SE427812B - Tvamotorigt verktyg for atdragning av skruvforband - Google Patents

Description

8106937-9 10 15 20 25 30 35 i handtaget 13 och är manövrerbar medelst en avtryckare 16 för att styra luftflödet genom huvudluftinloppet 14.

Motorerna ll och 12 är anordnade att avge vridmoment till en utgående axel 17 via en kopplingsväxel 18 och en reduktionsväxel B. (Se Fig. 1). Reduktionsväxeln 19 innefattar två konventionella planetväxelsteg vilka inte visas i detalj.

Kopplingsväxeln 18 innefattar en huvudaxel 20 som vid sin främre ände är försedd med kuggtänder 21 för ingrepp med reduktionsväxeln 19. Huvudaxeln 20 är vid sin bakre ände försedd med ett kugghjul 22 vilket står i ingrepp med ett mindre kugghjul 23 som är direkt kopplat till primärmotorn l1Å Ett kugghjul 24 med liten diameter som är direktkopplat till sekundärmotorn 12 står i ingrepp med en invändig kuggkrans 25 på en kopplingshylsa 26. Den senare är roter- bart lagrad på huvudaxeln 20 medelst två axiellt åtskilda rull- lager 27, 28 . Mellan dessa rullager 27, 28 är placerat en envägs- koppling eller frihjul 30 vilket medger fri rotation av huvudaxeln 20 relativt kopplingshylsan 26 i skruvförbandets ätdragningsrikt- ning. Envägskopplingen 30 är en konventionell frihjulskoppling av rulltyp och är icke beskriven i detalj. ' ' I den visade kopplingsväxeln 18 är utväxlingsförhâllandet hos kugghjulet 23 /kuggkjulet 22 som är kopplade till primärmotorn_1l 2:1, under det att utväxlingsförhållandet hos kugghjulet 24/kugg- kransen 25 som är kopplade till sekundärmotorn 12 är ca. 7,5 :1.

Sålunda är hastighetsreduktionen av sekundärmotorn 12 ca 3,75 ggr hastighetsreduktionen av primärmotorn 11. Denna kopplingsväxel 18 medför en kompakt konstruktion i kombination med en förhållandevis mycket hög hastighetsreduktion för sekundärmotorn 12.

Motorerna ll och 12 är försedda med luftinlopp 31 resp. 32 genom vilka de matas med tryckluft från en fördelningsventil 33. För detta ändamål är fördelningsventilen 33 försedd med en luftinlopps- port 37 som står i förbindelse med huvudluftinloppet 14 i huset 10.

Luftfördelningsventilen 33 innefattar en cylinderborrning 38 och ett 10 15 20 25~ 30 35 8106937-9 3 ventilelement 39 som är förskjutbart i cylinderborrningen 38.

Ventilelementet 39 är koppformigt och är försett med en ventil- öppning 4O i sin omkretsvägg liksom med ett antal genomströmnings- öppningar 41, som sträcker genom ventilelementets ändvägg. I ventilelementetg 39 ändvägg finns det också en central öppning 42 genom vilken en spindel 43 sträcker sig. Spindeln 43 och ventil- elementet 39 är axiellt hopkopplade medelst låsringar 44.

I sin ena ände, till vänster i Fig. 2, är spindeln 43 glidbart styrd i en cylinderfattning 45 som är anordnad koaxiellt i cylinder- b orrningen 38. Bottenänden hos cylinderfattningen 45 kommunicerar med atmosfären genom en kanal 46. Spindeln 43 och cylinderfatt- ningen 45 samverkar på samma sätt som ventilelementet 39 och cylinderborrningen 38 för att genom spalttätning förhindra tryck- l uft som tillföres inloppsporten 37 frân att läcka ut till atmos- fären genom kanalen 46. - Spindeln 43 sträcker sig igenom ventilelementet 39 och uppbär vid sin högra ände en svängningsdämpare 48 vilken innefattar en dämp- kolv 49, en 0-ring 50 och en stödring 51. Alla tre delarna för- hindras att röra sig axiellt utmed spindeln 43 genom tvâ låsringar 52. Dämpkolven 49 passarïcylinderborrningen 38 med ett ringformigt spel av en viss storlek under det att den med spindeln 43 bildar en spflt som är större än spelet vid den yttre periferin.

