SE451185B - Nitningsanordning for sammanfogning av tva eller flera platsektioner - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 451 185 k? plåtsektionen som ansätts av mothållet med en tillräckligt stor kraft för att deformera plåtsektionen. Detta resulterar i en ojämn skarv vilket t.ex. inom flygplansindustrin är i högsta grad oönskat eftersom man där har mycket höga krav på släta ytor. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad nitningsanordning av ovannämnd typ vid vilket klämorganen som är anordnade på mothâllssidan av plåtsektionerna har sådana masströghetsegenskaper att oönskade deformationer av plåtsektionerna undvikes.

Det ovannämnda ändamålet med uppfinningen åstadkomms genom det karaktäristiska särdrag hos uppfinningen som anges i patentkraven.

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

Utföringsformer av uppfinningen beskrivs här nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritningar.

Fig 1 visar en nitningsanordning enligt uppfinningen vid sammanfogning av plåtsektioner ingående i en flygplanskropp.

Fig 2 visar i större skala en delvis skuren delvy av anordningen i Fig 1.

Fig 3 visar en ändvy av nitningsverktyget.

Fig 4 visar ett längdsnitt genom kläm- och mothållsanordningen samt en schematisk illustration av styrsystemet.

Fig 5 visar ett längdsnitt genom klämanordningens huvud och anliggningselement.

Fig 6 visar en ändvy av en alternativ utföringsform av klämhuvudet och anliggningselementen. 10 15 20 25 30 35 3 451 185 Fig 7 visar en sidovy av anordningen i Fig 6.

I Fig 1 visas nitningsanordningen enligt uppfinningen i en applikation där två plåtpaneler A, B ingående i en flygplanskropp sammansätts tillsammans med förstyvningsplattor, spant etc. Dessa paneler A, B fixeras relativt varandra i ett förutbestämt läge i en stationär jigg 10. Den senare innefattar tvâ parallella spår 11, 12 vilka också sträcker sig parallellt med panelerna eller sektionerna A, B. Ett av dessa spår 11 uppbär förskjutbart en stödvagn 13 på vilken en arbetsenhet 14 är monterad. Arbetsenheten 14 inkluderar borrnings- och försänkningsorgan, en nitisättningsanordning, ett påföringsorgan för tätningsmassa och ett slående nitningsverktyg 15.

Endast det senare är visat i Fig 2. På stödvagnen 13 är också monterat en tryckplatta 16. Denna är rörligt upphängd i en led 17 och anordnad att omställas melïan ett tryckläge som visas i Fig 2 och ett vilo- eller transportläge. Omställningsrörelsen âstadkommes av en pneumatisk cylinder 18 och en L-formad hävarm 19.

Tryckplattan 16 innefattar två parallella styrskenor 20, 21 på vilken arbetsenheten 14 är förskjutbart lagrad i och för selektiv positionering av dess borr och försänkningsorgan, nitinsättningsanordning, organ för tätningsmassa och nitverktyget i det aktuella arbetsläget. Tryckplattan 16 är försedd med ett vertikalt spår 22 (se Fig 3) genom vilket arbetsenhetens 14 arbetsorgan har tillträde till arbetsstycket. Intill spåret 22 är tryckplattan 16 försedd med tvâ eftergivliga anliggningselement 23 genom vilka en tryck- eller klämkraft överförs till plåtsektionerna som skall monteras.

Arbetsenheten 14 innefattar också en sekundärenhet (icke visad) vilken i praktiken uppbär samtliga arbetsorgan och som är rörligt styrd i ett vertikalt plan, dvs vinkelrätt mot styrskenorna 20, 21.

Denna rörliga sekundärenhet gör det möjligt för de olika arbetsorganen att nå även nitningspositioner som är vertikalt åtskilda men innes1utna i spåret 22 hos tryckplattan 16. Eftersom arbetsenhetens uppbyggnad i detta avseende icke utgör någon del av 10 20 25 30 35 451 185 4 uppfinningen har detaljbeskrivning av denna utelämnats från denna beskrivning.

