SE442603B - Vridmomentberoende avstengningsanordning for tryckluftverktyg - Google Patents

Description

3000319-7 10 15 20 25 30 I 35 .lr-_ Mama 40 avstängningsanordning som stänger av lufttillförseln till motorn innan vridmomentet för "stall" uppnås.

Ett annat ändamål är att anvisa en förbättrad avstängnings- anordning som stänger av i överensstämmelse med önskat vrid- moment.

Den förbättrade vridmomentberoende avstängningsanordningen enligt uppfinningen innefattar en mellan en huvudventil och en tryckluftsmotor anordnad avstängningsventil som är rörlig mellan öppet och stängt läge med hjälp av en styrkropp som sträcker sig delvis genom motorns utgående axel. En regulator är monterad för rotation med den utgående axeln och innefattar ett låsorgan som påverkas av styrkroppen för att kvarhålla ventilen i det öppna läget, samt tröghetsberoende organ som är rörliga relativt axeln för att frigöra låsorganet, så att ventilkroppen kan förflyttas till det stängda läget och stoppa verktyget när motorn saktar in i beroende av ett på den utgående akeln tillfört, förutbe- stämt vridmoment.

Redan nämnda samt ytterligare särdrag hos uppfinningen förklaras nedan med hänvisning till bifogade ritningar, varvid likadana hänvisningsbeteckningar hänför sig till i figurerna likadana delar. §jg_l visar från sidan ett tryckluftsverktyg med den vrid- momentberoende avstängningsanordningen enligt uppfinningen. fig_2 visar i större skala, delvis i längdsnitt, avstängnings- anordningen i detalj. §ig_§ visar ett tvärsnitt i huvudsak längs linjen 3-3 i fig 2. fig_§ visar ett tvärsnitt i huvudsak längs itnjen 4-4 i fig 2.'f¿g_§ visar ett tvärsnitt itknanae fig 4, men med tröghetskroppen i ett annorlunda arbetsläge. fig_§ visar i större skala, delvis i längdsnitt, en vy.liknande den i fig 2 av en annan utföringsform av en vridmomentberoende av- stängningsanordning enligt uppfinningen. fig_2 visar ett tvär- snitt t huvudsak iängs iinjen 7-7 1 fig ß.'f¿g_g visar ett tvärsnitt liknande fig 7, men med delarna i ett annat arbets- läge.

Pâ ritningen och särskilt i fig 1 visas allmännt betecknat med 10 ett tryckluftsdrivet verktyg som innefattar en avstäng- ningsanordning enligt uppfinningen. Verktyget 10 har ett rät- vinkligt huvud 12 med en kvadratisk drivtapp 14 för fastsätt- ning vid en lämplig skruvhylsa eller liknande. Ett handtag 18 är förbundet med verktygskroppen 16 som är försedd med ett 10 15 20 25 30 35 40 3 sooosis-7 manöverorgan 20 och en på handtaget 18 anordnad anslutning 22 för en lufttillförsel. Lufttillförseln är ej visad, men en lämp- lig böjlig tryckluftsledning kan på känt sätt fästas vid anslut- ningen 22 på verktyget 10.

I fig 2 har en del av verktyget 10 skurits bort för att av- stängningsanordningen skall framträda tydligare. Inuti verktygs- kroppen 16 finns en tryckluftsmotor 24 som är lagrad vid kroppen med lager 26 och 28. Motorn 24 är ansluten till en ihålig utgå- ende axel 30 som är lagrad vid kroppen 16 av lager 26 och 32.

Den utgående axeln 30 är över en lämplig växel förbunden med drivtappen 14. Manöverorganet 24 är avsett att öppna och stänga en huvudventil (ej visat) i handtaget 18. En hjälp- eller av- stängningsventil 34 är också anordnad i handtaget 18 av en anled- ning som kommer att förklaras ytterligare nedan.

Avstängningsventilen 34 innefattar en rörlig ventilkropp 36 som är monterad vid en ände hos en styrkropp 38 som sträcker sig genom motorn 24 in i den utgående axeln 30. Ventilen 34 in- nefattar även ett ringformigt ventilsäte 40, mot vilket ventil- kroppen 36 anligger när ventilen är stängd. Det bör framhållas att ventilkroppen 36 i det öppna läget ligger relativt nära det ringformiga ventilsätet 40.

Styrkroppen 38 har en ände 42 som sträcker sig in i en hål- ighet 44 i den utgående axeln 30. I hâligheten 44 är även anord- nat ett glidbart låsorgan 46 som trycks mot styrkroppen 38 av en fjäder 48 som är även är anordnad i håligheten 44.

Låsorganet 46 är mellan sina ändar försett med ett spår 50 som är utformat att motta en spärrkropp 52 i form av en kula.