Detta innebär dels att luft kan passera dämpkolven 49 genom såväl det utvändiga spelet som den invändiga spalten och dels att dämp- kolven 49 är fritt rörlig relativt spindeln 43 inom ett begränsat axiellt intervall.

Ventilelementet 39, spindeln 43 och dämpanordningen 48 bildar en enhet som är förskjutbar i cylinderborrningen 38 mellan två änd- l ägen som definieras av anslaget mellan spindeln 43 och ändväggen hos cylinderfattningen 45-liksom spindelns anslag mot cylinderborr- ningens38 högra ändvägg 53. En vek fjäder 55 är anordnad att be- lasta heia enheten cm höger 1 figurerna vnket innebar au vant-n- 8106937-9 5 l0 15 20 25 30 35 2 elementet 39 alltid intar sitt högra ändläge vid start av verktyget.

Förutom inloppsporten 37 är cylinderborrningen 38 försedd med en första servisöppning 56 som är förbunden med primärmotorns ll luftinlppp 3l och en andra servisöppning 57 som är förbunden med sekundärmotorns l2 luftinlopp 32. Som framgår av Fig. 2 och 3 är inloppsporten 37 och den första servisöppningen 56 placerade i cylinderborrningen 38 på ett sådant sätt att de aldrig övertäcks av ventilelementet 39. Den andra servisöppningen 57 täcks av ventilelementet 39 da det senare intar sitt högra ändläge men friläggs genom samverkan med ventil- öppningen 40 dâ ventilelementet 39 förskjuts till sitt vänstra änd- läge.

Funktionssättet hos anordningen som visas i Fig. 2 och 3'är följande: Innan tryckluft tillföras ventilen 33 över huvud taget liksom under i nledningfasen av åtdragningsförloppet intar ventilelementet 39 sitt högra ändläge såsom visas i Fig. 2. flnnan tryckluft tillföres ven- tilen 33 tillförsäkrar spännkraften hos fjädern 55 att ventilele- mentet 39 intar sitt högra ändläge, d.v.s. sitt stängda läge.

Verktyget startas genom intryckning av avtryckaren 16 och öppning av pådragsventilen 15 . Tryckluft tillföres därvid verktyget genom huvudinloppspassagen 14.

Under inledningsskedet av åtdragningsförloppet strömmar tryçkluft in i ventilen 33 genom inloppsporten 37, passerar genom öppningarna 41 i ventilelementet 39 och når primärmotorn ll genom den första servisöppningen 56 och inloppet 31.

Primärmotorn ll börjar rotera huvudaxeln 20 via kugghjulen 23 och 22 och det alstrade vridmomentet överföres till den utgående axeln 17 via reduktionsväxeln 19. Under nedgängningsfasen är det rotations- motstånd som utvecklas i skruvförbandet_lågt vilket innebär att rotationshastigheten hos primärmotorn ll liksom lufthastigheten n; . wii-gm - ”un” 8lG6937-9 igenom fördelningsventilen 33 är hög.