På det andra 12 av de två parallella spåren hos jiggen 10 är rörligt styrd en annan stödvagn 25 vilken uppbär en kläm- och mothållsenhet 26. Denna stödvagn 25 är stegvis rörlig längs spåret 12 unisont med stödvagnen 13 som löper på det andra spåret 11 så att arbetsorganen på arbetsenheten 14 och kläm- och mothållsenheten 26 alltid arbetar i exakt samma position på sektionerna A, B . De två stödvagnarna 13, 25 drivs längs spåren 11 och 12 medelst en kuggstångsdrivning 28 och 27. Vagnarnas 13, 25 rörelse liksom arbetscyklerna hos arbetsenheten 14 och kläm- och mothållsenheten 26 styrs av ett datoriserat styrsystem av någon känd typ. Styrsystemet utgör inte någon del av uppfinningen och beskrivs inte i detalj i denna ansökan.

Kläm- och mothållsenheten 26 innefattar en tröghetskropp i form av en stång 30, ett klämorgan i form av ett rör 31 vilket tätt omsluter stången 30 samt en kolv- cylinderanordning 32 för aktivering av enheten i relation till arbetsenhetens 14 arbetscykel på plåtsektionernas motsatta sida. Se Fig 2 och 4.

Stången 30 vilken har en stor massa är försedd med en gänga 33 vid sin främre ände för anslutning av en för den aktuella nittypen lämplig mothållsstämpel. Röret 31 har vid sin främre ände 34 en reducerad diameter på vilken ett presshuvud är monterbart. Vid sin bakre ände är röret 31 försedd med en kolv 35 vilken är utformad med tvâ axiellt åtskilda tätningspartier 36, 37 vilka båda är styrda i en huvudcylinder 39 och avgränsar mellan sig ett ringformigt utrymme 38. Vid sin bakre ände är kolven 35 försedd med en dämpkolv 40 vilken tätande ingår i huvudlufttillförselöppningen 41 i cylinderns 39 bakre ändvägg 42 då kolven 35 intar sitt bakre ändläge. En strypt överströmningskanal 43 är anordnad att leda tryckluft till och från cylindern 39 då huvudluftöppningen 41 är blockerad av kolven 40.

En sekundärcylinder 45 med mindre diameter bildas av en borrning inuti kolven 35. En kolv 46 som är monterad på stångens 30 bakre ände är tätande styrd i cylindern 45 och anordnad att omställa w' 15 20 25 30 35 'Kil 451 185 stången 30 relativt röret 31 från ett tillbakadraget viloläge i vilken den anligger mot en skuldra 47 på dämpkolven 40 till ett framskjutet aktivt läge vilket bestäms av en motsatt skuldra 48 i cylindern 45. En fjäder 50 är anordnad under kolven 46 för att trycka den senare och stången 30 mot det bakre viloläget, och en tätningsring 55 är monterad på kolven 46 för att tätande samverka med borrningen 45.

I huvudcylinderns 39 ändväggar 42, 51 finns anordnade luft- kommmunikationsportar 44 och 49, och genom selektiv tryck- lufttillförsel till dessa portar kan klämröret 31 och mothålls- stângen 30 röras tillsammans mellan ett tillbakadraget läge vilket benämnes ett första viloläge eller transportläge, (visat i Fig 4) och ett framskjutet läge. I detta första viloläge är klämröret 31 och stången 30 helt tillbakadragna vilket möjliggör förflyttning av mothållsenheten 26 förbi spant och andra förstärkningselement på plåtsektionerna A, B.

