BE1023584B1 - Draaiend impactgereedschap en gebruiken daarvan - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op draaiend impactgereedschap omvattende: een op een roteerbare as gemonteerde dop; en een aandrijfmechanisme dat is ingericht om een hamer op een aambeeld te laten slaan. Het aandrijfmechanisme, hamerelement, en aambeeld zijn aangebracht in een behuizing. Het hamerelement, aambeeld, en as zijn zodanig geconfigureerd dat ze rond een gemeenschappelijke as kunnen roteren. Het aambeeld is verbonden met de as om een draaimoment-impuls te verlenen aan de as wanneer het wordt geraakt door het hamerelement. Het hamerelement en het aambeeld hebben een holle kern die zich uitstrekt rond de gemeenschappelijke as. De behuizing, de as en de dop omvatten een doorgaande opening die communiceert met de holle kern. De holle kern en de doorgaande opening zijn ingericht om een uiteinde te ontvangen van een draadstang die een bevestigingsmiddel dat genoemde draaimoment- impuls moet ontvangen, draagt. De uitvinding heeft ook betrekking op gebruiken van een dergelijk gereedschap.

Description

Draaiend impactgereedschap en gebruiken daarvan Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het domein van gereedschap dat wordt gebruikt voor het los of vast maken van moeren of bouten, en in het bijzonder op draaiend impactgereedschap en het gebruik ervan.

Achtergrond

In de domeinen van de bouw en de mechanische constructie wordt men vaak geconfronteerd met bevestigingsmiddelen (met name moeren en bouten) die zo vast zijn gekoppeld aan hun tegenhanger dat het moeilijk of zelfs onmogelijk wordt om het draaimoment dat vereist is om ze los te maken, met enkel spierkracht te realiseren. Omgekeerd zijn er situaties waarin een bevestigingsmiddel zo stevig moet worden vastgezet dat dit niet redelijkerwijs met spierkracht alleen kan worden gerealiseerd. In zulke gevallen is het bekend dat er gebruik wordt gemaakt van een op impact gebaseerde werkwijze om het bevestigingsmiddel los of vast te maken, bijv. door er herhaaldelijk op te slaan (of op een stuk gereedschap dat ermee is verbonden) met een impactgereedschap zoals een hamer. Om de hoeveelheid inspanning te reduceren die vereist is om het bevestigingsmiddel op die manier te hanteren, en om het risico op letsels waarmee het herhaaldelijk slaan op het bevestigingsmiddel gepaard gaat te beperken, werd impactgereedschap voorgesteld dat gebruik maakt van een door een motor aangedreven mechanisme.

Een impactaanzetter kan bestaan uit een samenstel waarbij een uitgaande as of aambeeld wordt geraakt door een roterende massa of hamer. De uitgaande as is gekoppeld aan een bevestigingsmiddel dat vast of los moet worden gezet, en elke slag van de hamer op het aambeeld brengt een draaimoment over op het bevestigingsmiddel. Op die manier kan een impactaanzetter een hoog draaimoment aan het bevestigingsmiddel afgeven zonder dat het instrument aan een vaste constructie moet worden bevestigd om een overeenkomstig reactiedraaimoment te absorberen (wat het geval zou zijn bij een conventionele, impactloze inrichting voor het vastzetten van bevestigingsmiddelen).

Een nadeel van de bekende impactaanzetters is dat het vooroppervlak van het bevestigingsmiddel toegankelijk moet zijn voor het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt (hierna ook de "dop" genoemd) in de axiale richting. De dop van de impactaanzetter die het bevestigingsmiddel aangrijpt vertoont gewoonlijk een ondiepe uitsparing voor het ontvangen van het bevestigingsmiddel. Bijgevolg is het onmogelijk om een traditionele impactaanzetter als zodanig te gebruiken op een moer die op een bout of draadstang is geschroefd op een zekere afstand van het vrije uiteinde ervan, d.w.z. waarbij een aanzienlijke lengte van de bout of de draadstang voorbij de moer uitsteekt aan het vrije uiteinde.

