SE507278C2 - Skruvningsanordning avsedd för ultraljudsstyrd åtdragning av skruvförbindningar - Google Patents

Description

20 25 35 507 278 2 tyget vänd del av en skruvningsanordning enligt en fjärde utföringsform.

Beskrivning av utföringsformerna I figur 1 är en skruvningsanordnings främre, mot verktyget vända del betecknad med 10. Skruvningsanordningen 10 är försedd med en drivaxel 11, vilken är roterbart drivbar medelst en icke närmare beskriven drivmotor. Vid den i figur 1 visade änden av drivaxeln 11 är anordnat ett verktygssäte 12 för ett skruvningsverktyg 13, vilket tjänar till att dra åt en skruvförbindning. Av skruvförbindningen visas endast som exempel en skruv 14. Emellertid kan skruvningsanordningen 10 likväl sättas på en mutter hos skruvförbindninen. Skruv- ningsverktyget 13 är exempelvis utformat som en utbytbar verktygshylsa med ett säte 15 som är utformat som ett sex- kanthål avsett för skruvens 14 sexkantiga skruvhuvud 16.

Vid ändytan av skruvhuvudet 16 befinner sig ett svängnings- organ 19, som svängningsmässigt är kopplad till skruven 14.

Beträffande svängningsorganet handlar det exempelvis om en piezokristall, som vid motsvarande elektrisk stimulering genererar högfrekventa akustiska svängningar och leder in dessa i skruvförbindningen. Omvänt mottager piezokristallen ekosvängningar från skruvförbindningen och omvandlar dessa till tillhörande ekosignaler. Genom att jämföra genererade signaler med ekosignaler i en schematiskt visad utvärderings- utrustning 17 kan man på känt vis konstatera spänningstill- ståndet i skruvförbindningen och därmed det aktuella åtskruv- ningsmomentet.

Skruvningsanordningen 10 är utrustad med organ 20 avsedda för styrning av och återkoppling från svängningsorganet 19. Orga- nen 20 innefatter ett överföringselement 21, som i huvudsak sträcker sig axiellt inuti drivaxeln 11. Överföringselementet 21 är vid sin mot verktyget vända del utformat i två delar med ett axiellt, teleskopaktigt förskjutbart kontaktstift 22, varvid en fjäder 23 trycker på kontaktstiftet 22 i riktning mot skruven 14. Överföríngselementet 21 är motsvarande hål- 10 15 20 25 30 35 1597 278 3 cylindriskt utformat, så att kontaktstiftet 22 axiellt kan fjädra in däri. På överföringselementets 21 respektive på dess kontaktstifts 22 fria spets finns en kontaktyta 24, som tjänar till att styra den på skruvhuvudet 16 placerade sväng- ningsorganet 19 och som kommer i kontakt med denna då skruv- ningsverktyget 13 sätts på skruven 14.

Strömkretsen till svängningsorganet 19 sluts över en godsled- ning 25. Godsanslutningen medelst godsledningen 25 sker via skruvhuvudet 16, vid vars yta svängningsorganet 19 befinner sig. Godsledningen 25 är ungefär utformad som en hylsa och omsluter likaså kontaktstiftet 22 som överföringselementet 21 i den främre delen av skruvningsanordningen 10. Därvid är överföringselementet 21 och godsledníngen 25 elektriskt isolerade från varandra antingen medelst en isolator 26 eller, i området av kontaktstiftet 22 genom inbördes avstånd.

Godsledningen 25 är axiellt belägen i drivaxeln 11 och kan liksom kontaktstiftet 22 förskjuta sig axiellt fjädrande. För detta belastas den axiellt i framåtriktning medelst ett fjäderorgan 27. Vid påsättning av skruvningsverktyget 13 på skruven 14 berör godsledningens 25 fria ändyta 28 det elekt- riskt ledande skruvhuvudet 16 med radiellt avstånd till svängningsorganet 19.

Skruvningsverktygssätet 12 är utformat som en utvändig fler- kant 31 och på skruvningsverktyget 13 finns ett motsvarande flerkanthål 32, där båda exempelvis kan vara fyrkantigt utformade. Naturligtvis kan även omvänt skruvningsverktyget 13 vara utformat som en utvändig flerkant och skruvningsverk- tygfästet 12 som ett flerkanthål. Tillsammans bildar den utvändiga flerkanten 31 och flerkanthålet en flerkantkoppling avsedd att överföra ett drivmoment från drivaxeln 11 till skruvförbindningen.