I cylinderns 39 främre ändvägg 51 finns en ringformig cylinderkammare 52 i vilken en ringkolv 53 är tätande styrd. Den senare är koaxiellt anordnad med mothållsstângen 30 och innefattar en axiell krage 54 som är anordnad att bilda rörelsebegränsnings- organ för kolven 35. I sitt viloläge, visat i Fig 4, medger kolven 53 kolven 35 att tillsammans med röret 31 och stången 30 inta sina mest framskjutna aktiva lägen där stången 30 genom en pâmonterad nitstämpel ansätts mot en nit för bearbetning och där röret 31 medelst ett presshuvud av nedan beskriven typ trycks mot plâtsektionerna under nitningsförloppet. Vid omställning till sitt övre läge lyfter ringkolven 53 klämröret 31 och mothâllsstângen 30 i vilket mothållsenheten 26 är avsedd att kunna flyttas från en nitposition till en annan till ett andra vilo~ eller transportläge närliggande position då inga spant eller andra förstärkningselement måste passeras. Ringkolvens 53 upplyftade läge uppnås genom tillförsel av tryckluft till kammarens 52 undre del via inloppsporten 58. En returrörelse hos kolven 53 åstadkommes genom avluftning av kammaren 52, varigenom trycket som verkar på kolvens 35 översida åstadkommer en tillbakapressning av kolven 53. 10 15 20 25 30 35 451 185 Kolven 35 är försedd med en kanal 56 genom vilken tryckluft leds mellan det ringformiga utrymmet 38 och cylinderborrningen 45 för att trycksätta den senare och förskjuta stången 30 till dennas främre aktiva position. Det ringformiga utrymmet 38 hos kolven 35 förses med tryckluft via portar 57 i cylindern 39. Detta innebär att cylindern 45 kan trycksättas endast då huvudkolven 35 intar sitt främsta läge i cylindern 39 där det ringformiga utrymmet 38 sammanfaller med portarna 57.

Vidare är kolven 35 försedd med en tryckavlastningskanal 59 vilken sträcker sig från kolvens 35 nedre ändyta till cylindern 45. Kanalen 59 slutar i cylindern 45 på ett visst avstånd från avsatsen 48 i den senare så att då kolven 45 och stången 30 förskjuts till sina främre lägen, d v s då kolven 46 anligger mot ansatsen 48, förskjuts tätningsringen 55 förbi passagen 59 varigenom kommunikation åstadkommes mellan kanalen 56 och kanalen 59. Detta innebär att den tryckluft, som tillföres genom kanalen 56 för att förskjuta stången 30 till dennas aktiva nitmottagningsläge, läcker ut genom kanalen 59. Detta inträffar endast då någon nit icke är insatt i nitningsläget och att stången 30 medelst sin påmonterade mothållsstämpel inte ansätts mot ett nitskaft. Detta är en onormal situation och luftflödet som uppstår genom cylindern 45 utnyttjas för att åstadkomma en signal som indikerar en saknad nit såsom beskrivits ovan.

Medelst gängan 33 på stångens 30 främre ände ansluts en mothållsstämpel . I den utföringsform som visas i figur 5 är stången 30 försedd med en cylindrisk stämpel 61. Enligt utföringsformen enligt figur 5 är vidare ett presshuvud 62 fastklämt på rörets 31 främre ändparti 34 med hjälp av två skruvar 63, 64. Huvudet 62 är utformat med en ringformig urtagning 65 vid sin främre ände, i vilken urtagning är placerade två brickfjädrar 66 samt den bakre änden av en hylsa 67. Den senare är axiellt inramad av å ena sidan brickfjädrarna 66 och på den andra sidan av en låsring 68 som är monterad i ett spår i uttagningen 65. Hylsan 67 är låst mot rotation genom att den är försedd med ett axiellt spår 70 i vilket en radiellt riktad pinne 69 sträcker sig. I hylsan 67 10 15 20 25 30 35 7 451 185 ingår ett rörformigt kontaktelement 72 som är tillverkat i ett lätt material såsom plast. Kontaktelementet 72 har två motstående öppningar 73 och två kanaler 74, 75 genom vilka tryckluft för renblåsningsändamål kan riktas mot den bearbetade niten. Dessa kanaler 74, 75 står i förbindelse med en luftkammare 76 inuti huvudet 62 vilken kammare är avtätad medelst två axiellt åtskilda tätningsringar 77, 78. Luftkammaren 76 förses med tryckluft genom en sidoöppning 80 i huvudet 62.

Kontaktelementet 72 visas i Figur 5 ansatt mot ytan hos sektionerna A,B koaxiellt i förhållande till nithålet. Mothållsstämpeln 61 väntar i sitt andra främre viloläge på att en nit skall insättas i hålet i sektionerna A,B. Sekundärkolven 46 som är ansluten till stången 30 är sålunda inte aktiverad .