Hoewel dit algemene probleem werd erkend in de literatuur voor conventionele, impactloze dopsleutels, zoals bijv. beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvraag publicatie nr.US 2004/0069096 A1 en in de Canadese octrooiaanvraag publicatie nr. CA 2510234 A1, hangen de oplossingen die in die context worden voorgesteld af van een overbrengingssamenstel dat de positie van de rotatieas verandert door translatie of hoekrotatie voorzien door de impactloze dopsleutel. Als dergelijke impactloze dopsleutels moeten worden gebruikt in toepassingen waar hoge draaimomenten moeten worden uitgeoefend op bevestigingsmiddelen, dan moeten er overeenkomstig hoge reactiedraaimomenten worden geabsorbeerd, wat zou resulteren in de uiterst onpraktische vereiste van het vastzetten van het gereedschap door het aan een vaste structuur te bevestigen, wat in wezen een handmatige bediening van het gereedschap onmogelijk maakt. WO 2012/138721 A2 beschrijft een in hoofdzaak holle roterende impactinrichting voor gebruik met een impactaanzetter, waarbij de roterende impactinrichting een ringvormig buitenoppervlak heeft en een invoeronderdeel omvat (voor het ontvangen van de as van de impactaanzetter), een uitvoeronderdeel (dat de moer of bout waarop moet worden ingewerkt, aangrijpt) en een inertie-onderdeel (voor het verhogen van het draaimoment van de roterende impactinrichting). De holle roterende impactinrichting beschreven in WO 2012/138721 A2 zou kunnen worden gebruikt in gevallen waarin een deel van de bout of draadstang uitsteekt voorbij de moer die vast of los moet worden gemaakt, op voorwaarde dat de lengte ervan voldoende groot is om het uitstekende uiteinde van de bout of draadstang te ontvangen. De roterende impactinrichting zou een voldoende zwaar inertie-onderdeel moeten hebben om het veereffect dat gepaard gaat met de grotere lengte van de roterende impactinrichting te compenseren. Het is een nadeel van deze benadering dat de roterende impactinrichting aanzienlijk zwaarder wordt en moeilijker te hanteren naarmate de werklengte toeneemt.

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om ten minste enkele van de voormelde nadelen van de stand der techniek te overwinnen.

Samenvatting van de uitvinding

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding wordt er een draaiend impactgereedschap verschaft, omvattende: een element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt, gemonteerd op een roteerbare as; en een aandrijfmechanisme dat is ingericht om een hamerelement op een aambeeld te laten slaan; waarbij genoemd aandrijfmechanisme, genoemd hamerelement, en genoemd aambeeld zijn aangebracht in een behuizing; waarbij genoemd hamerelement, genoemd aambeeld, en genoemde roteerbare as geconfigureerd zijn om rond een gezamenlijke as te kunnen worden geroteerd; waarbij genoemd aambeeld verbonden is met genoemde roteerbare as om een draaimoment-impuls te verlenen aan genoemde roteerbare as wanneer het door genoemd hamerelement wordt geraakt; waarbij genoemd hamerelement en genoemd aambeeld een holle kern hebben die zich uitstrekt rond genoemde gemeenschappelijke as; waarbij genoemde behuizing, genoemde roteerbare as en genoemd element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt een doorgaande opening omvatten die communiceert met genoemde holle kern; en waarbij genoemde holle kern en genoemde doorgaande opening zijn ingericht voor het ontvangen van een uiteinde van een draadstang die een bevestigingsmiddel dat genoemde draaimoment-impuls moet ontvangen, draagt.

Het is een voordeel van de onderhavige uitvinding dat ze het mogelijk maakt dat het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt het bevestigingsmiddel bereikt ondanks de aanwezigheid van het uitstekende uiteinde en ongeacht de lengte ervan, en zonder dat de dop-as-combinatie moet worden verlengd. Op die manier kan een toename van de energie-opbouw in de dop-as-combinatie door elastische vervorming van de laatste, worden vermeden. De voornoemde energie-opbouw wordt verder gereduceerd door de grotere oppervlaktetraagheidsmoment-massaverhouding van de hamer-aambeeldcombinatie, die resulteert uit de vorming ervan met een holle kern.

