SE532395C2 - Kraftverktyg för åtdragning av skruvförband samt frikoppling - Google Patents

Description

25 30 532 395 vissa delar av elektronikindustrin, där det även ställs mycket höga krav på produktivitet.

I dessa fall är önskvärt med ett extremt snabbt stqgp för att uppnå skruvförband med hög kvalitet även när en högvarvig skruv- eller mntterdragare används.

SYFTE OCH UPPFININGENS VIKTIGASTE SÃRDRAG Uppfinnings syfte är att angripa problemen i känd teknik för att åtminstone delvis minska de medföljande nackdelarna.

Syftet är att tillhandahålla ett kraftverktyg enligt ovan med kännetecken enligt särdragen av den kännetecknande delen av krav 1.

Genom att tillhandahålla ett verktyg med en frikoppling som kan frikoppla de roterande delarna från motorn och växelhusdelarna från den utgående axeln uppnås att den övervägande delen av tröghetsmomentet frikopplas.

Därigenom pâverkas inte skruvförbandet av den största delen av den kinetiska energin som är lagrad i de roterande massorna i verktyget. Vidare, undviks, åtminstone delvis, problem med detektering av snabba processer.

Som ett exempel kan nämnas att masströghetsfaktorn för de frikopplingsbara delarna enligt uppfinningen kan vara i storleksordningen 20 till 100 gånger större än masströghetsfaktorn av de element som förblir sammankopplade till den utgående axeln. 10 15 20 25 30 532 335 US 5 155 421 beskriver en mutterdragare för àtdragning av skruvförband med hjälp av en inbromsningssvarande tröghetsanordning.

U9Dfiningen är särskilt användbar där rotationsmotorn är en elektrisk motor och där bromsanordning består av en strömkrets som tilldelar ett bromsmoment pà motorn, då det för dessa afiplikationer redan finns exempel pà mycket högvarviga och snabbstoppande skruvdragare.

Det är föredraget att en första kopplingsdel utsätts för en kraft i riktning av den första positionen genom åtminstone en av följande ur gruppen: ett elastiskt element, en elektrisk SDOIS. pá grund av att detta medger, ett initialt moment vilket överförs med hjälp av kopplingen, samt en distinkt första position. Det elastiska elementet kan vara en tryckfjäder eller någon annan elastiskt anordning.

En spole, som är inducerad med hjälp av elektrisk ström, kan àstadkoma samma funktion som det elastiska elementet eller tillhandahålla en ytterliggare vidhàllningskraft. Den kan vidare behålla kopplingen i ett frikopplingsläge eller även, när den för ändamålet lämpligen är inducerad, förflytta den första kopplingsdelen till ett en andra position där den är frikqplad fràn den andra kopplingsdelen, även när verktyget inte bromsar. Den kan även åstadkomma en stabiliserande effekt på dem första kopplingsdelen och förhindra den från att oscillera.

Den första kopplingsdelen styrs företrädesvis av något av fölíäme i gruppen: skruvgänga, kula och spår, pigg och spår, kam kamáöljare. Användande av skruvgänga är med fördel simelt och ekonomisk, men tillåter i grunden endast användande av 10 15 20 25 30 532 395 verktyget i en rotationsriktning, om inga åtgärder har vidtagits för att möjliggöra användande vid omvänd rotationsriktning. Kul och spår anordningen eller pinne och spår anordningen för att leda den första kopplingsdelen möjliggör att använda verktyget i båda rotationsriktningar genom att utforma och anbringa spåret ändamålsenligt.

Verktyg enligt teknikens ståndpunkt som har en rotationshastighet om 45000 varv per minut kan bromsa till stillestànd inom 5 msek. En sådan mycket snabb inbromsning orsakar även en icke önskvärd efterrotation av skruven på grund av det påtagliga tröghetsmomentet av roterande delarna.

