Pierwszenstwo: 07.05.1970 Zjednoczone Ameryki Pólnocna Zgloszenie ogloszono: 10.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 16.09.1974 71H0 KI. 87a,13 MKP B25&1/00 Twórcywynalazku: George Joseph Van Hecke, Albert George Masinda Uprawniony z patentu tymczasowego: Huck Manufacturing Company, Detroit (Stany Zjednoczone Ameryki) Urzadzenie do zakrecania i zaciskania nakretki na srubie Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zakrecania i zaciskania nakretki nasrubie. i _ Znane sa urzadzenia stosowane oddzielnie do zakrecania i zaciskania nakretki na srubie. Stosowane jest najpierw narzedzie do zakrecania nakretki na srube, które zapewnia dla montowanego zlacza odpowiednie wielkosci wstepnego naprezenia. Urzadzenie to umozliwia zakrecanie nakretki na srubie, az do osiagniecia wybranej wartosci momentu obrotowego, po czym stosuje sie nastepnie urzadzenie do zaciskania w celu uzyskania wymaganej wielkosci ostatecznego nacisku. Wada tych narzedzi jest koniecznosc stosowania przerw w pracy dla zmiany jednego narzedzia na drugie.Celem wynalazku jest ulatwienie montazu przez wykonanie narzedzia, które moze zarówno zakrecac jak i zaciskac nakretke na srubie.Zgodnie z wynalazkiem urzadzenie zawiera zespól zakrecajacy nakretke na srube oraz zespól zaciskajacy nakretke na srubie polaczone wzajemnie. Zaleta urzadzenia jest mozliwosc stosowania jednego narzedzia bez koniecznosci stosowania przerw w pracy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia narzedzie w przekroju podluznym, fig. 2 - narzedzie w widoku wedlug strzalki 2 na fig. 1, fig. 3 - narzedzie w postaci klucza zaciskowego w przekroju poprzecznym wzdluz linii 3—3 na fig. 1 bez niektórych czesci w celu pokazania narzedzia w czesciowym widoku z przodu, fig. 4 — przekrój poprzeczny wzdluz linii 4-4 na fig. 1 fig. 5 - przekrój poprzeczny wzdluz linii 5—5 na fig. 1 fig. 6 — przekrój poprzeczny wzdluz linii 6-6 na fig. 1 fig. 7- przekrój wzdluz linii 7-7 na fig. 5 fig. 8- schemat hydrauliczny urzadzenia, fig. 9 - schemat elektryczny ukladu sluzacego do regulowania pracy narzedzia przedstawionego na fig. 1 do 7 przy automatycznym dzialaniu.Narzedzie 10 (fig. 1 do 7) sklada sie z zespolu zaciskajacego oraz zespolu zakrecajacego, które wspóldzialaja ze soba w sposób opisany w dalszej czesci opisu, tworzac w ten sposób jednolite narzedzie, które pozwala najednoczesne wykonywanie operacji nakrecania i zaciskania.Narzedzie 10 ma wydrazona, cylindryczna obudowe 12 skladajaca sie z korpusu 14 oraz mimosrodowej czesci 16. Zespól zaciskajacy sklada sie z wydrazonego przesuwnego tloka 18, który porusza sie ruchem posuwisto-zwrotnym wewnatrz obudowy 12 i!ma glowice 20 suwliwie zamocowana w korpusie 14 oraz2 71110 podluzna czesc 23, podparta suwliwie w mimosrodowej czesci 16. Tlok 18 jest tak wydrazony, ie utrzymuje zespól silnika hydraulicznego 22 oraz zespól zaciskajacy 24, które wspólnie okreslane sa jako zespól zakrecajacy.Tylny koniec korpusu 14 jest zamkniety pokrywa 25.Przednie zakonczenie 26 podluznej czesci przesuwnego tloka 18 jest wewnetrznie nagwintowane i polaczone z tuleja 28 za pomoca polaczenia gwintowego. Na zewnetrznej stronie tuleja 28 ma pierscieniowy rowek 