Het is een verder voordeel van de onderhavige uitvinding dat, ten gevolge van van de holle kern van de hamer-aambeeldcombinatie, de slagoppervlakken van het aambeeld verder verwijderd liggen van de gemeenschappelijke rotatieas dan het geval is bij draaiend impactgereedschap uit de stand der techniek. Hierdoor kan het gereedschap volgens de uitvinding werken met lagere impactkrachten, wat de slijtage van de componenten vermindert. Dit voorkomt de noodzaak om gebruik te maken van materialen met een hoge rekgrens, die duurder zijn en moeilijker om te vormen.

De onderhavige uitvinding is onder andere gebaseerd op het inzicht van de uitvinder dat het genereren van een hoog draaimoment met een licht, goedkoop elektrische handgereedschap vereist dat de dop-as-combinatie zo kort mogelijk is, aangezien alle energie die wordt geabsorbeerd door elastische vervorming van de dop-as-combinatie als "verloren" moet worden beschouwd vanuit het oogpunt van energie-overdracht naar het bevestigingsmiddel. De onderhavige uitvinding is ook gebaseerd op het inzicht van de uitvinder dat de doeltreffendheid van het gereedschap kan worden verbeterd door het oppervlaktetraagheidsmoment van de aambeeld/hamer-combinatie te vergroten, wat in de onderhavige uitvinding wordt gerealiseerd door ze zodanig te vormen dat ze een holle kern hebben. De onderhavige uitvinding is verder gebaseerd op het inzicht van de uitvinder dat, door het verschaffen van een doorgaande opening in de roteerbare as en het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt, een uitstekend uiteinde van een bout of draadstang er doorheen kan gaan.

In een uitvoeringsvorm omvat het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding verder middelen voor het ontvangen van elektrische stroom van het stroomnet, en omvat genoemd aandrijfmechanisme een elektrische motor die wordt aangedreven door genoemde elektrische stroom van het stroomnet.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat het gereedschap overal kan worden gebruikt waar elektrische stroom van het stroomnet beschikbaar is, wat typische binnenruimten en professioneel uitgeruste bouwplaatsen buiten omvat. De middelen voor het ontvangen van elektrische stroom van het stroomnet kunnen een stroomkabel omvatten met een geschikte stekker of een insteekcontact voor het ontvangen van een dergelijke stroomkabel. De elektrische motor kan werken op netspanning die werd omgezet door een geschikte transformator.

In een uitvoeringsvorm omvat het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding verder een accu, en omvat genoemd aandrijfmechanisme een elektrische motor die wordt aangedreven door genoemde accu.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat ze een licht, met de hand bedienbaar alternatief verschaft voor bestaande, door druk aangedreven aanzetters die eenzelfde/vergelijkbaar draaimoment leveren.

In een specifieke uitvoeringsvorm werkt de elektrische motor op een rotoras die gericht is onder een hoek ten opzichte van de gemeenschappelijke as, of werkt de elektrische motor op een rotoras die zich op een afstand van de gemeenschappelijke as bevindt, en brengt een overbrengingsmechanisme kracht van de elektrische motor over op de roteerbare as.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de rotatie kan worden gegenereerd door een standaard elektrische motor die is aangebracht in de behuizing van het gereedschap zodanig dat hij de doorgang van het vrije uiteinde van de stang waarop het bevestigingsmiddel waarop moet worden ingewerkt, is gemonteerd, niet belemmert.

In een specifieke uitvoeringsvorm heeft de elektrische motor een holle rotor en valt de rotoras samen met de gemeenschappelijke as.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de algemene layout van de onderdelen van het gereedschap eenvoudig is en dat er geen gecompliceerde overbrenging tussen de motor en het hamerelement noodzakelijk is.