Spärrkroppen 52 är anordnad i ett radiellt hål 54 som sträcker sig genom den utgående axelns 32 vägg. Spärrkroppen 52 är för- hindrad att röra sig utåt, med undantag av vad som kommer att förklaras nedan, av en maskropp 56 som är ledat monterad vid den utgående axeln 30 med en svängtapp 58.

Enligt vad som framgår tydligare av fig 4 är masskroppen 56 försedd med en något förlängd öppning 60 som tillåter mass- kroppen att röra sig svängbart relativt axeln 30. Masskroppen 56 är även försedd med en urtagning 62 för upptagning av spärr- kroppen 52 i ett ospärrat läge som kommer att förklaras nedan och med en andra urtagning 64 som uppbär en liten tryckfjäder 66, vilken är avsedd att kvarhålla masskroppen 56 i det spär- rade läget enligt fig 4 tills ett bestämt händelseförlopp in- 10 15 20 25 30 35 40 '8000-319-7 4 träder. Det bör framhållas att masskroppen 56 har en plan sida 68 så att masskroppens 56 tyngdpunkt ligger till vänster om axelns 30 mittlinje enligt fig 4.

Vid drift roterar den utgående axeln 30 med en relativt hög hastighet och masskroppen 56 borde orsaka kraftiga vibratio- ner i verktyget på grund av det excentriska läget i förhållande till tyngdpunkten. För att motverka dessa vibrationer, är en andra masskropp 70 monterad på axeln 30 omedelbart intill mass- kroppen 56. Enligt fig 3 innefattar även masskroppen 70 en plan sida 72, så att masskroppens 70 tyngdpunkt motverkar masskrop- pens 56 tyngdpunkt, varigenom mekanismen balanseras under rotation. 7 Verktygets 10 arbetssätt kommer nu att beskrivas. Antag att lufttillförseln är förbunden med anslutningen 22 och att verk- tygets olika delar befinner sig i läget enligt fig 2-4 och att avstängningsventilen 34 är öppen och att lâsorganet 46 befinner sig i läget enligt fig 2. Med delarna i dessa lägen kommer luft vid nedtryckning av manöverorganet 20 att strömma in till hand- tagets 18 insida, förbi avstängningsventilen 34 och in i motorn 24 som därmed börjar rotera.

Motorns 24 rotation överförs via den utgående axeln 30 till den rätvinkliga drivmekanismen och vidare till drivtappen 14.

När en mutter eller liknande dras åt av drivtappen 14, leds vridmomentet tillbaka genom den utgående axeln 30 in i motorn 24, varigenom motorn och den utgående axeln bromsas. När detta inträffar kommer tröghetskrafterna som verkar på masskroppens 56 excentriska tyngdpunkt att svänga denna kropp kring sväng- tappen 58. Efter denna rörelse kommer urtagningen 62 att ligga i linje med spärrkroppen 52.

Luftströmmen förbi ventilkroppen 34 (vilken som tidigare omnämnts ligger relativt nära sätet 40), förflyttar ventilkrop- pen 34 mot det stängda läget. Härigenom tvingas spärrkroppen 32 utåt in i urtagningen 62. När ventilkroppen 36 när sätet 40 stryps luftflödet till motorn och verktyget 10 stannar.

Av vad som ovan angivits inses att masskroppen 56 med sin excentriska tyngdpunkt är anordnad så att så snart som den negativa accelerationen, dvs. hastighetsminskningen hos den utgående axeln 30, när ett bestämt värde, kommer masskroppen 56 att stänga verktyget 10 innan motorn börjar stanna (uppnår stalltillstånd). Med andra ord, masskroppens 56 svängrörelse 10 15 20 25 30 35 40 8000319-7 uppträder när den av retardationen alstrade tröghetskraften övervinner den centrifugalkraft som strävar att kvarhâlla mass- kroppen 56 i det låsta läget på grund av dennas excentriska tyngdpunkt.

Härigenom kan verktyget 10 styras noggrannare vad gäller förhållandet avstängning/vridmoment oberoende av om arbetsopera- tionen utförs vid en hård eller mjuk infästning. Vid en hård in- fästning ändras hastigheten mycket snabbt medan vid en mjuk in- fästning ändras verktygets hastighet relativt långsamt och variationen i hastighetsändring mellan de två typerna av infäst- ningar gör det svårt att styra verktygets avstängning noggrant när verktygshastigheten är den kritiska faktorn. Med verktyget enligt uppfinningen undviks att verktyget 10 kan ej åter startas så länge som manöverorganet 20 är nedtryckt och luft- tryck verkar på ventilen 34. Vid frigöring av manöverorganet 20 bortfaller emellertid trycket på ventilkroppen 36 och fjädern 48 i den utgående axeln 30 förflyttar låsorganet 46 och styr- kroppen 38 åt höger i fig 2, så att avstängningsventilen 34 lämnar sätet 40. När spåret 50 hos låsorganet 46 ligger i linje med spärrkroppen 52, faller denna bort från urtagningen 62 i masskroppen 56 och fjädern 66 svänger tillbaka masskroppen 56 till det ursprungliga läget enligt fig 4. Därefter kan verk- tyget 10 åter startas.