Effekten av denna efterrotation är, svår att beräkna, samt svår att kompensera för, och därmed allmänt skadligt för resultatet, speciellt för de förband som nämns ovan. Med hjälp av föreliggande uppfinning, undviks en stor del av denna efterrotation.

Föreliggande fördelar uppnås med hjälp av en frikoppling för ett skruvförband àtdragande verktyg.

Vidare egenskaper och fördelar med denna uppfinning beskrivs i följande beskrivning och ritningar.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppfinningen komer nu att beskrivas i mera detalj med hjälp av utföringsformer med referens till bifogade figurer, där: Fig. 1 visar i form av diagram kraftverktyget i enlighet med uppfinningen, 10 15 20 25 30 532 355 Fig. Za visar, i ett axiellt snitt, frikoppling av kraftverktyget enligt Fig. 1 in en första position, Fig. 2b visar, i ett axiellt snitt, frikopplingen av kraftverktyget enligt Fig. 1 i en andra position, och Fig. 3 visar en detalj av frikqgplingen i en andra utförinsform.

BESKRIVNING AN UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar i form av ett diagram ett kraftverktyg 1 till för átdragning av skruvförband där endast de väsentliga delarna anges. Kraftverktyget 1 innefattar ett hus 2 med en elektrisk motor 3. Motorn 3 är kopplad till en mellanliggande kraftöverförimgsenhet 4 som i sin tur innefattar en växel 5 samt en frikappling 6.

Frikopplingen 6 är vid den utgående sidan kopplad till en utgående axel 7 som i sin yttre ände bär upp en skruvuppbärane del 8.

Med 9 indikeras en central processenhet, som styr användningen av verktyget. En elkrets 10 för initiering av bromsmoment är, på ett funktionellt sätt, kopplad till processenheten samt till den elektriska motorn 3.

Enheten 3 kan vara anordnad att detektera när en särskild situation uppstår som indikerar att en förinställd momentnivà har uppnåtts genom till exempel övervakning av strömmen till verktygets motor. För att uppnå ett snabbt stop av motorn kan elkretsen till motorn kortslutas som därmed bromsar kraftfullt. Andra kända lösningar för att bromsa motorn kan även användas. Motorn kan matas med el fràn batteri eller kopplas till elnätet via en elektrisk kabel 22. 10 15 20 25 30 532 395 I Fig. 2a, visas frikopplingen 6 i mera detalj. Frikopplingen 6 innefattar en första kopplingsdel 11 som är anordnad på en stödaxel 14. Stödaxeln 14 är i sin tur rotatíonskopplad till den elektriska motorn. Kullager anges med 20.

Den första delen 11 trycks med hjälp av en spiralformad tryckfjâder 13, som är anordnad mellan en ansatts 15 pá stödaxeln 14 och en ansatts med ansattsyta 16 på ett hyllsparti 17 av den första delen 11, till den visade positionen som utgör den första positionen av den första kopplingsdelen. I den positionen är kopplingsdelen sammankqpplad med den andra kopplingsdelen 12 av frikqgplingen 6. vidare, styrs den första kopplingsdelen 11 relativt stödaxeln 14 över en skruvgänga 18 pà så sätt att den relativa rotationsrörelsen av den första kopplingsdelen 11 med avseende pà stödaxeln 14 orsakar en relativ axiell förskjutning av den första kqpplingsdelen ll relativt stödaxeln 14 och även av den andra kqgplingsdelen 12.

I Fig. 2b visas fríkopplingen 6 i den andra positionen av den första kqpplingsdelen, där den senare har förskjutits axiellt så att mcmentöverföringen mellan den första och den andra kopplingsdelarna 11 och 12 har upphört.