I Fig 6 och 7 visas en annan utföringsform av uppfinningen, enligt vilken en T-formig mothållsstämpel 85 är ansluten till stångens 30 framände. Istället för att använda gängan 33 på stången 30 används ett klämförband innefattande två skruvar 86, 87. På båda sidor om stämpeln 85 finns T-formade ben 88, 89 tillhörande ett klämhuvud 90 vilket är monterat på röret 31 med hjälp av ett klämförband innefattande två skruvar 91, 95. Vid sina nedre ändar är benen 88, 89 försedda med längsgående spår 92 och 93 vilka vart och ett uppbär tvâ kontaktelement i form av plattor 94. Pinnar 99 sträcker sig tvärs spåren 92, 93 och tjänar till att kvarhålla plattorna 94 i spåren 92, 93. Plattorna 94 uppvisar avlånga öppningar 100 genom vilka pinnarna 99 sträcker sig och genom vilka en viss vertikal rörlighet hos plattorna 94 uppnås. I vart och ett av spåren 92, 93 är bakom kontaktelementen 94 monterade tvâ mjuka ribbor 101, 102 vilka är tillverkade av gummi eller ett annat material med liknande egenskaper och bildar fjäderorgan genom vilka plattorna 94 isoleras relativt benen 88, 89, huvudet 90, röret 31 och kolven 35 vad gäller överföring av mekaniska stötvågor. Plattorna 94 har en mycket liten massa och kan vara utformade i ett metalliskt eller icke-metalliskt material och är dessutom lämpligen försedda med slittåliga skoningar 103. En luftkanal för renblåsningsändamål 2 10 20 25 30 35 451 185 sträcker sig genom stämpeln 85 och kommunicerar med ett tryckluftinlopp 104 i ett av benen 89.

Styrsystemet genom vilket nitningsoperationen styrs, innefattar ett pneumatiskt system anslutet till nitmothållnings- och klämenheten 26. Detta pneumatiska system innefattar en tryckluftkälla P till vilket är ansluten en styrventil 110. Genom den senare tillförs och avledes luft till huvudcylindern 39 genom portarna 44, 49 i och för rörelse av kolven 35, röret 31 och stången 30 mellan deras tillbakadragna huvudvilolägen och deras framskjutna aktiva eller sekundära vilolägen. En tryckregulator 111 är inkopplad mellan ventilen 110 och porten 44 och medger variation av trycket bakom kolven 35 för att därigenom variera den klämkraft som påföres sektionerna A, B.

En andra styrventil 112 är ansluten till tryckluftkällan P och styr lufttillförseln till portarna 57 i huvudcylindern 39 via en förbindelseöppning 113 i den senare. Mellan ventilen 112 och cylindern 39 återfinns en tryckregulator 114 samt en flödeskänslig signalgivare 116. Genom variation av tryckregulatorns 114 inställning är det möjligt att förändra mothållskraften på stången 30 mot nitskaftet. I det fall någon nit inte är insatt i det avsedda hålet kommer stången 30 att framskjuta så långt att tryckluft kommer att läcka förbi tätningen hos kolven 46 och ut genom kanalen 59. I detta fall avkänns det till kommande läckageflödet genom den flödeskänsliga signalgivaren 116 och en signal genereras för att indikera felsituationen.

En tredje styrventil 117 är ansluten till tryckluftkällan P för att dirigera tryckluft till och från förbindelseporten 58 i cylinderkammaren 52 i och för att förskjuta ringkolven 53 mellan dennas nedre viloläge och dess upplyftade aktiva läge. En tryckkänslig signalgivare 118 och ansluten till cylindern 53 via porten 119 för att indikera det upplyftade aktiva läget hos ringkolven 52. <1

Claims (9)