Fig 6, 7 och 8 visar en annan utföringsform av avstäng- ningsmekanismen enligt uppfinningen. Mekanismen är anordnad i samma verktyg 10 och behöver ändras med avseende på endast några få delar. De icke ändrade delarna betecknas med samma hän- visningar som använts vid beskrivningen av utföringsformen en- ligt fig 2. Fastän icke visat i fig 6, underförstås att styr- kroppen 38 sträcker sig till förbindelse med en ventil som är flödespåverkad enligt vad som beskrivits i samband med ventilen 34 i fig 2.

I utföringsformen enligt fig 6 betecknas den utgående axeln med 130. Axeln uppbärs meflan lager 26 och 32 liksom axeln 30 i fig 1. Axeln 130 är emellertid försedd med åtskilda klackar 132 och 134, som skjuter ut från axelns 130 ena sida och ett identiskt par av åtskilda klackar som skjuter ut från axelns 130 motsatta sida. Varje klackpar är försett med en svängtapp 136 som sträcker sig mellan klackarna och genom ett par identiska fastän motsatt anordnade masskroppar 140. 10 15 20 25 30 35 8000319-7 6 En fjäder 142 omger varje svängtapp 136. Varje fjäder 142 har en ände i kontakt med masskroppen 140 och den andra änden i kontakt med den utgående axeln 130, så att masskropparna 140 trycks mot de i fig 7 visade lägena.

Av fig 7 framgår att masskropparna 140 har sina tyngd- punkter förlagda excentriskt i förhållande till svängtapparna 136. Av fig 7 framgår även att den utgående axeln 130 är försedd med ett par radiella öppningar 144, vilka var och en är försedd med en spärrkropp 146 i form av en kula. En plan yta 148 hos varje spärrkropp 140 är anordnad att sträcka sig över öppningar- na 144 hindrande spärrkropparna 146 från att röra sig utåt, var- igenom avstängningsmekanismen kvarhålls i det låsta läget då ventilen 34 är öppen.

Vid drift befinner sig de olika delarna hos låsmekanismen i läget enligt fig 6 och 7, dvs. i det låsta läget med ventilen 34 i öppet läge som beskrivits i samband med fig 2. I detta läge strömmar luft in i verktyget vid nedtryckning av manöver- organet 20 och passerar över avstängningsventilen 34 in i motorn 24 som därmed roterar tillsammans med den utgående axeln 130. Motorns rotation fortsätter tills fästelementet uppnår ett bestämt vridmoment, vid vilket den utgående axelns 30 hastighet minskar och graden av retardation och tröghetskraft på mass- kropparna 140 får dem att svänga kring svängtapparna 136 till det olästa läget enligt fig 8.

Enligt fig 8 är ytorna 148 förflyttade bort från öppningar- na 144, så att spärrkropparna 146 kan röra sig utåt ut ur spåret i låsorganet 46 (se fig 6), varigenom lâsorganet 46 frigörs så att ventilen 34 stängs av luftflödet. Härigenom stoppas motorn och verktyget innan stalltillståndet uppnås. Som omnämnts i sam- band med fig 2 undviker detta arrangemang den stöt som uppstår när motorn drivs ända fram till detta tillstånd, varigenom er- hålls en mycket noggrannare avstängningspunkt med mindre obehag för handhavaren. Som även omnämnts i samband med utföringsfor- men enligt fig 2, kan avstängningspunkten regleras noggrant, eftersom avstängningen inträder när tröghetskraften på mass- g kropparna 140 på grund av minskande hastighet övervinner centri- fugalkraften.

