, och en utförlig beskrivning är därför ute- lämnad. Den stora fördelen med denna konstruktion av mutterarrangemang ligger i en stor total kontaktyta mellan mutterarrangemanget 22 och skruven 14, vilket ger en låg nivå av mekanisk nötning.

I enlighet med uppfinningen är mutterarrangeman- get 22 försett med tre rotationshindrande, radiellt riktade låselement i form av rulltappar 28, 29 och 30. Dessa rulltappar är placerade i en gemensam axi- ellt riktad rad och sträcker sig i sidled ut genom en axiellt riktad slits 31 i huset. Rulltapparna 28, 29 och 30 är anordnade att samverka med två paral- lella styrskenor 32, 33, som är anbringade vid kan- terna på slitsen 31. Rulltapparna 28, 29 och 30 är belastade till rullingrepp med styrskenorna 32, 33 av ett bladfjäderelement 36 för att eliminera even- tuellt rotationsglapp mellan mutterarrangemanget 22 och huset 10. Rulltapparna 28, 29 och 30 innefattar nàllager för rotation under låg friktion och är an- ordnade på ett sådant sätt att rulltappen 29, som är belägen i mitten av de tre, belastas av fjäderele- 10 15 20 25 30 mentet 36 mot en av styrskenorna 33, medan de båda andra rulltapparna 28, 30 är belastade som en reak- tiv verkan i riktning mot den motsatta styrskenan 32. För realisering av detta dubbelverkande kontakt- ingrepp med styrskenorna 32, 33 är den mellanliggan- de rulltappen 29 stödd på ett lagerblock 34, som är rörligt styrt i en tvärriktning i förhållande till mutterarrangemanget 22 och de båda andra rulltappar- na 28, 30. Bladfjäderelementet 36 är med sina ändar uppburet i spåren 35 a, b i mutterarrangemanget 22 och anordnat att utöva en förspännande belastning på lagerblocket 34. Se Fig. 5. Detta arrangemang säker- ställer att det inte kommer att finnas något glapp mellan mutterarrangemanget 22 och huset 10 så länge reaktionskraften på mutterarrangemanget 22 inte övervinner förspänningsbelastningen hos fjäderele- mentet 36. För en större utåtriktad presskraft från pressenheten ska ett kraftigare bladfjäderelement 36 väljas för att motverka det högre reaktionsmomentet på mutterarrangemanget 22 och för att säkerställa en glappfri låsning av mutterarrangemanget 22 i förhål- lande till huset 10. Det är dock viktigt att fjäder- belastningen på rullarna 28, 29 och 30 inte är onö- digt stor, ty ju högre kontakttrycket mellan rullar- na 28, 29 och 30 och styrskenorna 32, 33 är, desto högre kommer det mekaniska slitaget av de berörda delarna att vara.

I drift är motorn ll ansluten till en kraftkälla och till styrenheten för att bringa motorn att ar- beta i enlighet med ett förutbestämt program, det vill säga att få en viss presskraft vid en önskad 10 15 20 25 30 axiell slaglängd hos tryckstången 24. Tryckstången 24 är också försedd med ett lämpligt arbetsverktyg för ingrepp med det aktuella arbetsstycket. I enhe- tens startposition intar mutterarrangemanget 22 sitt bakersta läge nära intill den bakre ändväggen 13, vilket innebär att tryckstången 24 intar sitt maxi- malt tillbakaförda läge, såsom är visat i ritnings- figurerna. När pressenheten ska startas sänds en signal till motorn från styrenheten, vilket resulte- rar i en påbörjad rotationsrörelse hos reduktions- växeln 15 och drivskruven 14. Gängingreppet mellan drivskruven 14 och mutterarrangemanget 22 resulterar i en linjär rörelse hos mutterarrangemanget 22 och tryckstången 24. Ett villkor för detta är att mut- terarrangemanget 22 hindras från att rotera i huset 10. Detta åstadkoms genom ingrepp med huset 10 hos rullarna 28, 29 och 30 och styrskenorna 32, 33 på huset 10. Vid fortsatt rotation hos drivskruven 14 är tryckstången i stånd att utföra sin arbetsupp- gift, nämligen att pressa samman två delar via en presspassning genom påläggning av en tryckkraft på desamma. Under sin rörelse längs drivskruven 14 är mutterarrangemanget 22 hela tiden låst mot rotation genom lågfriktionsingreppet mellan rullarna 28, 29 och 30 och styrskenorna 32, 33. Fjäderförspänningen av rulltapparna 28, 29 och 30 mot styrskenorna 32, 33 säkerställer att det inte kommer att finnas något rotationsglapp mellan mutterarrangemanget 22 och hu- set 10.

