SE507272C2 - Pneumatisk mutterdragare med varierbar luftflödesstrypning - Google Patents

Description

507 272 ~ trycklufttillförselkanalen till motorn. Detta medför en reduktion av motorns tomgångshastighet och därigenom en reduktion av de roterande delarnas rörelseenergi. Denna lösning på problemet medför emellertid också en begränsning av motorns låghastighetseffekt vilket naturligtvis är en nackdel eftersom verktygets fulla kapacitet då inte finns tillgänglig.

Ytterligare ett annat sätt att reducera tomgängsvarvtalet hos ett pneumatiskt kraftverktyg är att begränsa utloppsflödet från motorn. Denna metod är bättre än begränsning av tryckluftstillflödet till motorn eftersom strypningen av utloppsflödet fungerar som en reduktion av tomgängsvarvtalet hos motorn utan att försämra motorns låghastighetseffekt. Detta är viktigt eftersom det gör det möjligt att utnyttja motorns fulla kapacitet under den slutliga förspänningsfasen av ett skruvåtdragningsförlopp.

Huvudändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en pneumatisk mutterdragare i vilken momentöverskottet och/eller problemet med för tidig avstängning löses genom införande av ett utloppsstrypande organ som utan att ha någon negativ effekt pà låghastighetseffekten och utan att komplicera mutterdragarens konstruktion effektivt reducerar mutterdragarens tomgångsvarvtal.

Ett särskilt ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en pneumatisk mutterdragare utrustad med en utloppsflödesstrypning av en enkel och robust konstruktion och som är lätt att justera.

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

Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrivs nedan under hänvisning till bifogade ritningar. "507 272 Ritningsförteckning: Fig 1 visar ett diagram som åskådliggör effektkarakteristiken hos en mutterdragare som innefattar en avloppsstrypning i jämförelse med effektkarakteristiken hos ett verktyg med en ostrypt luftmotor samt ett verktyg försett med en inloppsstrypning.

Fig 2 visar ett längsgående snitt genom en mutterdragare enligt uppfinningen innefattande en utloppsstrypning.

Fig 3 visar i större skala ett snitt genom handtaget hos en mutterdragare âskádliggörande utloppsstrypningen.

Fig 4 visar i större skala såsom Fig 3 ett snitt genom handtaget hos en mutterdragare och illustrerar en alternativt utförd avloppsstrypning.

I diagrammet i Fig 1 visas det avgivna momentet T liksom den avgivna effekten P hos en utloppsstrypt motor som funktion av rotationshastigheten n. För jämförelse illustrerar också diagrammet effektkarakteristiken hos ett ostrypt verktyg och ett verktyg försett med inloppsstrypning.

Moment-/hastighetskarakteristiken för ett ostrypt verktyg illustreras såsom en rak heldragen linje Ta, och effekt- /hastighetskarakteristiken illustreras med en kontinuerlig kurvlinje Pa. Tomgàngshastigheten eller den obelastade hastigheten hos ett ostrypt verktyg är n(l).

Huvudändamàlet med uppfinning är att reducera tomgángsvarvtalet eller det obelastade varvtalet med 20-25%.

Detta representeras av punkten n(2). Genom att på ett vanligt sätt införa en inloppsflödestrypning uppnås en 507 272 ~- väsentligt lägre moment- /hastighetskarakteristik, vilket illustreras av den streckprickade linjen Tb. Jämfört med effekt- /varvtalskarakateristiken Pa hos ett ostrypt verktyg är effekt- /hastighetskarakteristiken Pb hos ett inloppsstrypt verktyg väsentligt reducerad, även i det lägre hastighetsområdet.