In een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding zijn de roteerbare as en het hamerelement zodanig aangebracht dat axiale beweging van het hamerelement ten opzichte van de roteerbare as het hamerelement in staat stelt los te komen van het aambeeld na impact, en een nieuwe impactcyclus te starten.

Deze uitvoeringsvorm kan worden geïmplementeerd door het hamerelement en het aambeeld in een "Schodeberg"-inrichting te configureren. Het is een voordeel van deze inrichting dat ze het draaiende impactgereedschap in staat stelt om te blijven werken zonder onderbreking door handmatige tussenkomst na elke impact.

In een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding is het hamerelement uitgerust met een koppeling die is ingericht om een impactoppervlak van het hamerelement in en uit de baan van het aambeeld te bewegen.

Deze uitvoeringsvorm kan worden geïmplementeerd door het hamerelement en het aambeeld in een "Maurer"-inrichting te configureren. Het is een voordeel van deze inrichting dat ze het draaiende impactgereedschap in staat stelt om te blijven werken zonder onderbreking door handmatige tussenkomst na elke impact.

In een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding is het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt een klikmechanisme dat is uitgevoerd om een afneembare dop te ontvangen.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de dop eenvoudig op het aambeeldonderdeel kan worden aangebracht en ervan kan worden verwijderd, en dat ze het mogelijk maakt dat het gereedschap wordt gebruikt met verschillende doppen voor bouten of moeren met verschillende vormen en afmetingen.

Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding wordt er een gebruik verschaft van het draaiende impactgereedschap zoals hierboven beschreven, voor het los of vast zetten van een moer op een draadstang, waarbij een uiteinde van genoemde draadstang doorheen genoemde doorgaande opening loopt.

Het is een voordeel van dit gebruik dat het een werkwijze verschaft om moeren met een zeer hoog draaimoment los of vast te zetten met handgereedschap, zonder dat het gereedschap moet worden bevestigd aan een vaste structuur om een overeenkomstig reactiedraaimoment te absorberen.

In een uitvoeringsvorm van het gebruik van het draaiende impactgereedschap zoals hierboven beschreven, wordt het draaiende impactgereedschap gebruikt voor het losmaken van een moer van een draadstang ingericht om een bekisting op zijn plaats te houden, na uitharding of gedeeltelijke uitharding van beton dat werd gestort binnenin een ruimte die door genoemde bekisting wordt afgebakend, waarbij een uiteinde van genoemde draadstang doorheen genoemde doorgaande opening loopt.

Het is een voordeel van dit gebruik dat het een werkwijze verschaft om een modulaire bekisting voor het gieten van beton af te breken, die veel sneller en minder omslachtig is, en minder risico op letsels inhoudt dan de traditionele werkwijzen die gebaseerd zijn op handmatig hameren. De werkwijze kan worden toegepast met handgereedschap, zonder dat het daarbij vereist is dat het gereedschap wordt bevestigd aan een vaste structuur om een overeenkomstig reactiedraaimoment te absorberen.

Korte Beschrijving van de Figuren

Deze en andere technische effecten en voordelen van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zullen nu in meer detail worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin: - Figuur 1 een draaiend impactgereedschap volgens de stand der techniek toont; - Figuur 2 typische doppen toont die worden gebruikt bij draaiend impactgereedschap volgens de stand der techniek; - Figuur 3 een bekend aambeeld van het "Schodeberg"-type toont; - Figuur 4 een bekend aambeeld van het "Maurer"-type toont; - Figuur 5 een perspectiefaanzicht toont van een draaiend impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding zoals geïmplementeerd in een voorbeeldontwerp van een behuizing, getoond in een typische gebruikssituatie; - Figuren 6-9 een draaiend impactgereedschap volgens een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding tonen, gebruikmakend van inrichting van het "Schodeberg"-type; - Figuren 10-12 een draaiend impactgereedschap volgens een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding tonen, gebruikmakend van inrichting van het "Maurer"-type; - Figuur 13 een foto is van een vleugelmoer van een bekisting, waarop het draaiende impactgereedschap van de onderhavige uitvinding voordeligerwijze kan worden toegepast.

