SE461451B - Maskinverktyg foer tvaastegsdragning av skruvfoerband - Google Patents

Description

461 451 Fig la och 1b visar tillsamans en delvis skuren sidovy av ett maskinverktyg enligt uppfinningen.

Fig 2 visar ett tvärsnitt längs linjen II-II i Fig lb.

Fig 3 visar en detalj i större skala av verktyget i Fig lb.

Fig 4 öflfläfl visar ett längsgående snitt genom ett maskinverktyg enligt en utföringsform av uppfinningen.

Fig Sa-c illustrerar schematiskt samverkan av vissa delar under verktygets drift.

Fig 6 visar ett tvärsnitt längs linjen VI-VI i Fig 4.

Verktyget som visas i Fig la och lb utgörs av en vinkelmutterdragare som innefattar ett hus 10 i vilket är monterat en rotationsmotor 11 (icke visad i detalj), en krafttransmission som ansluter motorn 11 till en utgående axel 13, samt kraftförsörjningsorgan 14 placerade vid husets 10 bakre ände.

Kraftransmissionen innefattar en drivaxel 15 samt kopplingsorgan vilka innefattar en drivande part 16, ett axiellt rörligt kamelement 17 vilket är förspänt av en fjäder 26, tre rullar 18 med koniska ändpartier samt ett tvärgående förskjutbart utlösningselement 19.

Det senare har en lutandet ändyta 20 och är fjäderbelastat till anliggning mot en sned yta 21 pâ kamelementet 17.

Utlösningselementet 19 är utformat med en axiellt riktad öppning 22.

En utlösningsavkännande stång 23 sträcker sig axiellt genom drivaxeln 15 och är i sin längdriktning uppstödd av utlösningselementet 19. En driven axel 24 är försedd med ett kamparti 25 vilket utgör den drivna parten av kopplingen och vilken samverkar med rullarna 18 för överföring av vridmoment till axeln-, 24.

Den momentöverförande kopplingen innefattar vidare ett ringelement 28 vilket är inspänt mellan en fjäder 26 och kamelementet 17. 461 451 Förspänningen av fjädern 26 är inställbar medelst en mutter 29 som är gängad på drivaxeln 15. En ytterligare ringmutter 30 är monterad på drivaxeln 15 och uppbär tre axiellt riktade fingrar 31. Dessa är vid sina ena ändar är svängbart monterade på ringmuttern 30 och vid sina motsatta ändar anordnade att ändvis stödja mot ringelementet 28. Var och en av de axiellt riktade fingrarna 31 påverkas radiellt inåt av en bladfjäder 32. Vid en viss rotationshastighet hos kopplingen kommer emellertid centrifugalkrafterna som verkar på fingrarna 31 att överstiga förspänningskraften hos fjädrarna 32 och förmå fingrarna 31 att röra sig utåt. Såsom framgår av Fig 4 och 5 I innefattar ringelementet 28 en ringformig ansats 35 vilken är något lutande i relation till diameterplanet samt anordnad att samverka med fingrarnas 31 ändar vilka är sneda i motsvarande grad för att passsa mot ansatsen 35. En ringformig krage 36 hos ringelementet 28 tjänar såsom en begränsning av fingrarnas 31 utåtgâende rörelse då de senare förskjuts utåt av centrifugalkraften. Mellan ansatsen 35 och den ringformiga kragen 36 återfinns ett ringformigt spår 37 vars bredd är något större än fingrarnas 31 tjocklek varigenom fingrarna 31 tillåts att ingå i spåret 37 och möjliggöra en axiell rörelse av ringelementet 28.

För genomförande av ett åtdragningsförlopp ansluts verktyget till ett skruvförband via en mutterhylsa som ansluts till den utgående axeln 13, och kraftförsörjningsorganen 14 ansluts till en extern kraftkälla. Under det första steget av åtdragningsförloppet är momentmotståndet från skruvförbandet mycket lågt vilket innebär att rotationshastigheten hos motorn liksom hos kopplingsorganen är ganska hög. Detta innebär i sin tur att centrifugalkraften som verkar på fingrarna 31 är tillräckligt stor för att övervinna bladfjädrarnas 32 förspänningskraft och att röra fingrarna radiellt utåt till anliggning mot den ringformiga kragen 36 hos ringelementet 28. Ringelementet 28 är därigenom fritt att röra sig axiellt eftersom fingrarna 31 upptas i det ringformiga spåret 37. Se det med streckade linjer i Fig 3 illustrerade läget.