Ungefär mitt på skruvningsverktygssätet 12 befinner sig ett ringspår 33. Två kopplingsorgan 34 griper radiellt in i ringspåret 33. Kopplingsorganen 34 är placerade i mittemot varandra belägna borrhål 35, som radiellt genomtränger skruv- 10 15 20 25 30 '35 507 278 4 ningsverktygets 13 väggar. Det kan också finnas färre eller fler borrhål 35 med tillhörande kopplingsorgan 34, emellertid minst ett borrhål 35, i vilket ett kopplingsorgan 34 är isättningsbart.

Kopplingsorganen 34 är stiftformade och den ände som griper in i ringspåret 33 är avrundad. Därvid borde helst standard- stift användas. När kopplingsorganen 34 griper in i ringspå- ret 33 blir skruvningsverktyget 13 axiellt, formbundet fixe- rat på skruvningsverktygssätet 12. På utsidan i radiell riktning täcks kopplingsorganen 34 över av ett säkringsele- ment 37 och hålls kvar i sina kopplingslägen. Säkringselemen- tet 37 är därvid ringformat, t.ex. utformat som en elastisk 0-ring. De stiftformade kopplingsorganen 34 har spelrum i borrhålen 35, så att de kan glida ut radiellt utåt efter det att säkringselementet 37 är borttaget, varvid de ej längre griper in i ringspåret 33, så att skruvningsverktyget 13 är avtagbart från drivaxeln 11. På utsidan av skruvningsverk- tyget 13 är ett runtgående spår 38 anordnat i området av borrhålen 35, i vilket säkringselementet 37 är anordnat.

I figur 2 urskils tvärsnitt av de delar som används i kopp- lingen mellan drivaxeln 11 och skruvningsverktyget 13 enligt uppfinningen. Ringspåret 33 i verktygssätet 12 utbreder sig endast i varje kantområde 40 av den utvändiga merkanten 31, så att drivaxelns 11 tvärsnitt och därmed dess polära mot- ståndsmoment endast blir obetydligt försvagat. Vid torsions- påfrestningar bidrar ändå inte kanterna 40 något väsentligt till en hållfasthetsökning. Borrhålen 35 i skruvningsverk- tyget 13 är anordnade på motsvarande sätt i flerkantprofilens 32 kantområden 40, så att kopplingsorganen 34 kan gripa in i ringspåret 33. Medelst säkringselementet 37 hålls de därmed i det i figur 2 visade kopplingsläget, oförskjutbara radiellt utåt.

Säkringselementet 37 enligt den i figur 2a jämfört med figur 2 i förminskad skala visade utföringsformen, kan utformas såsom en delcirkelformad bygel 37a, som exempelvis är till- verkad utav fjäderstål och som förbinder de båda kopplings- 10 15 20 25 30 35 .Cf17 Ö'7Q UU! Liu) 5 organen 34 i deras båda radiellt yttre belägna ändar. Lika och likaverkande delar är, liksom i de efterföljande utfö- ringsexemplen, betecknade med samma referensnummer. För lägessäkring kan både bygeln 37a och det ringformade säk- ringselementet 37 enligt den första utföringsformen gripa in i det runtgående spåret 38. Det förstår sig självt att säk- ringselementet 37 tillsammans med kopplingsorganen 34 är tillverkningsbara utav ett stycke fjäderstål genom att böja bygelns 37a ändar.

Säkringselementet 37 kan också i enlighet med figur 2c ut- formas med endast ett kopplingsorgan 34. Bygeln 37a är del- cirkelformat böjd med en till skruvningsverktygets 13 ytter- radie anpassad böjd radie och sträcker sig över mer än en fjärdedels cirkelbåge. På detta sätt är kopplingsorganet mycket enkelt säkringsbart i borrhålet 35, eftersom kopp- lingsorganet 34 endast behövs stoppas in i borrhålet 35, varvid bygeln 37a, som företrädesvis består utav fjädertråd, fjädrande spärras ut och ligger an med förspänning mot ytteromkretsen av skruvningsverktyget 13. I enlighet med figur 2b kan även två sådana säkringselement 37 med kopp- lingsorgan 34 anordnas inbördes förskjutna. Bygeln 37a borde då helst sträcka sig över mindre än en halv cirkelbåge. Ett runtgående spår 38 är inte obetingat nödvändigt. Ett sådant säkringsorgan 37 med kopplingsorgan 34 kan med fördel an- vändas för att hålla godtyckliga skruvningsverktyg.