I enlighet med uppfinningen uppnås denna andra position av den första kopplingsdelen 11 när den elektriska motorn 3 pàlägges ett bromsmoment som i sin tur även åstadkommer en stark inbromsning av stödaxeln 14. Pà grund av den kinetiska energin sem är lagrad i den första kopplingsdelen vid rotationen och inbromsning av stödaxeln 14, uppstår en relativ 10 15 20 25 30 532 355 tröghetsrörelse mellan den första kopplingsdelen ll och stödaxeln 14.

Härigenom komer den första kopplingsdelen ll, med hjälp av styrning fràn gängan l8, läma den första positionen och inta den andra positionen som visas i Fig. 2a. Det bör inses att den ”första positionen” är klart definierad medan den ”andra positionen” kan definieras som samtliga positioner där den första kopplingsdelen inte är frikopplad fràn den andra kopplingsdelen.

När den första kopplingsdelen befinner sig in den andra positionen, eller positioner, består de återstående delarna som fortfarande är samankopplade med den skruvuppbärande delen endast av, den utgående axeln 8 samt den andra kopplingsdelen 12, vars kinetiska energi har en storleksordning som inte är skadlig för det resulterande förbandet. Det bör dock noteras att en eller flera växelsteg (inte visade) kan vara anordnade mellan frikopplingen och den utgående axeln. Dessa delar påverkar dock inte uppfinningens effekt om berörda delar är ändamålsenligt dimensionerade.

Uppfinningen kan modifieras inom ramen för följande kraven.

Frikopplingen kan konstrueras pà annat sätt än med koniska kontaktytor sa som visas i Fig. 2a och 2b, till exempel med plana kontaktytor.

Spiral tryckfjäderna 13 kan ersättas med en annan typ av ställdon som till exempel en elektrisk spole, som anges med 19, vilken kan ha kombinerade egenskaper nämligen 1) tillhandahålla hàllkraft för kopplingen, 2) tillhandahålla en fortsatt frikopplingsposition av den första kopplingsdelen, och 3) tillhandahålla en anordning för stabilisering av den 10 15 20 25 532 335 första kopplingsdelen för att undvika oönskad oscillering.

Elförsörjningen till spmlen 19 kan styras av processenheten 9.

Spolen kan även utgöra ett komplement till ett elastiskt element så. som en tryckfijäder 13.

I Fíg. 3 visas ett alternativ till gängan 18 enligt Fig. 2a och 2b. En stödaxel 14' är försedd med ett styrspàr 21 som har en vinkelförskjutning of” till ett plan som är transversellt orienterat relativt axeln av axeln 14' . Den första kopplingsdelen kan styras med hjälp av spåret 21 genom en mellanliggande kula eller pinne eller liknande. Andra lösningar är också möjliga sà som en kam och kaznföljare.

Motorn i verktyget kan även vara luftdriven, även om verktyg av derma sort sannolikt inte levererar hög rotationshastighet i vilken uppfinningen är mest användbar.

Det är önskvärt att arrangera frikopplingen sà nära skruvförbandet som möjligt, därför att detta medför en litet tröghetsmoment efter fríkoppling. Ibland är det dock, av dimensionerings skäl, mmtiverat att åtminstone ha ett växelsteg mellan frikopplingen och den utgående axeln.

Uppfinningen är mest användbar för små, làg momentmaskiner, men kan även tillämpas på större verktyg.

Claims (10)