30, w którym za pomoca wystepów 34 zamocowany jest obrotowo wzgledem jego osi zespól zaciskajacy 32. Mimosrodowa czesc 16 obudowy 12 jest zewnetrznie nagwintowana i polaczona z obudowa 36 szczeki, która w swojej przedniej czesci przechodzi w pierscieniowa obudowe 38 szczeki. Obudowa 38 ma centralny otwór 40, który ma ksztalt muszli badz tez liscia koniczyny oraz posiada pojedyncze wybrania 42, w których osadzony jest jeden element zespolu zaciskajacego 32. Zespól zaciskajacy oraz wybrania 42 sa uksztaltowane * podobnie jak zespól szczek zaciskowych typu Jacobsa z tym, ze powierzchnia wybrania 42 jest w zasadzie pólkolista i promieniowo skosna, a zewnetrzna powierzchnia 44 elementów zespolu zaciskajacego 32 jest podobnie uksztaltowana w postaci pólkuli, przez co uzyskuje sie dobre warunki lozyskowania.Przednie konce elementów zespolu zaciskajacego 32 wystaja na zewnatrz poza czolowy koniec obudowy 38 szczeki i tworza wystajace w kierunku promieniowo-wewnetrznym elementy zaciskajacych zebów 46.Podczas, gdy przesuwny tlok 18 w swojej pozygi spoczynkowej znajduje sie w przodzie, naprzeciwko pozycji pokazanej na fig. 1 elementy zespolu zaciskajacego 32 przemieszczaja sie az do ich krancowej przedniej pozycji w obudowie 38 szczeki, a elementy zebów 46 tworza maksymalny otwór przelotowy. W pozycji tej nakretka 48, która osadzona jest na srubie 50 za pomoca polaczenia gwintowego, moze byc umieszczona wewnatrz otworu, którego srednica ograniczona jest przez zeby 46. Po uruchomieniu narzedzia 10 przez przemieszczenie przesuwnego tloka 18 do jego polozenia tylnego, elementy zesiwlu zadskajacegd 32 przemieszczaja sie" odpowiednio w kierunku wnetrza obudowy 38 szczeki nastepnie dzialanie skosnego wybrania 42 na stykajaca . sie z nim powierzchnie elementów zespolu zaciskajacego 32 porusza te elementy w kierunku promieniowym do wewnatrz, az do chwili, gdy zeby 46 obejma i zacisna nakretke 48. Nakretka 48 moze miec znana konstrukcje, a zeby 46 moga byc odpowiednio uksztaltowane, w celu umozliwienia zacisniecia nakretki 48 w takim stopniu, aby uzyskac wymagane wstepne zamocowanie zlacza.Pozadany ruch posuwisto-zwrotny przesuwnego tloka 18 moze byc osiagniety przez wykorzystanie róznicy cisnienia cieczy po obu przeciwleglych stronach glowicy 20. Z jednej strony glowicy w korpusie 14 ciecz jest doprowadzana poprzez przewód 52 wykonany w pokrywie 25, zas z drugiej strony glowicy gietkim przewodem lub wezem 55. Korpus 14 komory jest podlaczony do jednego z konców przewodu 54 wykonanego w pokrywie 25 poprzez rurke 56. Rurka 56 przechodzi z luzem przez poprzeczny otwór 58 wykonany w glowicy 20, a jej tylny koniec polaczony jest z przewodem 54 i uszczelniony wzgledem niego. Przedni koniec rurki 56 jest umieszczony w przedniej czesci korpusu 14. W tej samej czesci rurki 56 jest wykonany otwór 58, którym doprowadzana jest ciecz do przedniej strony tloka 18. Przewód 54 jest polaczony z gietkim przewodem lub wezem 60 w ten sposób, ze ciecz przeplywa od przedniej czesci korpusu 14 do weza 60 poprzez otwór 58, rurke 56 i przewód 54. Tlok 18 moze byc poruszany ruchem posuwisto-zwrotnym za pomoca kolejnego podlaczenia wezy 55 i 60 na przemian raz do zbiornika