Reaktionskraften som är ett resultat av den på tryckstången 24 påförda kraften överförs till huset 10 15 20 25 10 via kullagren 17, 18 och 19, monteringshylsan 20 och den bakre ändväggen 13. Storleken på reaktions- kraften och därmed den utövade tryckkraften indike- ras av signaler som tillförs av töjningsgivaren på den veka halsdelen 21 pà monteringshylsan 20, och dessa signaler jämförs meddata som är inprogrammera- de i styrenheten, varefter en OK- eller en INTE-OK- signal avges för att för operatören indikera att operationen har utförts tillfredsställande. I syn- nerhet är just den position i vilken det avsedda pressarbetet fullbordas mycket väsentlig och den bestäms av data som är lagrade i styrenheten. En noggrann lägesindikering erhålls med en rotations- vinkel/sensor på motorn. En linjär rörelse/-läges- sensor på tryckstången 24 skulle inte ge en indike- ring som är tillräckligt noggrann för styrning av processen i enlighet med de höga krav som vanligen gäller.

När det avsedda pressarbetet är fullbordat, stop- pas och reverseras motorn, vilket innebär att driv- skruven 14 börjar rotera i sin motsatta riktning, varigenom mutterarrangemanget 22 växlar rörelserikt- ning och orsakar en återgående rörelse på tryck- stången 24.

Det är att märka att uppfinningen inte är begränsad till det visade och beskrivna exemplet utan kan varieras fritt inom patentkravens omfattning.

Claims (4)

10 15 20 25 30 Patentkrav:

1. En skruvdriven pressenhet innefattande ett hus (10), en drivskruv (14) som är rotationslagrad i huset (10), en rotationsmotor (11) som är kopplad till driv- skruven (14) för att driva denna, ett mutterarrangemang (22) som samverkar med drivskruven (14), en tryckstång (24) som är stelt ansluten till mutterarrangemanget (22) och sträcker sig ut ur huset (10) för anslutning till ett arbetsstycke, och en låsanordning (28-33), som är verksam för att låsa mutterarrangemanget (22) till huset (10) och samtidigt medger axiell förflyttning av mutter- arrangemanget (22) när drivskruven (14) roterar, kännetecknad av att den nämnda låsanordningen innefattar två eller fler rulltappar (28-30), som sträcker sig ra- diellt och är monterade på mutterarrangemanget (22) i en gemensam, axiellt riktad rad, och en sig axiellt i huset (10) sträckande slits (31) i huset (10) och två paral- lella styrskenor (32, 33), som är anordnade på den nämn- da slitsens (31) kanter, varvid de nämnda rulltapparna (28, 30) är i ingrepp med de nämnda styrskenorna (32, 33) för att förhindra rotation hos mutterarrangemanget (22) under pressenhetens drift.

2. Pressenhet enligt patentkrav 1, i vilken ett fjä- derelement (36) är anordnat att utöva en förspännings- kraft på de nämnda rulltapparna (28-30) mot de nämnda styrskenorna (32-33) för att eliminera rotationsglapp mellan mutterarrangemanget (22) och huset (10).

3. Pressenhet enligt patentkrav 1, i vilken de nämnda rulltapparna (28-30) är tre till antalet och anordnade i en gemensam, axiellt riktad rad och den (29) av de nämn- 10 da tre rulltapparna (28-30) som är belägen i mitten mel- lan de båda andra rulltapparna (28-30), av det nämnda fjäderelementet (36) trycks mot en av de nämnda styrske- norna (32), medan de två andra rulltapparna (28, 30) trycks mot den motstående styrskenan (33).

4. Pressenhet enligt patentkrav 3, i vilken den nämn- da rulltapp (29) som är belägen i mitten mellan de två andra rulltapparna (28, 30) är stödd på ett lagerblock (34), som är rörligt styrt i en tvärriktning i förhål- lande till mutterarrangemanget (22) och det nämnda fjä- derelementet (36) är en bladfjäder som med sina ändar är stödda i spår (35a, b) i mutterarrangemanget (22) och förspänd mot det nämnda lagerblocket (34).