För att även då skruvningsverktyget 13 inte helt är påsatt på skruvhuvudet 16 kunna styra svängningsorganet 19, är ett axiellt, cirkelformat urtag 30 placerat på den mot skruven 14 vända framsidan av skruvningsverktyget 13 (figur 1), varvid urtaget 30 bildas av t.ex. ett runtgående instick, som har en större diameter än hörnmåttet på skruvhuvudet 16. Skruven 16 kan därför även då kanterna av sätet 15 och skruvhuvudet 16 ej är i linje med varandra gå så djupt in i skruvningsverk- tyget 13, att en invändningfri elektrisk kontakt är garante- rad. Detta är fördelaktigt speciellt när det inte finns någon ytterligare godsledning 25 och godsanslutningen äger rum via skruvningsverktyget 13 eller då godsledningen 25 och kontakt- 10 15 20 25 30 35 507 278 6 stiftet 22 bör skyddas och därför inte axiellt sticker ut utanför sätet 15 då skruvningsverktyget 13 är avtaget från skruvhuvudet. För att skruvningsverktyget 13 skall kunna sättas på fullständigt måste i detta fall kanterna bringas i linje med varandra genom vridning medelst skruvningsdriv- anordningen. Vid fullständigt påsatt skruvningsverktyg 13 rör sig under skruvningen skruvhuvudet 16 axiellt framåt inuti sätet, varvid kontaktstiftet 22 och godsledningen 25 som flyttar efter sörjer för en avbrottsfri styrning av sväng- ningsorganet 19.

I figur 3 visas en tredje utföringsform av en formbunden koppling mellan vriddrivsaxaln 11 och skruvningsverktyget 13. Även här skapas den vridbundna kopplingen mellan drivaxeln 11 och skruvningsverktyget 13 medelst en fyrkant. I den utvän- diga flerkanten 31, som likaledes är utformad på drivaxeln ll, är ringspåret 33 urtaget i kanternas 40 område. I skruv- ningsverktygets 13 vägg är emellertid endast ett borrhål 35 anordnat, som löper kordaformat i tangentiell riktning mot ringspåret 33 och skär en av de fyra kanterna 40 på ett sådant sätt att ett i borrhålet 35 isatt kopplingsorgan 34 formbundet griper in i ringspåret 33 och formbundet låser skruvningsverktyget 13 på verktygssätet 12. Kopplingsorganet 34 är likaledes stiftliknande utformat. Pâ skruvningsverk- tygets 13 utsida är spåret 38 urtaget, i vilket kan anordnas motsvarande den första utföringsformen enligt figurerna 1 och 2, ett i figur 3 icke visat, ringformat säkringselement som håller kopplingsorganet 34 i sitt kopplingsläge.

Den fjärde utföringsformen i enlighet med figur 4 visar den mot verktyget vända delen av en skruvningsanordning 10 som i huvudsak är utformad som i första och andra utföringsformen.

Skruvningsverktyget 13 är i detta fall emellertid försett med en utvändig sexkant formad som en Imbus-nyckel, som kan bringas till vridfast ingrepp med ett motsvarande sexkanthål hos en skruv 14. Överföringselementet 21 genomskjuter fullständigt skruvnings- verktyget 13 i axiell riktning med sitt kontaktstift 22, som 10 507 U 27* 7 likaledes kan fjädra tillbaka mot en fjäderkraft. Svängnings- organet 19 är centrerad på botten av skruvens 14 sexkanthål.

Kontaktstiftet 22 och skruvningsverktyget 13 är elektriskt isolerade vid den utvändiga flerkanten 45 genom en isolator- hylsa 47.