ze zródlem cisnienia cieczy, a nastepnym razem do przewodu wylotowego wysokiego cisnienia. Jednakze przed czynnoscia zaciskania nakretka 48 jest nakrecana na srube 50 za pomoca zespolu nakrecajacego.Jak zaznaczono powyzej zespól nakrecajacy sklada sie z zespolu zaciskajacego 24, który jest osadzony wewnatrz wydrazonej podluznej czesci 23 oraz z zespolu silnika hydraulicznego 22 napedzajacego zespól zaciskajacy 24, który jest umocowany w wydrazonej glowicy 20. Tak wiec zespól zaciskajacy 24 i silnik hydrauliczny 22. sa tak usytuowane, ze moga przemieszczac sie wzgledem siebie ruchem posuwisto-zwrotnym razem z wydrazonym tlokiem 18. Odpowiednie uszczelnienie miedzy silnikiem 22 a glowica 20 nie dopuszcza do przeplywu cieczy przez wydrazony tlok 18 pomiedzy przeciwnymi stronami glowicy 20.Zespól zaciskajacy 24 jest pokazany na fig. 1 oraz na fig. 3. Jest on w zasadzie zbudowany w ogólnie znany sposób. "Zespól 24 zawiera napedzany czlon 70, zaopatrzony w kolnierz i obrotowo zamocowany w tulei 28 za posrednictwem lozyska promieniowego 72. Napór osiowy przylozony do napedzanego czlonu 70 jest przenoszony przez lozysko oporowe 74 usytuowane pomiedzy kolnierzem 76 napedzanego czlonu 70 i tuleja 28. Napedowy czlon 78 ma przednia czesc ulozyskowana i prowadzona w otworze 80 wykonanym w napedzanym czlonie 70 Tylny koniec czlonu napedowego 78 jest umieszczony w obrotowym promieniowym lozysku 82. Napedzany czlon 70 ma wydrazenie 84, do którego wchodzi walek napedowy 86 z koncówka o przekroju kwadratowym. Walek ten jest napedzany silnikiem hydraulicznym 22 oraz jest jednoczesnie jedna z jego czesci. Wydrazony pierscien dociskowy 88 jest osadzony na czlonie napedowym 78 i jest dociskany w kierunku czola przyrzadu pod dzialaniem wstepnie ustalonego naprezenia uzyskanego dzieki sprezynie 90.3 71110 Pierscien dociskowy 88 i sprezyna 90 moga sie obracac wspólnie w stosunku do czlonu napedowego 78, podczas gdy sily osiowe przenoszone sa przez lozysko oporowe 92.Kolnierz 76, w który jest zaopatrzony czlon napedzany 70 ma dwa rozmieszczone naprzeciwko siebie, wystajace, waskie zeby 94 sluzace do polaczenia z rozmieszczonymi naprzeciwko wystepami 96 umieszczonymi na pierscieniu dociskowym 88. Czlon napedowy 78 ma d\wejpaa[nje^czone naprzeciwko siebie kulki napedowe 98 umieszczone w oddzielnych, czesciowo obwodowo i srubowo wydrazonych rowkach prowadzacych 100.Piers¬ cien dociskowy 88 ma pare umieszczonych naprzeciwko siebie wystajacych w kierunku osiowym pólkolistych wyzlobien 102, które stykaja sie z kulkami 98. Przy polaczeniu zebów 94 z wystepami 96 z chwila obrotu czlonu napedowego 78, kulki 98 pozostaja unieruchomione na obwodzie w wyzlobieniach 102, ale przesuwaja sie one wówczas osiowo, poniewaz rowki prowadzace 100, obracaja sie. Powoduje to przesuwanie sie osiowe pierscienia dociskowego 88 do tylu i nastepnie sciskanie sprezyny 90, Z chwila osiowego przesuniecia sie pierscienia dociskowego 88 na odpowiednia odleglosc do tylu, wystepy 96 sa odlaczane od zebów 94. Sila dzialajaca na sprezyne 90 powoduje przesuniecie sie do przodu pserfcfenia dociskowego 88, a nastepnie zetkniecie kulek 98 i rowka srubowego 100 powodujac ich szybki obtót w pierscieniu