SE534852C2 - Momentavkännande enhet för ett kraftverktyg - Google Patents

Description

534 B52 för sammankoppling med ett kuggkranselement utsatt för reaktionsmoment. Denna anordning är fördelaktig genom att den kräver ett relativt litet axiellt utrymme i verktygshuset, men fordrar istället ett stort radiellt utrymme och är ganska komplicerad och dyr att tillverka.

Det är ett huvudändamål med uppfinningen att åstadkomma en förbättrad momentavkännande enhet för ett kraftverktyg, varigenom nackdelarna med tidigare kända anordningar undviks. Uppfinningen avser sålunda att skapa en momentavkännande enhet för ett kraftverktyg som har en kompakt utformning och billig att tillverka.

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

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritning.

Ritningsförteckning Fig. 1 visar ett längsgående snitt genom ett kraftverktyg innefattande en momentavkännande enhet enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar ett tvärsnitt längs linjen II-II i Fig. 1.

Fig. 3 visar en perspektivvy av ett momentöverförande element enligt uppfinningen innefattande ett belastningsavkännande organ.

Kraftverktyget som visas i ritningsfigurerna utgörs av en mutterdragare för àtdragning av skruvförband och som innefattar ett hus 10, en rotationsmotor 11, en reduktionsväxel 12, och en utgående axel 13 lagrad i ett vinkelhuvud 14. Reduktionsväxeln 12 innefattar två planetväxelsteg av en välkänd typ kopplade i serie och 534 B52 uppvisande en gemensam icke-roterande kuggkrans 16 förbunden med huset 10. För att hålla nere beskrivningens omfattning beskrivs inte planetväxelstegen i ytterligare detalj. Reduktionsväxeln 12 har emellertid en primärdrivaxel som är utformad med ett solhjul 19 och ansluten till motorn ll.

Kuggkransen 16 är förbunden med huset 10 via en momentavkännande enhet 20 som är anordnad att till huset 10 överföra det reaktionsmoment som utövas på kuggkransen 16 under verktygets arbete.

Som är väl bekant i tidigare känd teknik är det reaktionsmoment som överförs via planetväxelns kuggkrans proportionellt mot det avgivna momentet på verktygets utgående axel, och för att åstadkomma en stationär och relativt enkel anordning att mäta det avgivna momentet hos verktyget har man anordnat ett momentavkännande organ mellan kuggkransen och verktygshuset. Såsom beskrivs ovan har tidigare kända anordningar för detta ändamål varit ofördelaktiga genom att kräva för mycket utrymme och/eller vara för komplicerade och dyrbara att tillverka.

I det kraftverktyg som illustreras i ritningsfigurerna är en momentavkännande enhet 20 med ett ringformigt momentöverförande element 22 anordnat mellan kuggkransen och huset 10 och uppvisar en geometrisk axel som sammanfaller med kuggkransens 16 geometriska axel. Detta momentöverförande element 22 är relativt tunt, dvs. dess axiella längd är väsentligt mindre än dess radiella dimensioner, vilket innebär att det kräver endast ett begränsat axiellt utrymme i huset 10. Det momentöverförande elementet 22 är utformat med ett första par externa och 534 B52 diametralt motsatta ingreppspartier 24,25 för anslutning till huset 10, och ett andra par diametralt motsatta ingreppspartier 27,28 för anslutning till kuggkransen 16.

Det första paret ingreppspartier 24,25 är vinkelförskjutna 90 grader gentemot det andra paret ingreppspartier 27,28.

Det första paret ingreppspartier 24,25 är avsett att överföra reaktionskrafter FR fràn det momentöverförande elementet 22 till huset 10, medan det andra paret ingreppspartier 27,28 är avsett att överföra momentrelaterade tangentiellt riktade krafter FT mottagna från kuggkransen 16 till det momentöverförande elementet 22. Se Fig. 3.

Ingreppspartierna 24,25 i det första paret är anordnade att ingå i spár 31,32 i huset 10, och ingreppspartierna 27,28 i det andra paret är anordnade att upptas i fickor 36,37 i kuggkransen 16. Se Fig. 2.

