Устройство для затягивания/ослабления резьбовой крепежной детали

Предложено безопасное устройство для затягивания/ослабления резьбовой крепежной детали,такое как гайковерт, которое включает двигатель привода, рукоять для одной руки оператора с пусковой кнопкой, предназначенной для включения двигателя привода этой рукой оператора,средство передачи крутящего момента на крепежную деталь, соединенное с двигателем,предохранительный механизм, способный приводиться в действие второй рукой оператора и выполненный таким образом, что в первом режиме работы устройства при использовании только одной руки оператора и воздействии ею на пусковую кнопку двигатель и средство передачи крутящего момента активируются, но устройство не выполняет функцию по затягиванию/ ослаблению крепежной детали, обеспечивая только вращение крепежной детали для ее закручивания или откручивания, и реактивный рычаг, способный быть соединенным или отсоединенным от корпуса устройства и установленный так, что он может упираться в соседний по отношению к крепежной детали неподвижный объект для предотвращения вращения устройства вокруг этой крепежной детали во время ее затягивания/ослабления, при этом предохранительный механизм выполнен таким образом, что во втором режиме работы устройства, когда этот механизм приведен в действие второй рукой оператора, реактивный рычаг неповоротно соединен с корпусом и может отводить реактивную силу на указанный неподвижный объект, а в первом режиме отсоединен от корпуса и не может отводить реактивную силу на этот объект. В этой заявке заявляется приоритет по патентной заявке US61/081765, поданной 18 июля 2008 г., и по патентной заявке US12/325815, поданной 12 декабря 2008 г. Изобретение касается автоматических инструментов с крутящим моментом. В частности, это изобретение касается устройства для затягивания/ослабления резьбовой крепежной детали. Автоматические инструменты известны специалистам в данной области. Одним из таких известных инструментов является пневматический автоматический инструмент с крутящим моментом. Другие известные автоматические инструменты с крутящим моментом приводятся в действие электричеством,гидравликой, вручную или иным образом. Каждый автоматический инструмент с крутящим моментом имеет действующую силу и равную ей и противоположную противодействующую силу. В любом из инструментов с крутящим моментом, таких как пневматический инструмент с крутящим моментом, усилитель крутящего момента, электрический или гидравлический инструмент с крутящим моментом, действующая сила равна противодействующей силы в противоположном направлении. Поскольку затягивание крепежных деталей представляет собой операцию, требующую все большей точности, для него необходимы точные или хотя бы равномерные нагрузки на болт. Однако этого нельзя обеспечить при применении накидных ключей или пневматических ключей. Автоматические инструменты с крутящим моментом требуют реактивного рычага, который упирается в соседний неподвижный объект, таким образом, чтобы инструмент не проворачивался вокруг болта, а поворачивалась гайка. В таких автоматических инструментах с крутящим моментом реактивный рычаг обычно присоединяется вокруг оси, и предусматривается механизм для поддержания устойчивости рычага относительно корпуса инструмента во время работы. Это может обеспечиваться при помощи шлицев, шестиугольников или других конфигураций. Причина, по которой автоматические инструменты с крутящим моментом включают реактивный рычаг, состоит в том, что эти инструменты не способны затягивать или ослаблять крепежные детали,например гайки, если не остановить вращение корпуса инструмента в противоположном направлении. Это означает, что противодействующая сила, являющаяся равной и противоположной силе вращения гайки, для надлежащего функционирования автоматического инструмента с крутящим моментом должна быть направлена в другую сторону. Несколько примеров известных автоматических инструментов с крутящим моментом, включающих реактивный рычаг, который упирается в неподвижный объект, описываются в патенте США 6152243, патенте США 6253642 и патенте США 6715881. В известных автоматических инструментах с крутящим моментом, оснащенных реактивным рычагом, существует значительный риск того, что во время предусмотренного применения при невнимательном использовании палец или кисть руки оператора могут быть захвачены между реактивным рычагом и зоной упора. Неподвижный объект или зона упора, в которую упирается необходимый реактивный рычаг, может быть одной из соседних гаек, корпусом устройства, трубой, имеющей выступ, и т.