dociskowym 88 podczas, gdy jednoczesnie porusza sie on w kierunku osiowym. Pierscien dociskowy 88 obraca sie az do chwili, gdy jego wystepy 96 polacza sie z zebami 94 co z kolei powoduje przeniesienie momentu obrotowego na czlop napedzany 70, który nakreca nakretke 48 na srube 50. Do koncówki 104 czlonu napedzanego 70 dolaczony jest zespól zakrecajacy 103. Zespól zakrecajacy 103 jest przystosowany do umieszczenia w nim nakretki 48.Jak zaznaczono powyzej zespól zaciskajacy 24 jest napedzany przez silnik hydrauliczny 22, typu gerotor.Szczególy zespolu silnika 22 sa przedstawione na fig. 1 oraz na fig. 4 do 7.Zespól silnika 22 jest napedzany hydraulicznym plynem pod cisnieniem oraz sklada sie z wewnetrznego wirnika 106 i zewnetrznego wirnika 108. Zarówno wirnik wewnetrzny 106 jak i zewnetrzny 108 maja odpowiednio zeby i sasiadujace rowki, przy czym ilosc zebów jest o jeden mniejsza od ilosci rowków.Wewnetrzny wirnik 106 zaklinowany jest na walku wyjsciowym lub napedowym 86. Wewnetrzny wirnik 106 jest osadzony obrotowo wewnatrz korpusu 109 za posrednictwem lozysk 110 i 112 umieszczonych w korpusie 109 na dwóch koncach walka napedowego 86. Zewnetrzny wirnik 108 jest osadzony obrotowo wewnatrz obudowy 109 w lozysku 114. Korpus 109 sklada sie z dwu uzupelniajacych sie segmentów 116 i 118. Segment 116 ma pare wygietych w ksztalcie luku wglebien 120 i 122, a segment 118 ma podobna pare wygietych w kszalcie luku wglebien 124 i 126. Wglebienia 120 i 124 sa usytuowane w jednej linii naprzeciwko siebie/ natomiast wglebienia 122 i 126 sa usytuowane takze w jednej linii naprzeciwko siebie. Wglebienia 120 i 124 tworza wglebienia wlotowe, przez które dostarcza sie ze zródla ciecz pod cisnieniem. Wglebienia 122 i 126 tworza wglebienia wylotowe, przez które wprowadza sie lub odprowadza ciecz.Ciecz pod cisnieniem jest dostarczana ze zródla cisnienia cieczy przez waz wlotowy lub przewód 130, przez otwór 132 wykonany w pokrywie 25 oraz przez zamocowana tulejke 134. Tulejka 134 jest uszczelniona i dopasowana suwliwie w otworze 136 w glowicy 20. Poprzeczny otwór 138 wykonany w glowicy 20 laczy otwór 136, a wiec i tulejke 134 z wewnetrzna czescia glowicy 20 w polozeniu wzdluz linii pierscieniowego rowka zasilajacego 140, usytuowanego na zewnetrznej powierzchni segmentu 116. Odpowiednie uszczelnienia 142 i 144 uszczelniaja obie przeciwne strony rowka 140. Rowek 140 laczy sie z wglebieniami wlotowymi 120 i 124 poprzez otwory 143. Wglebienia 120, 124 sa takze polaczone z pierscieniowa zamknieta komora 141, w której umieszczone jest lozysko 114, poprzez otwory 145 i 146. Tak wiec lozysko 114 jest smarowane i poddawane dzialaniu cisnienia przez ciecz wlotowa w celu poprawienia jego pracy. Na skutek doprowadzenia cieczy pod cisnieniem do wlotowydi wglebien 120 i 124 wirnik wewnetrzny 106 i zewnetrzny 108 zaczynaja sie obracac i ciecz zamknieta lub utrzymywana miedzy wspólpracujacymi zebami i sasiednimi rowkami jest wypychana do wglebien wylotowych 122 i 126. Duza ilosc otworów 148 i kanalów 150 laczy wglebienia wylotowe 122 i 126 z pierscieniowym rowkiem 152 umieszczonym na zewnetrznej, pierscieniowej powierzchni segmentu korpusu 118. Po obu przeciwnych