På grund av utrymmesskäl har det i detta fall avståtts från en godsanslutning enligt den första utrföringsformen. Som godsledning tjänar istället de elektriskt ledande delarna skruvhuvud 16, skruvningsverktyg 13 och drivaxel 11.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 507 278 a Patentkrav

1. Skruvningsanordning för ultraljudsstyrd àtdragning av skruvförbindningar, vilken är försedd med organ (20) för signalöverföring mellan en utvärderingsutrustning (17) och ett svängningsorgan (19) på huvudet (16) av skruvförbind- ningen och innefattar en vriddrivaxel (ll), inom vilken finns åtminstone ett sig axiellt sträckande elektriskt överförings- element (2l,25) för överföring av signalerna, varvid vrid- drivsaxeln (ll) är kopplingsbar till ett skruvningsverktyg (13), som har ett motsvarande axiellt genomgående säte (15) för det åtminstone ena överföringselementet (2l,25), känne- tecknad av att vriddrivsaxeln (ll) och skruvningsverktyget (13) är vridbundet kopplingsbara medelst en flerkantkoppling (3l,32) innefattande en utvändig flerkant (31) och ett mot- svarande flerkanthàl (32), att i området av flerkantfästet (31) är radiellt utvändigt urtaget ett åtminstone delvis runtgàende ringspàr (33), att i området av flerkanthàlet (32) är anordnat minst ett borrhál (35), som genomkorsar flerkant- hàlets (32) vägg, och att ett kopplingsorgan (34) är insätt- bart i varje av det minst ena borrhàlet (35) och i ett kopp- lingsläge mellan vriddrivsaxeln (ll) och skruvningsverktyget (13) formbundet griper in i ringspàret (33), varvid kopp- lingsorganet (34) är axiellt säkringsbart i kopplingsläget medelst ett säkringselement (37).

2. Skruvningsanordning enligt krav l, kännetecknad av att flerkantkopplingen (3l,32) är fyrkantigt utformad, varvid den utvändiga flerkanten (31) befinner sig på vriddrivsaxeln (11) och flerkanthàlet (32) på skruvningsverktyget (13).

3. Skruvningsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att det minst ena borrhàlet (35) löper kordaformat i tangen- tiell riktning mot ringspàret (33) på sådant sätt att borr- hàlet (35) skär flerkanthàlet (32) i området av en av skruv- ningsverktygets (13) kanter (40). 10 15 20 25 30 35 507 2?8 9

4. Skruvningsanordning enligt ett av de föregående kraven, kännetecknad av att det minst ena kopplingsorganet (34) är stiftformat.

5. S. Skruvningsanordning enligt ett av de föregående kraven, känneteoknad av att säkringselementet (37) är åtminstone delvis ringformat utformat och ligger an mot utsidan av skruvningsverktygets (13) omkrets.

6. Skruvningsanordning enligt krav 5, kännetecknad av att säkringselementet (37) utgöres av en bygel (37a) utav fjäd- rande material som sträcker sig över mer än en fjärdedels cirkelbåge och vid dess ena ände är kopplingsorganet (34) format i ett stycke.

7. Skruvningsanordning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att skruvningsverktyget (13) innefattar i området av det minst ena borrhålet (35) uppvisar ett åtminstone delvis runt- gående spår (38) för upptagande av säkringselementet (37).

8. Skruvningsanordning enligt krav 7, kännetecknad av att det ringformade säkringselementet (37) utgörs av en O-ring.

9. Skruvningsanordning enligt krav 7, kännetecknad av att i området av flerkanthålet (31) är två borrhål (35) upptagna i dess vägg, varvid i varje borrhål ett stiftformat kopplings- organ (34) som räcker in i ringspåret (33) kan gripa in, varvid de båda kopplingsorganen (34) är förbundna medelst ett bygelformat säkringselement (37).

10. Skruvningsanordning enligt ett av de föregående kraven, kännetecknad av att skruvningsverktyget (13) vid sin från vriddrivaxeln (ll) vända ände innefattar ett sexkanthål i form av en hylsa och vid sin ändyta har en axiell, runtgående urtagning (30), som har större diameter än hörnmåttet på skruvhuvudet (16). , . . . om P7 Û 5 o 7 2, O lo

11. ll. Skruvningsanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad av att skruvningsverktyget (13) är försett med en utvändig sexkant (45) i form av en Imbus-nyckel.