In alle figuren werden dezelfde verwijsnummers gebruikt om dezelfde onderdelen aan te duiden.

Beschrijving van Uitvoeringsvormen

In de gehele volgende beschrijving worden termen zoals "horizontaal", "verticaal", "boven", en "onder" gebruikt, uitgaande van de normale richting van het gereedschap wanneer dit in gebruik is, zoals getoond in de perspectiefaanzichten in Figuren 1 en 5.

De werking van gekende draaiende impactgereedschappen zal worden uitgelegd met verwijzing naar Figuren 1-4.

Figuur 1 toont een draaiend impactgereedschap volgens de stand der techniek. De dop 4 ervan heeft een uitsparing of inkeping die overeenstemt met de vorm van de moer 1 waarop hij moet inwerken, wat het mogelijk maakt dat de dop 4 inwerkt op de moer 1 en met tussenpozen een vastmakend of losmakend draaimoment uitoefent op de moer 1.

Zoals getoond in Figuur 2b past de dop 4 op het aambeeldonderdeel 6 via een vierkante inkeping. Er wordt herhaaldelijk op het aambeeldonderdeel 6 gehamerd, gebruik makend van een cilindrische hamer (niet getoond), aangedreven door middel van een motor via een aandrijfas. Een hamer-verschuivingsmechanisme maakt axiale beweging van de hamer ten opzichte van van de aandrijfas mogelijk tussen twee opeenvolgende slagen van de hamer op het aambeeldonderdeel 6. Er zijn verschillende hamer/aambeeld-mechanismen gekend bij de vakman. Figuur 3 toont een aambeeld van het "Schodeberg"-type, gekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 2,712,254 op naam van Carl T. Schodeberg. Figuur 4 toont een aambeeld van het "Maurer"-type, gekend uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 3,361,217 op naam van Spencer B. Maurer.

Het is meteen duidelijk dat het draaiende impactgereedschap getoond in Figuur 1 niet geschikt is voor gebruik op een moer 1 waaruit een stanguiteinde 2 met een aanzienlijke lengte L uitsteekt, aangezien het onmogelijk is voor de dop 4 om de moer 1 te bereiken.

Het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding omvat:een element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt, zoals een dop die op een roteerbare as is gemonteerd; en een aandrijfmechanisme ingericht om een hamerelement op een aambeeld te laten slaan; waarbij genoemd aandrijfmechanische, genoemd hamerelement, en genoemd aambeeld zijn aangebracht in een behuizing; waarbij genoemd aambeeld verbonden is met genoemde roteerbare as om een draaimoment-impuls te verlenen aan genoemde roteerbare as wanneer het door genoemd hamerelement wordt geraakt; en waarbij genoemde behuizing, genoemde roteerbare as en genoemd element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt een doorgaande opening omvatten die is ingericht om een uiteinde te ontvangen van een draadstang die een bevestigingsmiddel dat genoemde draaimoment-impuls moet ontvangen, draagt. Het "hamerelement" zoals gebruikt in onderhavig document omvat een hamer, d.w.z. een element met een oppervlak dat is ontworpen en ingericht om op het aambeeld te slaan. Het hamerelement kan verder bijkomende onderdelen omvatten, zoals een hamerkooi die de beweging van de hamer leidt (zie in het bijzonder het "Maurer"-mechanisme dat hieronder in meer detail worden beschreven).