Fastän man åstadkommer samma reduktion av tomgångshastigheten som vid en inloppsflödesstrypning, till punkten n (2), förorsakar utloppsflödesstrypningen betydligt mindre momentreduktion, vilket illustreras av den streckade linjen Tc. Typiskt sett ger ett utloppsstrypt verktyg en mycket mindre momentreduktion än ett inloppsstrypt verktyg speciellt i det lägre hastighetsområdet. Detsamma gäller för reduceringen av avgiven effekt jämfört med ett ostrypt verktyg. Effekt- /hastighetskarakteristiken för ett utloppsstrypt verktyg illustreras med den streckade linjen Pc.

En grupp av verktyg som är angeläget att förse med utloppsstrypta motorer är pneumatiska mutterdragare försedda med hydrauliska impulskopplingar, i synnerhet impulskopplingar av den typ som saknar överströmningsförbindelse mellan tryckkammarens avdelningar.

I denna typ av verktyg tenderar den först avgivna momentimpulsen att ha ett signifikativt högre energiinnehåll beroende på en högre hastighet. Detta innebär att vid åtdragning av ett stumt skruvförband där momentmotståndet byggs upp mycket abrupt är energin hos den första impulsen mycket hög och kan lätt åstadkomma överdragning av skruvförbandet. Om denna typ av verktyg dessutom är försedd med en retardationsavkännande avstängningsmekanism kan den allra första impulsen också åstadkomma en för tidig avstängning av energitillförseln till motorn. -~5Û7 272 För att nu titta pá uppfinningens utföringsformer så visas i Fig 2 ett snitt genom en mutterdragare av pistoltyp som innefattar ett hus 10, en rotationsmotor 11, en kraftöverföring i form av en hydraulisk momentimpulskoppling 12 och en utgående axel 14. Impulskopplingen 12 är försedd med en automatisk avstängningsanordning som innefattar en retardationsavkännande utlösningsmekanism 13a monterad pà impulskopplingen och en inloppsavstängande ventil 13b placerad vid husets 10 bakre ände. Avstängningsventilen l3b är förbunden med utlösningsmekanismen 13a via en manöverstång 13c vilken sträcker sig axiellt genom motorn 11.

Avstängningsmekanismen är tidigare beskriven i USA 5,082,066 beviljat för sökanden.

Vidare är huset 10 utformat med ett handtag 15 av pistoltyp vilket innefattar en tryckluftinloppskanal 16 inklusive en anslutningsstos 17 för en tryckluftledning igängad i handtagets 15 nedre ände, samt en pådragsventil 18. Den senare innefattar ett vickbart ventilelement 19 anordnat att tätande samverka med ett ringformigt ventilsäte 20 och att manövreras av en tryckknapp 21. En fjäder 22 stöder mot den inre änden av anslutningsdosen 17 och belastar ventilelementet 19 mot stängt läge.

Parallellt med luftinloppskanalen 16 finns en utloppskanal 23 för avloppsluft vilken via en flödesstrypande anordning 24 och en utloppsdifusor 25 kommunicerar med atmosfären.

Utloppsdifusorn 25 omger den yttre delen av anslutningsdosen 17 och är roterbart anordnad för möjliggörande av justering av utloppsflödets riktning.

Vid den nedre änden av handtaget är anordnat ett förslutningsstycke 27 genom vilken sträcker sig en axiell borrning 28 och en gängad ventilspindel 29. Den senares 507 272 gänga ingriper med en gängad hylsa 30 som är fast anbragt i förslutningsstycket 27, och medelst ett invändigt nyckelgrepp 31 i spindeln 29 är denna roterbar för inställning av det axiella läget relativt ändförslutningsstycket 27. Pâ spindelns 29 inre ände är uppburet ett ventilelement 32 vilket är utformat med ett koniskt parti 33 för tätande samverkan med ett ringformigt säte 34 bildat av förslutningsstyckets 27 inre ände. En låsring 35 som är monterad i ett ringformat spår 36 på spindeln 29 bildar en axiell låsning för ventilelementet 32.