stronach rowka wylotowego 152 przy przejsciu do wnetrza glowicy 120 umieszczone sa uszczelnienia 142 i 154.Otwór 156 wykonany w sciance glowicy 20 laczy rowek wylotowy 152 z zaworem zwrotnym 158, który pozwala tylko wyplywac cieczy z silnika 22. Otwór 168 laczy wylot zaworu zwrotnego 158 z przednia czescia glównego korpusu 14. W czasie, gdy silnik 22 pracuje, waz 55 jest podlaczony do zbiornika, a wiec ciecz wyplywa z silnika 22 do przedniej czesci glównego korpusu 14, a nastepnie doplywa do zbiornika. Podczas czesci zaciskajacej cyklu pracy, silnik nie pracuje, a przez waz 55 podlaczona jest ciecz tak, aby spowodowac powrót tloka 18 do jego pierwotnego polozenia, to jest do otwarcia szczek. W tym czasie zawór zwrotny 158. zabezpiecza przed przeciwnym kierunkiem przeplywu cieczy. Silnik typu gerotor wykazuje szczególnie korzystne cechy ze wzgledu na duza predkosc obrotowa oraz duzy moment obrotowy, które umozliwiaja napedzanie zespolu zaciskajacego 24 przez silnik hydrauliczny. Powszechnie do napedu kluczy dociskowych stosuje sie5 71110 go polozenia. Ma to na celu zabezpieczenie przed czesciowym zacisnieciem, spowodowanym przez nieumyslne zwolnienie trygera. W czasie zaciskania lub przed zaciskaniem niewiele mozna stwierdzic, dopiero wzrokowa kontrola pokazuje niepelnosc zacisku, a wiec uniemozliwia popelnienie bledu. W celu osiagniecia powyzszego wylacznik cisnieniowy 200 jest polaczony z przewodem wlotowym 184 i reaguje na odpowiednia wartosc cisnie¬ nia cieczy.Gdy osiaga ono minimalna, z góry ustalona wartosc wskazujaca, ze zostalo osiagniete minimalne zacisnie¬ cie, wówczas wylacznik jest zamkniety, zatrzymujac tryger w celu utrzymywania pracy narzedzia, nawet jesli zapadka jest zwolniona. Warunki takie utrzymuja sie az do chwili, gdy druga, wysoka wartosc cisnienia zostanie przekazana do wylacznika. W jej wyniku wylacznik cisnieniowy 200 otworzy inny wylacznik polaczony szeregowo z pierwszym wylacznikiem wskutek czego równolegle polaczenie w poprzek zapadki zostanie przerwane. Wysoka wartosc cisnienia jest dobierana w ten sposób, aby przy tym poziomie cisnienia istniala pewnosc zacisniecia. Teraz tryger moze byc zwolniony i narzedzie 10 bedzie ponownie nastawione, a takze zostanie nastawiony wylacznik cisnieniowy 200. Nastepnie cewka 188 zostanie wylaczona, a zawór 186 powróci do swojego poczatkowego polozenia. W powyzej opisanych warunkach ciecz pod cisnieniem doprowadzanajest do czolowej strony glowicy 20, a jej tylna czesc jest przylaczona do zbiornika 179. Zawór nadmiarowy 186 jest polaczony z przewodem 130 poprzez przewód 202 w taki sposób, ze w chwili, gdy zawór 180 w swoim alterna¬ tywnym, jalowym polozeniu wraz z przewodem 130 poddany jest dzialaniu cisnienia, nadmiarowy zawór 186 zostaje wylaczony. Pozwala to na doprowadzenie pelnego cisnienia od czolowej strony glowicy, 20 podczas nakrecania, w celu zapobiezenia mimowolnemu zaciskaniu. Z chwila wylaczenia zaworu 180 nadmiarowy zawór 186 jest powtórnie nastawiony na osiagniecie wstepnie zalozonego, nastawionego powtórnie cisnienia w wezu 55 i nastepnie spelnia normalna funkcje odciazajaca. Ponowne nastawienie cisnienia ponad normalne cisnienie panujace w wezu 55 