Het hoge draaimoment wordt verkregen door het versnellen van een roterende massa (de hamer) om daarin kinetische energie op te slaan, waarna die energie aan een aambeeld wordt afgegeven door erop te slaan. Het aambeeld is verbonden met de roteerbare as om een draaimoment-impuls te verlenen aan de roteerbare as wanneer het wordt geraakt door het hamerelement. Het dient te worden opgemerkt dat bij het slaan van het hamerelement, de fractie van de ontvangen kinetische energie die wordt geabsorbeerd als elastische vervorming van de aambeeld-as-combinatie tot een minimum wordt beperkt door ze zo te ontwerpen dat ze kort en onbuigzaam zijn. Daartoe zijn het aambeeld en de as bij voorkeur zo ontworpen dat ze een dwarsdoorsnede hebben met een groot oppervlaktetraagheidsmoment; dit wordt ten minste gedeeltelijk gerealiseerd in de onderhavige uitvinding, door het aambeeld te voorzien van een holle kern.

Figuur 5 toont een perspectiefaanzicht van een draaiend impactgereedschap 3 volgens de onderhavige uitvinding zoals geïmplementeerd in een voorbeeldontwerp van een behuizing, getoond in een typische gebruikssituatie. Het gereedschap 3 kan worden gebruikt voor het los of vast maken van een moer, bout of vergelijkbare bevestigingsmiddelen op een bout of draadstang 2 waarvan een aanzienlijk gedeelte uitsteekt voorbij de moer.

Daartoe heeft het draaiende impactgereedschap 3 van de onderhavige uitvinding een hol element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt (of dop) 4, hamer- 5 en aambeeldonderdeel 6; d.w.z., er is een doorgaande opening (een boorgat of algemeen tunnelvormige opening) ingericht zodanig dat de stang 2 er doorheen kan lopen en de dop 6 de moer 1 kan bereiken.

Zoals getoond in Figuur 5 is een moer 1 aanwezig op een draadstang of bout 2 die over een aanzienlijke lengte L voorbij de moer 1 uitsteekt. Het draaiende impactgereedschap 3 heeft een geïntegreerde of klikdop 4. De dop 4 heeft een inkeping die overeenstemt met de vorm van de moer 1 waarop hij moet inwerken, wat het mogelijk maakt dat de dop 4 inwerkt op de moer 1 en met tussenpozen een vastmakend of losmakend draaimoment uitoefent op de moer 1. Als het een dop is van het klik-type, kan hij eenvoudig op het aambeeldonderdeel 6 worden aangebracht en ervan verwijderd, bijvoorbeeld door middel van een kogelsluiting/veersluiting zoals gekend bij de vakman, en maakt hij het mogelijk om het gereedschap te gebruiken met verschillende doppen voor bouten of moeren met verschillende vormen en afmetingen.

Het holle hamer- en aambeeldonderdeel (niet getoond in Figuur 5) maken het mogelijk dat de draadstang of bout 2 aanzienlijk uitsteekt voorbij de moer 1, terwijl de erg korte en holle dop/aambeeld-combinatie een hoge mate van overbrenging van het draaimoment van het draaiende impactgereedschap 3 op de moer 1 waarborgt. De moer 1 kan verschillende vormen hebben zoals zeshoekig, vierkant, rechthoekig, veelhoekig, gevleugeld met een of meerdere vleugels, enz. Zonder verlies van algemeenheid tonen Figuur 5 en de daaropvolgende figuren enkel een moer 1 met een zeshoekige vorm met drie vleugels en overeenkomstige doppen, maar voor de vakman zal het duidelijk zijn dat hetzelfde principe geldt voor alle vormen van moeren, bouten of vergelijkbare bevestigingsmiddelen, en hun overeenkomstige doppen.

Dankzij de eigenschappen van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding, kan het handmatig worden bediend in situaties waar overeenkomstig krachtige impactloze gereedschappen zouden moeten worden bevestigd aan een vaste structuur om de reactiedraaimomenten te absorberen. In praktische uitvoeringsvormen wordt het draaiende impactgereedschap geïntegreerd in een draagbare behuizing. De behuizing kan een in hoofdzaak cilindrisch hoofdlichaam omvatten, waarvan de as gericht is langs de rotatieas van de as van het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt. Er kan aan het hoofdlichaam een greepgedeelte worden bevestigd, bijv. een greep van het pistooltype, die een persoon in staat stelt om het gereedschap vast te houden en een activeringsschakelaar te bedienen met dezelfde hand. De activeringsschakelaar activeert het aandrijfmechanisme. Er kan een verdere schakelaar worden voorzien om om te schakelen tussen een werking van het gereedschap met de wijzers van de klok mee en tegen de wijzers van de klok in.