п. Оператор берет инструмент за ручку, в которой также имеется спусковой крючок для запуска инструмента с крутящим моментом. Нерабочая рука является свободной и может по неосторожности сдвинуть реактивный рычаг или что-либо, находящееся в непосредственной близости к реактивному рычагу,что может зацепить свободная рука, когда реактивный рычаг движется к неподвижному объекту, чтобы найти зону упора, в то время как оператор рабочей рукой запускает и приводит в действие инструмент с крутящим моментом. В этом состоит одна из наибольших опасностей при завинчивании болтов автоматическими инструментами с крутящим моментом, и происходит это часто, так как противодействующая сила, прилагаемая инструментом, в большинстве случаев значительно превышает крутящий момент в фунтах на фут, поскольку часть реактивного рычага, которая упирается, часто находится на расстоянии менее четверти фута от оси поворота инструмента. Инструменты этого типа то и дело становятся причиной потери пальцев. Повреждения свободной руки и ее пальцев бывают очень серьезными. Такие несчастные случаи происходят часто и требуют внимания. Подчас вследствие повреждения останавливается не только работа оператора, но и весь процесс. Кто-либо по соседству с пострадавшим работником, как правило, обращает внимание на повреждение и на пострадавшего оператора. Таким образом, не только страдает данный оператор, но и недопустимо возрастает стоимость работ и выполнения рабочего задания, а также потеря производительности. К тому же о таких несчастных случаях с работниками, как правило, необходимо сообщать в Управление по технике безопасности и гигиене труда США. Соответственно, цель данного изобретения состоит в обеспечении автоматического инструмента с крутящим моментом, позволяющего избежать недостатки существующего уровня техники. Изобретение, в общих чертах, относится к устройству для затягивания/ослабления резьбовой крепежной детали, такому как гайковерт, которое включает двигатель привода,рукоять для одной руки оператора с пусковой кнопкой, предназначенной для включения двигателя привода этой рукой оператора,средство передачи крутящего момента на крепежную деталь, соединенное с двигателем,предохранительный механизм, способный приводиться в действие второй рукой оператора и выполненный таким образом, что в первом режиме работы устройства при использовании только одной руки оператора и воздействии ею на пусковую кнопку двигатель и средство передачи крутящего момента активируются, но устройство не выполняет функцию по затягиванию/ослаблению крепежной детали,обеспечивая только вращение крепежной детали для ее закручивания или откручивания, и реактивный рычаг, способный быть соединенным или отсоединенным от корпуса устройства и установленный так, что он может упираться в соседний по отношению к крепежной детали неподвижный объект для предотвращения вращения устройства вокруг этой крепежной детали во время ее затягивания/ослабления,при этом предохранительный механизм выполнен таким образом, что во втором режиме работы устройства, когда этот механизм приведен в действие второй рукой оператора, реактивный рычаг неповоротно соединен с корпусом и может отводить реактивную силу на указанный неподвижный объект, а в первом режиме отсоединен от корпуса и не может отводить реактивную силу на этот объект. Предохранительный механизм может включать рукоятку, при воздействии на которую второй руки оператора реактивный рычаг в неповоротном режиме соединяется с корпусом, но при использовании только одной руки оператора и воздействии ею на пусковую кнопку реактивный рычаг автоматически отсоединяется от корпуса. Предохранительный механизм может включать зацепляющий элемент, расположенный между реактивным рычагом и корпусом и перемещаемый между первой позицией, в которой он в неповоротном режиме соединяет реактивный рычаг с корпусом, и второй позицией, в которой он отсоединяет реактивный рычаг от корпуса. Предохранительный механизм также может включать пружинные средства, установленные таким образом, что при воздействии на рукоятку второй руки оператора зацепляющий элемент перемещается