Allteftersom motståndet från skruvförbandet ökar upp mot den förutbestämda tröskelnivån kan fjädern 26 inte längre motstå det 4-61 451 4 axiella trycket som utövas av rullarna 18 på kamelementet 17 och ringelementet 28. Detta resulterar i en axiell förskjutning av kamelementet 17 och ringelementet 28 liksom i en tvärgående förskjutning av utlösningselementet 19. öppningen 22 hos det senare införes i linje med den utlösningsavkännande stången 23 vilken därvid faller ner och påverkar krafttillförselorganen 14 att stänga av eller åtminstone väsentligt reducera krafttillförseln till motorn 11. Atdragningsförloppets första steg är därmed avslutat och verktygets samtliga roterande delar har bringats till stillastående.

Då åtdragningsförloppets andra steg påbörjas är till följd av skruvförbandets vridningsmotstând rotationshastigheten hos kopplingsorganen från start mycket låg vilket innebär att fingrarna 31 kvarstår i sina kopplingslâsande lägen med sina ändar stödjande mot den ringformiga ansatsen 35 hos ringelementet 28. Ringelementet 28 är därigenom låst mot axiell rörelse och kopplingen är förhindrade att lösa ut. Eftersom kamelementet 17 inte kan röra sig axiellt kan heller inte rullarna 18 förskjutas radiellt av kampartiet 25 på den drivna axeln 24. Detta innebär att åtdragningsförloppets andra steg inte kommer att avslutas som ett resultat av att kopplingsorganen löser ut på det sätt som skedde vid det första steget utan avslutas som ett resultat av att en viss momentnivå har uppnåtts och indikerats av momentavkännare eller av en viss förändring i kraftförsörjningen. Som exempel på det sistnämnda utgör förändringar i mottrycket från motorn såsom i det här fallet vid en pneumatisk motor eller såsom en viss ökning i strömstyrkan till en elektrisk motor vid elektriskt drivna verktyg.

Följaktligen är de fjäderbelastade fingrarna 31 anordnade att omställa kopplingsorganens arbetssätt från ett momentberoende utlösande funktion till en låst, icke-utlösande funktion.

Maskinverktyget som visar i figurerna 4-6 innefattar ett hus 50 i vilket är monterat en rotationsmotor (icke visad) vilken genom en drivaxel 51 levererar ett vridmoment till en krafttransmission vilken innefattar två planetreduktionsväxlar 52 och 53. Den senare är kopplad till en driven axel 54. 5 461 451 Den första planetväxeln 52 innefattar en planethållare 56, ett antal planethjul 57 och en kuggkrans 58 vilken är orörligt anbragt i huset 50. Planethållaren 56 innefattar ett solhjul 55 för samverkan med planethjul 59 hos den andra planetväxeln 53. Planethjulen 59 uppbärs av en planethållare vilken är utformad i ett stycke med den utgående axeln 54. Den andra planetväxeln 53 innefattar också en kuggkrans 60 vilken är roterbart lagrad i huset 50 liksom axiellt förskjutbart relativt detta. På sin högra sida är kuggkransen 60 utformad med en flat ringformig ändyta 61 vilken är avdelad av två axiellt sig sträckande tänder 62 vilka är utformade med sneda kamytor. Se Fig 5a-c. Den orörliga kuggkransen 58 hos den första planetväxeln 52 har pâ sin vänstra sida en flat ringformig ändyta 64 vilken är avdelad av två axiellt sig sträckande tänder 66 vilka i likhet med tänderna 62 på den rörliga kuggkransen 60 uppvisar sneda kamytor. Mellan de två kuggkransarna 60 och 58 är insatta två kulor 67 vilka tillsammans med de flata ytorna 61 och 64 bildar ett axiellt - trycklager mellan de två kuggkransarna. Kuggkransen 60 pressas mot kuggkransen 58 medelst en fjäder 68 vilken via axiellt riktade pinnar 69 och ett axialtrycklager 80 utövar en axialbelastning på kuggkransen 60. Fjädern 68 uppstöds av en flänsförsedd mutter 63 vilken är justerbart ansluten till huset 50.