451 185 Patentkrav

1. Nitningsanordning för sammanfogning av två e11er fiera pïåtsektioner (A, B) ingående i en konstruktion, innefattande ett slående nitningsverktyg (15) anordnad att bearbeta nitar från plåtsektionernas (A, B) ena sida, ett nitningsmothâ11 (30,61;85) anordnat på pïåtsektionernas (A, B) motsatta sida och anordnat att ansättas mot de av nitningsverktyget (15) bearbetade nitarna och uppvisande en massa för refïektion av nitningsverktygets sïagenergi ti11 nitarna, - ett första kïämorgan (16) ansättbart mot p1âtsektionerna (A, B) på samma sida som nitningsverktyget (15), ett andra kïämorgan (31, 62; 88) ansättbart emot piåtsektionerna (A, B) på samma sida som nitningsmothåiïet (30, 61;85), och styrorgan för positionering av nitningsverktyget (15) och nitningsmothå11et (30, 61; 85) ïiksom sagda första kïämorgan (16) och sagda andra kïämorgan (31, 62; 88) i oïika arbetspositioner på pïåtsektionerna (A, B), k ä n n e t e c k n a d a v att sagda andra k1ämorgan (31,62; 88) innefattar ett huvud (62;88), ett e11er fïer kontaktelement (72;94) med ïiten massa vilka uppbäres av sagda huvud (62; 88) och som är anordnade att ansättas mot pïåtsektionerna (A, B), samt ett sïagenergiabsorberande organ (66; 101, 102) anordnat me11an sagda kontakteïement (72; 94) och sagda huvud (62; 88) i och för undvikande av s1agenergiref1ektion från huvudet (62; 88) ti11 p1åtsektionerna (A, B).

2. Nitningsanordning enïigt patentkravet 1, kiä n n e - t e c k n a d a v att sagda ett e11er fïera kontakteïement (72) med ïiten massa innefattar en icke-meta11isk hy1sa anordnad att symmetriskt omge nitningsmothåïïet (30, 61) och att ansättas mot p1åtsektionerna (A, B) symmetriskt runt den för bearbetning avsedda niten.

3. Nitningsanordning en1igt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att sagda sïagabsorberande organ (66) innefattar ett e11er fïera fjädereïement. 451 185 10

4. Nitningsanordning enligt patentkravet 3, k ä n n e - t e c k n a d a v att sagda fjäderelement består av en eller flera brickfjädrar(66).

5. Nitningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n n e - t e c k n a d a v att sagda ett eller flera kontaktelement (94) innefattar plattor monterade i två parallella spår (92, 93) i sagda huvud (88) och anordnade att ansättas mot plâtsektionerna (A, B) på ömse sidor om den för bearbetning avsedda niten, varjämte det slagabsorberande organet är placerat i vart och ett av sagda spår (92, 93) bakom plattorna (94).

6. Nitningsanordning enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att sagda nitningsmothåll (30, 61; 85) innefattar en stång (30) som är anordnad att orienteras axiellt mot den bearbetade niten, varvid huvudet (62) hos sagda andra klämorgan (31) åtminstone delvis omger denna stång (30).

7. Nitningsanordning enligt patentkravet 2, k ä n n e - t e clk n a d a v att sagda andra klämorgan (31, 62; 88) innefattar ett rörelement (31) vilket omger stången (30) och bildar radiellt stöd för denna.

8. Nitningsanordning enligt något av patentkraven 1-7, k ä n - n e t e c k n a d a v att ett första kraftdon (45, 46) är anslutet till sagda nitningsmothåll (30, 61; 85) för att förskjuta det senare mellan ett framskjutet aktivt läge och ett tillbakadraget inaktivt läge, ett andra kraftdon (35, 39) förbundet med sagda andra klämorgan (31, 62; 88) för förskjutning av detta mellan ett framskjutet klämningsläge och ett tillbakadraget inaktivt läge, varvid sagda första kraftdon (45, 46) är tillordnat och förskjutbart tillsammans med sagda andra klämorgan (31, 62; 88).

9. Nitningsanordning enligt patentkravet 8, k ä n n e - t e c k n a d a v att både sagda första kraftdon (45, 46) och sagda andra kraftdon (35, 39) innefattar tryckfluidumdrivna kolv- cylinderanordningar, varvid sagda första kraftdons (45, 46) cylinder (46) är tillordnat kolven (35) av sagda andra kraftdon (35, 39).