из второй позиции в первую позицию против силы пружины, но когда оператор отпускает рукоятку,пружинные средства автоматически смещают зацепляющий элемент назад из первой позиции во вторую позицию. Зацепляющий элемент имеет кольцевую форму и имеет зацепляющие образования, которые постоянно сцеплены с зацепляющими образованиями реактивного рычага, а также зацепляющие образования,которые способны в первой позиции зацепляться и во второй позиции расцепляться с зацепляющими образованиями корпуса, или наоборот. Новые особенности, рассматриваемые как характерные для данного изобретения, излагаются, в частности, в прилагаемой формуле изобретения. Однако само изобретение, в отношении как построения,так и способа эксплуатации, вместе с его дополнительными целями и преимуществами, станет понятным из представленного ниже описания конкретных вариантов воплощения по прочтении в связи с прилагаемыми фигурами. Фиг. 1 представляет собой вид, показывающий сечение механизированного гайковерта с крутящим моментом согласно одному варианту воплощения данного изобретения; фиг. 2 - вид, показывающий части предохранительного механизма механизированного гайковерта с крутящим моментом согласно изобретению, включающего переключающий стержень и муфту; фиг. 3 - вид, показывающий еще одну часть предохранительного механизма механизированного гайковерта с крутящим моментом согласно изобретению, в частности соединение переключателя; и фиг. 4 - вид, показывающий участок зацепления части реактивного рычага с частью корпуса инструмента механизированного гайковерта с крутящим моментом согласно изобретению в увеличенном масштабе. Ручной механизированный гайковерт с крутящим моментом в соответствии с данным изобретением имеет корпус, который условно обозначен номером 1 и вмещает двигатель 2, который может быть выполнен в качестве гидравлического, пневматического, электрического и т.п. двигателя. Приводной элемент 3 приводится во вращение двигателем 2 и зацепляет резьбовую крепежную деталь, подлежащую затягиванию или ослаблению, таким образом, что по приведении двигателя 2 в действие приводной элемент 3 вращается и обеспечивает вращение соответствующей крепежной детали. Механизированный гайковерт с крутящим моментом может быть оснащен усилителем крутящего момента для увеличения эффективного крутящего момента от приводного двигателя 2 на приводной элемент 3. Усилитель крутящего момента может быть выполнен в виде планетарной передачи, которая располагается в корпусе 1 и не показывается на фигурах. Механизированный гайковерт с крутящим моментом также имеет рукоятку 4 для удерживания механизированного гайковерта с крутящим моментом в позиции одной рукой оператора, с пусковой кнопкой 5 для приведения в действие автоматического инструмента с крутящим моментом этой рукой оператора. Рукоять 4, например, может неподвижно соединяться с корпусом 1. Когда оператор держит рукоятку 4 и нажимает на пусковую кнопку 5, приводной двигатель 2 приводится в действие. Автоматический инструмент с крутящим моментом также имеет реактивный рычаг, который упирается в соседний неподвижный объект и отводит противодействующую силу, возникающую во время работы, на соседний неподвижный объект. Реактивный рычаг имеет дальнюю часть 6, сконфигурированную таким образом, чтобы упираться в неподвижный объект для прекращения вращения инструмента вокруг резьбовой крепежной детали, и ближнюю часть 7, соединяемую и отсоединяемую от корпуса 1 механизированного гайковерта с крутящим моментом, как объясняется ниже. Части 6 и 7 реактивного рычага соединяются между собой без возможности поворота относительно друг друга вокруг оси вращения А приводного элемента 3. Ручной механизированный гайковерт с крутящим моментом в соответствии с данным изобретением имеет эффективный крутящий момент, который превышает эффективный крутящий момент, которому противодействует рука оператора. Другими словами, оператор не может остановить вращение корпуса инструмента под действием противодействующей силы, которая является противоположной действующей силе, обеспечиваемой приводным элементом 3, но в этом случае для функционирования механизированного гайковерта с крутящим моментом согласно изобретению реактивный рычаг также всегда должен функционировать. Он должен быть соединен с корпусом в неповоротном режиме вокруг оси А корпуса 1 и приводного