Claims (11)

? 8000319-7 Patentkrav

1. Vridmomentberoende avstängningsanordning för ett tryckluftsverktyg med en tryckluftsmotor (24) som driver en utgående axel (30), en lufttillförsel, en i en luftínlopps- passage anordnad huvudventil för reglering av luftflödet från tillförseln till motorn, en mellan motorn (24) och huvud- ventilen anordnad avstängningsventil (34) med ett ventilsäte som omsluter inloppspassagen, en med relativt fin passning i inloppspassagen anordnad ventilkropp (36), vilken är rörlig till och från ingrepp med ventílsätet (40) för stängning och öppning av ventilen, och en långsträckt styrkropp (38) upp- visande en första ände förbunden med ventílkroppen (36) och en andra ände sträckande sig delvis genom den utgående axeln (30), k ä n n e t e c k n a d av en regulator, vilken är anordnad att rotera med den utgående axeln (30) och vilken innefattar ett med avseende på den utgående axeln förskjut- bart spärrorgan (46), som kan ingripa med styrkroppens (38) andra ände (42) för att hålla ventilkroppen (36) på avstånd från sätet (40), varvid regulatorn innefattar en masskropp (56), vars tyngdpunkt är anordnad på avstånd från den utgående axelns (30) rotationsaxel och vilken är rörlig relativt den utgående axeln (30) för frigöring av spärrorganet (46) genom tröghetskraft, så att ventilkroppen kan ingripa med sätet (40) för att stänga avstängningsventilen (34) och stoppa verktyget när motorn (24) saktar av i beroende av ett på den utgående axeln (30) tíllfört, förutbestämt vridmoment, och varvid regulatorn även innefattar en andra masskropp (70) vars tyngdpunkt likaså är anordnad på avstånd från den utgående axelns (30) rotationsaxel.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra masskroppen (70) är vridfast förbunden med den utgående axeln (30).

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den andra masskroppen (70) likaså är rörlig relativt den utgående axeln (30).

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att spärrorganet innefattar en spärrkropp (46) med en mellan dess ändar anordnad urtagning (50), vilken spärr- kropp är glidbart anordnad i den utgående axeln (30) i in- grepp med styrkroppens (38) andra ände, och en låskropp (52) som vid öppen avstängningsventil är belägen i nämnda ur- 18000319-7 3 tagning (50) i ingrepp med spärrkroppen (46) och den första masskroppen (56) och som för att medge stängning av avstäng- ningsventilen-(34) förflyttas ut ur urtagningen genom rörelse till följd av tröghetskraft hos den första masskroppen (56).

5. Anordning enligt krav 4, ,k ä n n e t e c'k n a d av ett i den utgående axeln (30) anordnat fjäderorgan (48) vilket anligger mot spärrkroppen (46) och trycker denna mot det spärrade läget samt trycker styrkroppen isen avstängnings- ventilen (34) öppnande riktning.

6. Anordning enligt krav S, k ä n:n e t e c k n a d av att var och en av masskropparna (56, 70) innefattar en huvudsakligen cirkulär platta med ett borttaget segment.

7. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att spärrorganet innefattar, en spärrkropp (46) med en mellan dess ändar anordnad urtagning (50), vilken spärrkropp är glidbart anordnad i den utgående axeln (30) i ingrepp med styrkroppens (38) andra ände, en låskropp (52) som vid öppen avstängningsventíl är belägen i nämnda urtagníng (50) i in- grepp med spärrkroppen (46) och den första masskroppen (56) och som för att medge stängning av avstängningsventilen (34) förflyttas ut ur urtagningen genom rörelse till följd av tröghetskraft hos den första masskroppen (S6), och en andra låskropp (146) som vid öppen avstängningsventil är belägen i nämnda urtagning (50) i ingrepp med spärrkroppen (46) och den första masskroppen (140) och som för att medge stängning av avstängningsventilen förflyttas ut ur urtagningen genom rörelse till följd av tröghetskraft hos den andra masskroppen (140).

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av ett i den utgående axeln (30) anordnat fjäderorgan (48) vilket anligger mot spärrkroppen (46) och trycker denna mot det spärrade läget samt trycker styrkroppen i en avstängnings- ventilen (34) öppnande riktning.

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att varje masskropp (140) är fäst vid den utgående axeln (30) för rotation-och svângrörelse relativt denna, att varje masskropp (140) har en första yta som anligger mot låskropparna så att spärrkroppen (46) fastlåses med ventílkroppen (36) i öppet läge, och att varje masskropp har en andra yta som efter masskroppens svängrörelse påverkar låskropparna (144, 146), så att spärrkroppen (46) medger att avstängningsventílen stängs. q 8000319-7

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av fjäderorgan (142) uppburna av den utgående axeln i ingrepp med masskropparna (140), så att dessa påverkas till ett läge där de första ytorna står i ingrepp med låskropparna (144, 146).

11. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att den förstnämnda masskroppen (S6) är svängbart monterad på den utgående axeln och försedd med en förstorad borrning (60) som tillåter svängníngsrörelse samt med en urtagning i borrningen för att uppta låskroppen.när masskroppen (56) är utsvängd, och ett fjäderorgan (66) anordnat mellan förstnämnda masskropp (56) och den utgående axeln för att påverka denna masskropp mot ett läge, i vilket låskroppen (52) är belägen i spärrkroppens (46) urtagníng (50).