nastepuje, wówczas, gdy glowica 20 porusza sie w kierunku swego poczatkowego poloze¬ nia, co powoduje, ze glowica 20 zostanie gwaltownie cofnieta przy cisnieniu wyzszym niz normalne odciazajace lub bez obciazenia, cisnienie odbierane z zaworu 186. Wysokocisnieniowy zawór odciazajacy 204 jest usytuowa¬ ny miedzy przewodem 184 i powrotnym przewodem 181 poprzez przewody 206 i 208. Zawór 204 nastawiony jest w celu zabezpieczenia odciazenia w przypadku osiagniecia zbyt wielkich wartosci cisnienia.Elektryczny schemat powyzszego ukladu pokazany jest na fig. 9, wedlug której zródlo pradu zmiennego jest polaczone z transformatorem zmniejszajacym napiecie Tl, którego wtórne uzwojenie przewodami 210 i 212 polaczone jest z równoleglo-szeregowym ukladem, w sklad którego wchodzi tryger TR, opornik redukcyjny Rl i transformator T2. Wtórne uzwojenie transformatora T2 polaczone jest z ukladem suchego prostownika 213 przez odczepy 214, 216,218,220. Z ukladu prostownika 213 wyprostowany prad staly o napieciu 12 V przesy¬ lany jest dalej przewodami 222 i 224. Uzwojenie 182A cewki 182 jest szeregowo polaczone z normalnie zamknietymi stykami Ta przekaznika czasowego podczas, gdy uzwojenie 188A cewki 188 jest polaczone z nor¬ malnie otwartymi stykami Tb przekaznika czasowego. Obydwa wymienione obwody szeregowe sa polaczone równolegle wyjsciowymi przewodami 222 i 224. Diody Dl i D2 zabezpieczaja odpowiednio iizwojenia 182A i 188A przed pojawieniem sie stanów nieustalonych. Do przekaznika czasowego Topoprzez opornik Rl wlaczo¬ nejest uzwojenie pierwotne transformatora T2. W chwili, gdy zostaje wlaczony tryger TR, zostaje doprowadzony prad do przekaznika To i poczatkowo styki Ta sa zamkniete, a styki Tb sa otwarte, w wyniku czego cewka 182 jest wlaczona, a cewka 188 Wylaczona. W ten sposób zostaje zapoczatkowany cykl nakrecania. Po uplywie nastawionego okresu czasu, przekaznik Tootwiera styki Tai zamyka styki Tb rozpoczynajac cykl zaciskania.Wylacznik cisnieniowy 200 sluzy do wlaczania dwu wylaczników 200a i 200b, przy czym wylacznik 200a jest normalnie otwarty, a wylacznik 200b normalnie zamkniety. Wylacznik 200a jest polaczony szeregowo z przekaznikiem CR i opornikiem redukcyjnym R2, przy czym uklad ten polaczony jest z przekaznikiem czaso¬ wym To, a wiec równoczesnie szeregowo ztrygerem TR. Drugi wylacznik 200b jest polaczony szeregowo z normalnie otwartymi stykami CRa przekaznika CR, przy czym uklad ten polaczony jest równolegle z trygerem TR. Takwiec podczas cyklu zaciskania, gdy zostanie osiagniete wstepnie ustalone cisnienie minimalne wylacznik 200a jest zamkniety podlaczajac tymczasem do zródla zasilania zamkniete styki CRa przekaznika CR. Nastepu¬ je zamkniecie równoleglego obwodu trygera TR tak, ze jego zwolnienie nie przerywa cyklu pracy. Z chwila osiagniecia odpowiednio wysokiej wartosci cisnienia odpowiadajacego koncowemu zaciskowi, wylacznik cisnie¬ niowy 200 otwiera styki 200b przerywajac równolegly obwód trygera TR.Takwiec w przypadku gdy obsluguja¬ cy zwolni tryger TR, nastapi zakonczenie cyklu zaciskania oraz zawory 180 i 186 powróca do swoich poczatko¬ wych polozen powodujacjednoczesnie takze powrót narzedzia 10 do jego pierwotnego polozenia. PL