элемента 3 и должен упираться в соседний неподвижный объект. В соответствии с данным изобретением механизированный гайковерт с крутящим моментом оснащен предохранительным механизмом, который приводится в действие второй рукой оператора и сконструирован таким образом, что при приведении в действие второй рукой оператора механизированный гайковерт с крутящим моментомвыполняет функцию затягивания или ослабления крепежной детали, но при использовании только одной руки оператора для удерживания механизированного гайковерта с крутящим моментом в позиции путем держания за рукоятку 4 и нажатия на пусковую кнопку 5 механизированный гайковерт с крутящим моментом не выполняет функции затягивания или ослабления крепежной детали. В соответствии с одним типичным вариантом воплощения данного изобретения, который раскрывается в этой заявке, предохранительный механизм сконфигурирован таким образом, что при приведении в действие второй рукой оператора реактивный рычаг соединяется с корпусом и может упираться в соседний неподвижный объект во время функционирования механизированного гайковерта с крутящим моментом для остановки вращения корпуса механизированного гайковерта с крутящим моментом вокруг резьбовой крепежной детали во время затягивания или ослабления последней. Однако реактивный рычаг отсоединяется от корпуса, когда предохранительный механизм не приводится в действие второй рукой оператора, и, следовательно, в последнем случае реактивный рычаг не может отводить противодействующую силу на соседний неподвижный объект. Как можно увидеть на фиг. 1 и 4, дальняя часть 7 реактивного рычага имеет более вытянутые вдоль оси внутренние шлицы 8, а часть корпуса 1, проходящая через внутреннее пространство дальней части 7,имеет более короткие по оси внешние шлицы 9, сконфигурированные таким образом, что эти шлицы 8 и 9 располагаются с радиальными промежутками между ними. Вышеупомянутый предохранительный механизм включает зацепляющий элемент, образованный, например, как кольцо 10, перемещающееся в осевом направлении и имеющий внешние шлицы 11, которые, например, всегда зацепляются с внутренними шлицами 8 дальней части 7 реактивного рычага, а также имеющий внутренние шлицы 12, которые,например, зацепляются со шлицами 9 части корпуса 1 и отцепляются от них. Условный номер 20 обозначает подшипники, предусмотренные на этом участке. В позиции, показанной на фигуре 1, кольцо 10 смещается точно вдоль оси вниз, таким образом, что его шлицы 12 не зацепляются со шлицами 9 корпуса, и, следовательно, часть 7 реактивного рычага не соединяется с корпусом 1 в неповоротном режиме относительно оси А. Для соединения реактивного рычага с корпусом в неповоротном режиме относительно оси А кольцо 10 смещается вдоль оси вверх таким образом, что не только его шлицы 11 зацепляются со шлицами 8 реактивного рычага, но и его шлицы 12 также зацепляются со шлицами 9 корпуса. Реактивный рычаг приходит в соединение с корпусом в неповоротном режиме относительно оси А. В этой позиции, когда дальняя часть 6 реактивного рычага упирается в соседний неподвижный объект во время работы механизированного гайковерта с крутящим моментом, механизированный гайковерт с крутящим моментом может функционировать, поскольку реактивный эффективный крутящий момент, которому невозможно противодействовать рукой оператора, испытывает противодействие через реактивный рычаг, который упирается в соседний неподвижный объект. Для смещения кольца 10 вдоль оси вверх для обеспечения зацепления реактивного рычага с корпусом оператор действует на одну ножку рукоятки 13, таким образом, что другая ее ножка через звено цепи 14 поднимает переключающий стержень 15. Переключающий стержень 15 поднимает муфту 16, которая,в свою очередь, поднимает звено 17, которое потом поднимает переключатель 18, связанный с кольцом 10, и, таким образом, кольцо 10 в итоге поднимается. Как объяснялось выше, когда кольцо 10 смещается вверх, оно обеспечивает связь реактивного рычага с корпусом таким образом, что реактивный рычаг приходит в соединение с корпусом в неповоротном режиме относительно оси А. Таким образом, становится понятным, что механизированный гайковерт с крутящим моментом может функционировать только тогда, когда имеют место два действия: оператор держит рукоятку 4 автоматического инструмента с крутящим моментом в позиции и нажимает на пусковую