Kuggkransen 60 är försedd med två ringformiga spår 82 och 84 av vilka det ena 82 är anordnat att samverka med ett utlösningsavkännande element 83 vilket är anslutet till verktygets kraftförsörjningsorgan (icke visat), under det att det andra spåret 84 är anordnat att samverka med en radiell pinne 85 i huset 50.

Såsom illustreras i Fig Sa-c är spåret 84 större än pinnen 85 både i sin axiella riktning och i sin periferiella riktning. Arrangemanget med pinne och spår är avsett att å ena sidan tillåta en axiell förskjutning av kuggkransen 60 under kopplingens utlösningsfrekvens och å andra sidan begränsa rotationsrörelsen hos kuggkransen 60 till en bestämd vinkel efter utlösningssekvensen.

Vid drift överförs det av motoraxeln 51 överförda vridmomentet via planetväxlarna 52 och 53 till den utgående axeln 54 och vidare till ett skruvförband för åtdragning. Då momentet passerar genom den 461 451 6 andra planetreduktionsväxeln 53 överförs ett reaktionsmoment till kuggkransen 60. Den senare förhindras från att rotera i huset genom samverkan av dess tänder 12, kulorna 67 och tänderna 66 på den stationära kuggkransen 58. Beroende på de sneda ytorna på tänderna 62 och 66 tenderar kuggkransen 60 att förskjutas axiellt såsom ett resultat av det överförda momentet, men den axialkraft som utvecklas av fjädern 68 håller kuggkransen 60 i det momentöverande läget såsom illustreras i Fig Sa. Då emellertid reaktionsmomentet överstiger en bestämd nivå, vilken är tröskelnivân som representerar slutet på det första åtdragningssteget, kommer den axiella kraften som utvecklas på kuggkransen 60 att överstiga fjäderns 68 axialbelastning och förorsaka en axiell rörelse av kuggkransen 60. Kuggkransens 60 tänder 62 kommer därvid att passera förbi tänderna 66 hos den stationära kuggkransen 58. Kulorna 67 verkar kontinuerligt som ett rullningslager mellan de två kuggkransarna 60 och 58. Under denna överlöpningssekvens, vilken illustreras i Fig Sb, förskjuts kuggkransen 60 axiellt bort från den stationära kuggkransen 58 och förorsakar en rörelse hos avkänningselementet 83 som därvid kommer att påverka rotationsmotorns kraftförsörjningsorgan för avbrytande eller åtminstone väsentlig reducering av kraftförsörjningen till den senare. Denna axialförskjutning av kuggkransen 60 sker under ett mycket kort tidsintervall, ty så snart tänderna 62 och 66 har passerat varandra återtar kuggkransen 60 sitt ursprungliga axialläge vilande emot den stationära kuggkransen 58 via kulorna 67.

Efter denna utlösningssekvens följer en kort frilöpningssekvens innan ändytan hos spåret 84 ingriper med pinnen 85 och låser kuggkransen 60 mot ytterligare rotation. Detta illustreras i Fig 5c.

Kuggkransen 60 är alltså positivt låst mot fortsatt rörelse då âtdragningsförloppets andra steg påbörjas. Det andra åtdragningssteget varar tills en viss momentnivâ uppnåtts. Detta indikeras av ett momentavkännande organ av konventionell typ inbyggt i verktygets kraftöverföring eller av förändringen i mottryck från motorn i det fall en tryckfluidummotor används eller av en viss förhöjning av strömstyrkan i det fall en elektrisk motor används. 461 451 För att återstäila kopplingsmekanismen och iordníngsstäiia denna för ytteriigare ett åtdragningsförïopp reverseras motorn och beroende på arrangemanget med ett frihjul 88 melïan den drivna axeïn 54 och huset 50 låses axeln 54 mot rotation i reverseringsriktningen, varigenom kuggkransen 60 tvingas att rotera mot sin utïösningsriktning för att uppnå en återinkoppiing med kuggkransen 58 via tänderna 62, 66 och kuïorna 67.