10 15 20 25 30 532 355 Patentkrav

1. l. Ett kraftverktyg (1) för åtdragning av skruvförband, innefattande en rotationsmotor (3), en anordning för initiering av ett bromsmoment (10) på motorn när en förinställd åtdragningsnivà har uppnåtts, en utgående axel (7) för koppling till en skruv- eller mutter mottagande del och en momentöverföringsenhet (4) mellan motorn och den utgående axeln, kânnetecknat av - att momentöverföringsenheten (4) inkluderar en frikoppling (6) för avbrytande av momentöverföringen till den utgående axeln, - att frikopplingen (6) inkluderar en första kopplingsdel (ll) som är anordnad pà en stödaxel (14) som är rotationskopplad till motorn och en andra kopplingsdel (12) som är rotationskopplad till den utgående axeln, - att den första kopplingdelen (ll) är förskjutbar mellan en första position, där den är sammankopplad med den andra kopplingsdelen (12) för momentöverföring till den utgående axeln, och en andra position eller positioner där den är frikopplad från den andra kopplingsdelen och där momentöverföringen till den utgående axeln år avbruten, och - att den första kopplingsdelen (11) är styrd i relation till stödaxeln så att en relativ tröghetsrelaterad rotationsrörelse av den första kopplingsdelen (ll) relativt stödaxeln (14) till följd av ett bromsmoment pàlagt motorn, resulterar i att den första kopplingsdelen förskjuts från den första positionen till en andra positionen eller positioner.

2. Verktyg enligt krav 1, kânnetecknat av att rotationsmotorn (3) är en elektrisk motor. 10 15 20 25 30 532 355 10

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, kànnetecknat av att anordningen för initiering av ett bromsmoment på motorn är en elkrets (10) för initiering av ett elektriskt bromsmoment på motorn (3).

4. Vertyg enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att den första kopplingsdelen (ll) utsätts för en kraft i riktning av den första positionen genom minst ett av följande i gruppen: ett elastiskt element (13), en elektrisk spole (19).

5. Verktyg enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att den första kopplingsdelen (11) utsätts för en kraft i riktning av den andra positionen genom den elektriska spolen (19).

6. Verktyg enligt något av kraven 1-5, kännetecknat av att den första kopplingsdelen styrs av något från gruppen: skruvgänga, kula och spàr, pinne och spår, kam och kamföljare.

7. Frikopplingsanordning för ett kraftverktyg (1) för àtdragning av skruvförband, innefattande en rotationsmotor (3), en anordning för initiering av ett bromsmoment (10) till motorn när, en förinstâlld åtdragningsnivà har uppnåtts, och en utgående axel (7) för koppling till en skruv- eller muttermottagande del, nämnda frikoppling (6) ingår i en momentöverföringsenhet (4) som är anordnad mellan motorn (3) och den utgående axeln (7), där frikopplingen är anpassad att avbryta momentöverföringen till den utgående axeln, och där - frikopplingen (6) innefattar en första kopplingsdel (ll) som stöds av en stödaxel (14) som är rotationskopplad till motorn (3) och en andra kopplingsdel (12) som är rotationskopplad till den utgående axeln (7), lO 15 20 25 30 532 335 ll - den första kopplingsdelen (11) är förskjutbar mellan en första position, där den är sammankopplad med den andra kopplingsdelen för momentöverföring till den utgående axeln, och en andra position eller positioner där den är frikopplad från den andra kopplingsdelen och där momentöverföringen till den utgående axeln (7) är avbruten, och - den första kopplingsdelen (11) är styrd i relation till stöd axeln (14) så att en relativ tröghetsrelaterad rotationsrörelse av den första kopplingsdelen relativt stödaxeln till följd av initiering av ett bromsmoment på motorn resulterar i att den första kopplingsdelen (3) förskjuts från den första positionen till nämnda andra positionen eller positioner.

8. Frikopplingsanordning för ett kraftvertyg enligt krav 7, kännetecknat av att den första kopplingsdelen (11) utsätts för en kraft i riktning av den första positionen genom minst ett av följande i gruppen: ett elastiskt element (13), en elektrisk spole (19).

9. Frikopplingsanordning för ett kraftvertyg enligt krav 7, kännetecknat av att den första kopplingsdelen (11) utsätts för en kraft i riktning av den andra positionen genom den elektriska spolen (19).

10. Frikopplingsanordning för ett kraftvertyg enligt något av kraven 7, 8 eller 9, kännetecknat av att den första kopplingsdelen (11) styrs av något från gruppen: skruvgänga, kula och spår, pinne och spår, kam och kamföljare.