кнопку 15 одной рукой и одновременно оператор приводит в действие предохранительный механизм, путем воздействия на рукоятку 13 второй рукой, и, следовательно, эта вторая рука не может пребывать в зоне реактивного рычага. Когда оператор не воздействует на рукоятку 13 своей второй рукой, возвратная пружина 19, кото-3 023669 рая была натянута, когда рукоятка 13 была приведена в действие, ослабляется. Она смещает элементы 16, 17 и 18 вдоль оси вниз, и кольцо 10 также смещается вдоль оси вниз, таким образом, что его шлицы 12 расцепляются со шлицами 9 корпуса, и реактивный рычаг перестает соединяться в неповоротном режиме с корпусом. Разумеется, также существует возможность других вариантов воплощения предохранительного механизма, сконструированного в соответствии с данным изобретением, таким образом, чтобы не только одна рука оператора держала механизированный гайковерт с крутящим моментом и нажимала на пусковую кнопку, но и чтобы при использовании второй руки оператора для приведения в действие механизированного гайковерта с крутящим моментом механизированный гайковерт с крутящим моментом мог функционировать. Однако когда вторая рука оператора не используется для приведения в действие компонента механизированного гайковерта с крутящим моментом, механизированный гайковерт с крутящим моментом перестает функционировать. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для затягивания/ослабления резьбовой крепежной детали, такое как гайковерт, которое включает двигатель привода,рукоять для одной руки оператора с пусковой кнопкой, предназначенной для включения двигателя привода этой рукой оператора,средство передачи крутящего момента на крепежную деталь, соединенное с двигателем,предохранительный механизм, способный приводиться в действие второй рукой оператора и выполненный таким образом, что в первом режиме работы устройства при использовании только одной руки оператора и воздействии ею на пусковую кнопку двигатель и средство передачи крутящего момента активируются, но устройство не выполняет функцию по затягиванию/ослаблению крепежной детали,обеспечивая только вращение крепежной детали для ее закручивания или откручивания, и реактивный рычаг, способный быть соединенным или отсоединенным от корпуса устройства и установленный так, что он может упираться в соседний по отношению к крепежной детали неподвижный объект для предотвращения вращения устройства вокруг этой крепежной детали во время ее затягивания/ослабления,при этом предохранительный механизм выполнен таким образом, что во втором режиме работы устройства, когда этот механизм приведен в действие второй рукой оператора, реактивный рычаг неповоротно соединен с корпусом и может отводить реактивную силу на указанный неподвижный объект, а в первом режиме отсоединен от корпуса и не может отводить реактивную силу на этот объект. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предохранительный механизм включает рукоятку, при воздействии на которую второй руки оператора реактивный рычаг в неповоротном режиме соединяется с корпусом, но при использовании только одной руки оператора и воздействии ею на пусковую кнопку реактивный рычаг автоматически отсоединяется от корпуса. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что предохранительный механизм включает зацепляющий элемент, расположенный между реактивным рычагом и корпусом и способный перемещаться между первой позицией, в которой он в неповоротном режиме соединяет реактивный рычаг с корпусом, и второй позицией, в которой он отсоединяет реактивный рычаг от корпуса. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что предохранительный механизм включает пружинные средства, установленные таким образом, что при воздействии на рукоятку второй руки оператора зацепляющий элемент перемещается из второй позиции в первую позицию, но когда оператор отпускает рукоятку, пружинные средства способны автоматически смещать зацепляющий элемент назад из первой позиции во вторую позицию. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что зацепляющий элемент имеет кольцевую форму и имеет зацепляющие образования, которые постоянно сцеплены с зацепляющими образованиями реактивного рычага, а также зацепляющие образования, которые способны в первой позиции зацепляться и во второй позиции расцепляться с зацепляющими образованиями корпуса, или наоборот.