Då tryckluft passerar igenom öppningarna 4l i ventilelementet 39 uppstår ett tryckfall över dessa öppningar. Detta innebär att 5 trycket på ventilelementets 39 högra sida är lägre än trycket på den motsatta sidan vilket sistnämnda tryck motsvarar verktygets anslutningstryck. Skillnaden mellan de krafter som verkar på ven- tilelementet 39 i de båda motsatta riktningarna är emellertid inte så stor som den uppkomna tryckdifferensen indikerar, ty 10 en del av ventilelementets 39 tvärsnittsarea på den vänstra sidan nämligen den del som.representeras av spindelns 43 tvärsnittsarea är förbunden med atmosfären via avluftningspassagen 46. Vid sin motsatta ände är spindeln 43 påverkad av samma tryck som ventil- elementet, d.v.s. mottrycket från primärmotorn ll. Genom sina 15 med olika tryck belastade tryckytor fungerar spindeln 43 som balanseringskolv för anpassning av tryckkrafterna som verkar på ventilens rörliga delar. Det bör här observeras att dämpkolven 49 inte harnàgot påtagligt inflytande på det tryck som verkar på spindelns 43 högra ände. 20 Storleken på de olika ytorna hos ventilelementet 39 liksom storleken på öppningarna 41 här valda pâ ett sådant sätt att då motståndet från skruvförbandet ökar och rotationshastigheten hos primärmotorn ll sjunker till en förutbestämd nivå betingad av en viss ätdrag- 25 ningsnivå i skruvförbandet mottrycket från primärmotorn ll förmår röra ventilelementet 39 åt vänster för intagande av det öppna läget. Därigenom kommer öppningen 40 att sammanfalla med den andra servisöppningen 57. Se Fig. 3. Utan att avbryta lufttillförseln till primärmotorn ll förser nu fördelningsventilen 33 även sekundär- 30 motorn 12 med tryckluft.

Sekundärmotorn l2 drivs alltså för att åstadkomma den slutliga åtdragningen av skruvförbandet, varvid dess avgivna moment överförs tfil kopplingshylsan 26 via kugghjulet 24 och den invändiga kugg- 35 kransen 25. Utväxlingsförhâllandet hos denna kuggkranslkugghjuls- a nordning är mycket högre än motsvarande förhållande för kugghjul 23/ 8106937-9 10 15 20 25 30 35 kugghjuï 22-växe1n kopp1ad ti11 primärmotorn 11. Detta innebär att kopp1ingshy1san 26 roteras med en 1ägre hastighet och kan överföra ett högre moment än huvudaxe1n 20 ursprung1igen gjorde. Beroende på ökat motstånd i skruvförbandet har eme11ertid primärmotorn 11 saktat ned ti11 en så 1åg hastighet att sekundärmotorn 12 kan hinna ikapp och via envägskopp1ingen 30 överföra sin drivkraft ti11 huvudaxe1n 20. Sekundärmotorns 12 vridmoment adderas därmed ti11det avsevärt 1ägre vridmoment som fortfarande a1stras av primärmotorn 11.

Då den önskade âtdragningsnivân i skruvförbandet har uppnåtts s1utar motorerna 11 och 12 att rotera antingen genom att mottrycket i dessa närmar sig 1uftkä11ans tryck så att ti11räck1ig drivkraft ej 1ängre förmår rotera motorerna e11er också genom stängning av en mottryckskäns1ig venti1. En sådan venti1 visas inte men kan vara av vi1ken konventione11 typ som he1st och p1acerad uppströms om förde1ningsventi1en 33.

Dämpanordningen 48 är anordnad att förhindra svängningsröre1ser hos venti1e1ementet 39 och att ti11försäkra en korrekt funktion hos förde1ningsventi1en 33. För detta ändamå1 är dämpko1ven 49 anordnad att i viss utsträckning förhindra 1uftf1ödet från e11er ti11 cy1inderborrningers38 högra ändde1. Det är dock önskvärt att ha en mindre effektiv dämpning av venti1e1ementet 39 under dess röre1se åt vänster , d.v.s. mot dess öppna 1äge, än under dess röre1se i den motsatta riktningen. Genom den periferie11a spaïten me11an dämpko1ven 49 och spinde1n 43 upprättas en 1uftpassage förbi dämpko1ven 49. Denna passage är eme11ertid öppen endast då venti1- e1ementet 39, spinde1n 43 och dämpkolven 49 för sig åt vänster.

Då dessa organ rön sig åt höger förs dämpkoiven 49 ti11 tätande an1iggning mot 0-ringen 50, varigenom denna andra 1uftpassage avaätas och en effektivare dämpningsverkan uppnås.