Ventilelementet 32 är rörligt styrd på spindeln 29 mellan en ansats 37 på spindeln 29 och làsringen 35. En fjäder 38 är inspänd mellan hylsans 30 inre ände och ventilelementet 32 för att fjäderbelasta det senare mot làsringen 35. På detta sätt är ventilelementet 32 förskjutbart mellan ett maxflödesläge som bestäms av làsringen 35 och ett miniflödesläge bestämt av ansatsen 37.

I ventilelementets 32 innersta läge, vilket definieras av làsringen 35 och som illustreras i Fig 2, har flödesstrypningen sitt maximala storlek. Detta läge är justerbart medelst den gängade spindeln 29. Då verktyget arbetar med hög hastighet är utloppsflödet stort och tryckfallet över ventilelementet 32 får det senare att röra sig mot fjäderns 38 kraft. Därigenom kommer ventilelementet 32 att inta sitt miniflödesläge för att strypa utloppsflödet och begränsa verktygets tomgångshastighet. Miniflödesläget definieras av ansatsen 37 pà spindeln 29.

Under verktygets drift är ventilspindeln 25 inställd för att åstadkomma en flödesstrypande passage mellan ventilelementet 26 och sätet 27 som är adekvat i relation till den önskade tomgángshastigheten. Inställningen av strypningsventilen 26 kan justeras för anpassning av verktygets '507 272 arbetskarakteristik till det aktuella skruvförbandets karakteristik.

Den fjäderbelastade utloppsflödesstrypande ventilen som illustreras i Fig 3 fungerar så att den åstadkommer endast en mindre effektförlust vid lághastighetsdrift av verktyget, trots att den åstadkommer en fördelaktig reduktion av tomgángsvarvtalet.

I Fig 4 illustreras en alternativ och ännu enklare utformning av utloppsflödesstrypningen 24. I denna utföringsform av uppfinningen är ventilelementet 32 fast anordnat på spindeln 29 och ställer alltså inte in sig automatiskt till det aktuella luftflödet. Ventilelementet 32 är axiellt låst mellan en ansats 39 på spindeln 29 och làsringen 35.

Claims (6)

507 272 --

1. Pneumatisk mutterdragare innefattande ett hus (10), en rotationsmotor (11), en utgående axel (14) för anslutning till ett för átdragning avsett skruvförband, en krafttransmission (12) för anslutning av motorn (11) till den utgående axeln (14), en tryckluftinloppskanal (16), och en avloppsluftkanal (23) som innefattar en justerbar flödesstrypning (24) för begränsning av motorns låglasthastighet, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda flödesstrypning (24) innefattar en ventilspindel (29) som sträcker sig i huvudsak genom utloppskanalen (23) i dennas längdriktning, ett ventilsäte (34) bildat av en ringformig ansats i nämnda utloppskanal (23), samt ett ventilelement (32) anordnat på nämnda ventilspindel (29) och anordnad att samverka med ventilsätet (34), varigenom nämnda ventilspindel (29) är axiellt justerbar relativt nämnda ventilsäte (34) för inställning av strypverkan hos nämnda flödesstrypning (24).

2. Mutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilelementet (32) är fast monterat på ventilspindeln (29).

3. Mutterdragare enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilelementet (32) är rörligt styrt på ventilspindeln (29) mellan ett förutbestämt miniflödesläge och ett förutbestämt maxiflödesläge, samt en fjäder (38) anordnad att belasta ventilelementet (32) i riktning mot nämnda maxflödesläge.

4. Mutterdragare enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda miniflödesläge och nämnda maxiflödesläge hos ventilelementet (32) bestäms av "507 272 två axiellt åtskilda ansatser (35, 37) på ventilspindeln (29).

5. Mutterdragare enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att ventilspindeln (29) är utformad både med en gänga för samverkan med ett gängat hål (30) i huset (10) och med en verktygsfattning (31), varvid ventilspindeln (29) är justerbar i sin längsriktning.

6. Mutterdragare enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda krafttransmission (12) innefattar en hydraulisk impulskoppling för intermittent anslutning av motorn (ll) till den utgående axeln (14).