Mellan de första och andra paren ingreppspartier 24,25 respektive 27,28 återfinns fyra identiska veka zoner 42 a-d vilka under momentöverföring utsätts för böjpåkänningar och blir därmed elastiskt deformerade. För att mäta denna deformation orsakad av böjpåkänningarna är töjningsgivare 43 anordnade av vilka endast en illustreras i Fig. 3. Dessa töjningsgivare 43 är monterade på plana ytor 45 a-d som sträcker sig i plan A och B som är parallella med kuggkransens 16 geometriska axel C. I tvärriktningen sträcker sig dessa plan A och B längs kordalinjer genom en tänkt cirkel som är koncentrisk med kuggkransen 16.

Varje töjningsgivare 43 är lämpligen ansluten till en Wheatstone-brygga i en arbetsstyrande eller -övervakande 534 B52 anordning placerad ombord på verktyget eller på avstånd från verktyget som en stationär enhet, varvid momentrelaterade signaler àstadkommes för indikering av det från verktyget avgivna momentet. Genom att jämföra de aktuella signalerna med förinställda signaler som representerar en önskad slutlig momentnivà är det möjligt att bestämma när det avgivna momentet har nått en önskad nivå och om så önskas initiera en automatisk avstängning av verktyget.

Tack vare sina kompakta dimensioner och sin enkla utformning är den momentavkännande enheten enligt uppfinningen inte endast lämplig för utan speciellt anpassad för tillämpning vid kraftverktyg. Det ringformiga momentöverförande elementet 22 kan tillverkas rationellt genom extruderingsteknik där exempelvis ett rörformigt ämne i lättmetall med önskad tvärsnittsform extruderas, och separata element skapas till genom skärning av ämnet i "skivor".

Claims (5)

534 852 Patentkrav

1. Momentavkännande enhet för ett kraftverktyg uppvisande ett hus (10), en rotationsmotor (11), och en reduktionsväxel av planettyp (12) innehållande en kuggkrans (16), innefattande ett momentöverförande element (22) placerat mellan kuggkransen (16) och huset (10) för överföring till huset (10) av det reaktionsmoment som pàföres kuggkransen (16), varvid det momentöverförande elementet (22) är försett med minst en belastningssensor (43) anordnade att avge elektriska signaler motsvarande storleken av det överförda reaktionsmomentet, k ä n n e t e c k n a d av att det momentöverförande elementet (22) är i huvudsak ringformigt och uppvisande en axiell längd väsentligt mindre än dess radiella dimensioner, varvid det momentöverförande elementet (22) är anordnat med sin geometriska axel sammanfallande med den geometriska axeln hos kuggkransen (16) och innefattar 0 ett första par externa ingreppspartier (24,25) för ingrepp med spår (31,32) i huset (10), 0 ett andra par externa ingreppspartier (27,28) för ingrepp med urtagningar (36,37) i kugqkransen (16), varvid nämnda första par och nämnda andra par ingreppspartier (24,25,27,28) är vinkelförskjutna relativt varandra, I åtminstone ett par veka deformationszoner (42a-d) placerade mellan nämnda första och andra par ingreppspartier (24,25,27,28) och anordnade att utsättas för böjpåkänningar av det reaktionsmoment som överförs av det momentöverförande elementet (22), varvid nämnda minst en belastningssensor (43) är monterad på en av nämnda deformationszoner (42a-d). 534 852

2. Momentavkännande enhet enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att var och en av nämnda deformationszoner (42a-d) innefattar en plan yta (45a-d) som sträcker sig i ett plan (A,B) i huvudsak parallellt med kuggkransens (16) geometriska axel, och att nämnda minst en belastningssensor (43) utgörs av töjningsgivare monterade på den plana ytan (45a-d) hos minst en av nämnda deformationszoner (42a-d).

3. Momentavkännande enhet enligt kravet l eller 2, k ä n n e t c k n a d av att nämnda deformationszoner (42a-d) är fyra till antalet och anordnade i två par med deformationszonerna (42a,b) i ett par är placerade diametralt motsatt deformationszonerna (42c,d) i det andra paret, och att nämnda två par deformationszoner (42a-d) är placerade med 90 graders vinkelförskjutning relativt varandra.

4. Momentavkännande enhet enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att ingreppspartierna (24,25) hos nämnda första par är placerade diametralt motsatt varandra, och att ingreppspartierna (27,28) hos nämnda andra par är placerade diametralt motsatt varandra, varvid ingreppspartierna (24,25) hos det första paret är vinkelförskjutna relativt ingreppspartierna (27,28) hos det andra paret med 90 grader.

5. Momentavkännande enhet enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda momentöverförande element (22) är utformat i ett stycke.