Den ovan beskrivna venti1typen är förde1aktig genom att dess funk- tion icke är beroende av den ti11förda 1uftens tryck. Venti1en arbetar med andra ord korrekt också då trycket hos den ti11förda 1uften av en e11er annan an1edning avviker från standardtrycket 10 15 20 25 ~ 30 35 8106937-9 som van1igen är 6 bar. Ett tryckfa11 på ett par bar är inte ovan- 1igt vid ans1utningspunkten för ett verktyg av detta s1ag. Den ovan beskrivna förde1ningsventi1en är eme11ertid ba1anserad me11an matningstrycket och mottrycket från primärmotorn 11, vi1ket inne- bär att trycknivân i sig sjä1v inte är avgörande. Det bör obser- veras att fjädern 55 inte är kraftig nog att ha något avgörande inf1ytande på venti1ens funktion.

Såsom också framgår av Fig. 1 är reduktionsväxe1n 19 innes1uten i ett växe1hus 90 vi1ket är roterbart monterat på verktygshuset 10 mede1st ett ku11ager 91. Det senare bi1dar en svive1förbind- ning me11an verktygshuset 10 och växe1huset 90. Vid växe1husets 90-främre ände är fast monterad en mothå11sarm 92 för överföring av reaktionsmomentet från växe1huset. Mothå11sarmen 92 är anord- nad att hâ11as i stadig kontakt med ett fast föremâ1 såsom någon utskjutande de1 pá någon av de de1ar som ska11 sammanfogas med skruvförbandet.-Aniedningen ti11 detta arrangemang är att reakë tionsmomentet är för stort för att kunna tas upp av verktygs- operatören sjä1v. 9 “ Ändamâ1et med svive1förbindnàngen är att möj1iggöra en snabb och bekväm injustering av mothâ11sarmen mot en stadig och säker stöd- punkt utan att tvinga operatören att hâ11a verktygets pisto1- handtag i ett obekvämt och tröttsamt 1äge.

I tidigar všgëešmgtggvârkšyfieärege; ti11räck1igt med ett fritt roterandezmotñäi sarm, ty reaktionsmomentet som överförs av enbart motorn ti11 verktygshuset är ti11räck1igt 1âgt för att vara ofar1igtför operatören. Däremot i dubbe1motorverktyg såsom det som visas i Fig. 1 är reaktionsmomentet som överförs ti11 verktygshuset 10 avsevärt myoket högre. Orsaken är att kopp1ings- växe1n 18 i sig sjä1v åstadkommer en kraftig hastighetsreduktion/ momentförstärkning, särski1t kugghju1et 24/kuggkransen 25 kopp1ade ti11 sekundärmotorn 12.

För att skydda operatören från de reaktionsmoment som uppstår i 8106937-9 5 10 15 20 25 30 35 huset l0 är växelhuset 90 längs sin periferi försett med en ring av f ördjupningar 93, vilka är av delsfärisk form och jämt fördelade runt växelhusets 90 bakre ände. Se Fig. l och 5. Mellan växelhuset 90 och avtryckarerslö spindel 94 finns en vertikal borrning 96 i v ilken är rörligt styrda två stålkulor 96, 97. Borrningen 95 är placerad i samma vertikalplan som fördjupningarna 93 för att möjliggöra för den övre kulan 96 att samverka med fördjupningarna 93 .

På avtryckarspindeln 94 är förskjutbart styrd en spärrhylsa 99.

En fjäder l00 är anordnad att leverera en ställkraft på spärr- hylsan 99 i riktning mot avtryckaren l6.