Claims (5)

461 451 Patentkrav

1. Haskínverktyg för tvâstegsdragning av skruvförband, innefattande ett hus (10; 50), en rotationsmotor anordnad i huset (]0; 50), en utgående axe) (13; 54) roterbart driven av sagda motor och anslutbar tilï skruvförband för åtdragning, en kraftöverföring innefattande koppiingsorgan (16-18, 25; 58, 60, 67) anordnade meïïan sagda motor och sagda utgående axe] (13; 54), samt energitíïiförseiorgan för ansïutning av sagda motor till en kraftkäiïa, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda koppïingsorgan (16-18, 25; 58, 60, 67) innefattar omstäïïningsorgan (3l; 84, 85) medeïst viïka koppiingsorganens (16-18, 25; 58, 60 67) arbetssätt är omstäïïbart me11an en momentberoende utïösningsfunktion under ett första steg av åtdragningsförioppet och en icke utïösande funktion under ett andra steg av åtdragningsförioppet, samt utïösningsavkännande organ (23; 83) ti11ordnade sagda kopplingsorgan (16-18, 25; 58, 60, 67) och anordnade att påverka sagda energitilïförseïorgan för att under ett visst tidsintervaïï åstadkomma åtminstone en väsentïig reduktion av energitiilförseïn ti11 motorn då sagda koppïingsorgan (16-18, 25; 58, 60, 67) utlöses under sagda första steg av åtdragningsförïoppet.

2. Maskinverktyg enïigt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda koppïingsorgan (16-18, 25) innefattar ett kameïement (17) viiket är axieiït rörïigt mot verkan av en fjäder (12) för åstadkomande av utlösning av sagda koppïingsorgan (16-18, 25), och att sagda omstäiïningsorgan (31) är hastighetsberoende och innefattar ett eïïer fïer lâsfingrar vart och ett radieïït rörligt av centrifugalverkan från ett aktivt ïäge i viiket sagda kameïement (17) biockeras mot axialröreïse ti11 ett I inaktivt ïäge i viiket sagda kameïement (17) är fritt att röra sig axieilt vid uppnående av en förutbestämd momentnivà i sagda koppïingsorgan (16-18, 25).

3. Maskinverktyg enïigt patentkravet 2, Ûiíši k ä n n e t e c k n a t a v att sagda ett eller fler låsfingrar (31) är svängbart monterade vid sina ena ändar och belastade radiellt inåt mot sina làslägen av fjäderorgan (32), och att sagda lâsfingrar (31) är anordnade att i sina aktiva lägen ändvis uppstödja sagda kamelement (17) för att därigenom låsa det senare mot axialrörelse under ätdragningsförloppets andra steg.

4. Maskinverktyg enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda kopplingsorgan (58, 60, 67) innefattar ett reaktionsmomentöverförande element (60) vilket bildar del av sagda kraftöverföring och vilket är anordnat att utföra en rotationsrörelse relativt huset (50) vid uppnäende av en viss momentnivå varvid sagda kopplingsorgan (58, 60, 67) utlöses, varjämte sagda omställningsorgan (84, 85) innefattar ett fast anslagsorgan (85) i huset (50) vilket är anordnat att gå i ingrepp med en ansats (84) på sagda reaktionsmomentöverförande element (60) för att begränsa rotationsrörelsen hos det senare efter utlösningen och att därigenom låsa sagda kopplingsorgan (58, 60, 67) mot ytterligare utlösningsrörelse under åtdragningsförloppets andra steg.

5. Maskinverktyg enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda reaktionsmomentöverförande moment (60) innefattar kuggkransen hos en planetreduktionsväxel (53), och att sagda ansats (84) bildas av ett periferiellt riktat spår i sagda kuggkrans (60), varvid sagda anslagsorgan (85) på huset (50) innefattar en styrpinne vilken är anordnad att ingå sagda spår (84).