Spärrhylsan 99 är försedd med ett periferiellt spår 98 som har samma storlek och är så placerat att det delvis upptager den nedre kulan 97 då avtryckaren l6 intar sitt viloläge. Dettäflläge är visat i Fig. l. Kulornas 96, 97 storlek är anpassad till av- ståndet mellan spärrhylsan 99 och växelhuset 90 på så sätt att då a vtryckaren l6 intryckes vid start av verktygetsšßâret 98 för- flyttas bort från borrningen 95 låses den övre kulan 96 i sitt ingreppsläge med en av fördjupningarna 93 i växelhuset 90. Med ' andra ord, då verktyget aktiveras är växelhuset alltid låst mot rotation relativt verktygshuset l0. Detta betyder att all reaktionskraft som uppstår i verktyget upptas av mothållsarmen 92.

Då avtryckaren l6 intar sitt viloläge, se Fig. l, ingår den undre kulan 97 i spåret 98 och medger den övre kulan 96 att gå ur in- grepp med urtagningarna 93 och därmed tillåta rotation av växel- huset 90 relativt huset l0. Dessutom kan avtryckaren 16 inte för- flyttas om ingen av urtagningarna 93 befinner sig mitt för borr- ningen 95 för att motta kulan 96. Detta innebär att verktyget inte kan startas annat än att huset l0 är låst relativt växelhuset 90 och mothållsarmen 92.

Det bör observeras att utföringsformerna inte är begränsade till det ovan beskrivna exemplet utan kan fritt varieras inom ramen för upp- I finningen såsom den kommer till uttryck i patentkraven.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 8106937-9 Patentkrav

1. En pneumatisk skruvdragare, innefattande en primärmotor (11) för åstadkommande av en initia1âtdragning av skruvförbandet, en sekundärmotor (12) för ästadkommande av en önskvärd s]utåtdragning av förbandet, och kraftöverföringsorgan (18, 19) för överföring av motorernas (11, 12) vridmoment ti11 en utgående axe) (17) som är ans1utbar ti11 skruvförbandet ifråga, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v att kraftöverföringsorganen (18, 19) innefattar en kopp1ingsväxe1 (18) i vi1ken en huvudaxeï (20) är kontinuer1igt sammankopplad med primärmotorn (11) och en drivhy1sa (26) som koncentriskt omger huvudaxe1n (20) och som är kontinuerïigt I sammankopp1ad med sekundärmotorn (12), varvid drivhyisan (26) är anordnad att sammankopp1as med huvudaxe1n (20) medeïst en envägskopp1ing (30) samt är försedd med en invändig kuggkrans (25) som vid ingrepp med ett kugghju1 (24) drivet av sekundärmotorn (12) ger sekundärmotorn (12) ett utväx1ingsförhâ11ande re1ativt huvudaxe1n (20) som är avsevärt högre än primärmotorns (11).

2. Verktyg en1igt'patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att drivhy1san (26) är roterbart 1agrad på huvudaxe1n (20) mede1st tvâ axie11t åtski1da 1ager (27, 28) och att nämnda envägskoppïing (30) är piacerad me11an dessa 1ager (27, 28).

3. Verktyg en1igt patentkravet 1 e11er 2, k ä n n e t e c k n a t a v att huvudaxe1n (20) är försedd med ett kugghju1 (22) för ingrepp med ett kugghju1 (23) kopp1at ti11 primärmotorn (11).

4. Verktyg enïigt något av kraven 1-3, f k ä n n e t e c k n a t a v att de två motorerna (11, 12) är p1acerade bredvid varandra med para11e11t riktade drivax1ar.

5. Verktyg en1igt patentkravet 3 e11er 4, k ä n n e t e c k n a t a v att utväx1ingsförhâ11andet hos kugghju1et (24)/kuggkransen (25) koppïat ti11 sekundärmotorn (12) är 8106937-9 10 2-5 ggr större än utväxïíngsförhåïïandet hos kugghjulen (22, 23) koppïade tiïï primärmotorn (11).

6. Verktyg enïigt något av patentkraven 3-5, 5 k ä n n e t e c k n a t a v utväxïingsförhåïïandet hos kugghjulët (24)/kuggkransen (25) koppïade ti11 sekundärmotorn är åtminstone 5:1