Zoals hierboven vermeld omvatten de roteerbare as en het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt, een doorgaande opening die is ingericht om een uiteinde te ontvangen van een draadstang die een bevestigingsmiddel dat genoemde draaimoment-impulsen moet ontvangen, draagt. Als gelijk welk deel van de behuizing van het draaiende impactgereedschap is uitgelijnd met de roteerbare as, dan moet de doorgaande opening doorheen het relevante gedeelte van de behuizing lopen en moeten andere onderdelen ingericht zijn om buiten de doorgaande opening te blijven, zodanig dat het uitstekende uiteinde van de bout of draadstang doorheen het volledige gereedschap kan lopen. De doorgaande opening wordt met andere woorden een tunnel doorheen het volledige gereedschap, waardoor het bevestigingsmiddel bereikbaar wordt voor het element dat het bevestigingsmiddel aangrijpt. Bij voorkeur zijn de onderdelen van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding zodanig aangebracht dat enkel de as en de dop in de baan van de draadstang liggen, en enkel deze elementen (en de wanden van de omsluiting die langs dezelfde as liggen) met gepaste boorgaten moeten worden uitgerust.

De hamer wordt aangedreven door een motor, pneumatisch of elektrisch (verbonden met het stroomnet of aangedreven door een accu), door middel van een overbrengingsmechanisme. De uitlijning van de motor kan zijdelings zijn of onder een hoek (verwijderd van de as van de roterende as) of alternatief kan een motor met een holle rotor worden gebruikt (waarbij de holle kern de as van de roterende as omgeeft). Een door een accu aangedreven eenheid met een lichte elektrische motor is te verkiezen, aangezien die het mogelijk maakt dat het gereedschap autonoom wordt gebruikt.

Dankzij het ontwerp van het draaiende impactgereedschap wordt het reactiedraaimoment, d.w.z. het draaimoment dat moet worden geabsorbeerd door de persoon die het gereedschap vasthoudt en bedient, tot een minimum beperkt.

Hoewel talrijke hamer/aambeeldmechanismen werden beschreven in de literatuur, zijn de mechanismen die het vaakst worden gebruikt het zogenaamde "Schodeberg"-mechanisme en het "Maurer"-zwenkmechanisme, die allebei diverse varianten en verbeteringen hebben die gekend zijn bij de vakman.

Omwille van de duidelijkheid kan het "Schodeberg"-mechanisme kort als volgt worden beschreven. Het aandrijfmechanisme drijft een cilindrische hamer aan die een of meerdere impactoppervlakken heeft. Deze impactoppervlakken slaan op het aambeeld, dat is ingericht om het impact-draaimoment via de as en de dop over te brengen. De as heeft een eerste spiraalvormige groef en de hamer heeft een tweede spiraalvormige groef. Er wordt in de eerste en tweede spiraalvormige groeven een kogel ontvangen om de hamer roterend te koppelen aan de as en axiale beweging van de hamer ten opzichte van de as mogelijk te maken. De axiale beweging van de hamer ten opzichte van de as stelt de hamer in staat om na de impact los te komen van het aambeeld en een nieuwe impactcyclus te starten. Verdere details zijn te vinden in de literatuur over dit onderwerp.

Omwille van de duidelijkheid kan het "Maurer"-mechanisme kort als volgt worden beschreven. Het aandrijfmechanisme drijft een kooi-onderdeel aan waarbinnen een zwenkend hol hameronderdeel draaibaar gemonteerd is. Een uitgaande as strekt zich doorheen het kooi-onderdeel en doorheen het holle hameronderdeel uit, en omvat voorwaartse en achterwaartse impact aambeeldoppervlakken. Het scharnierpunt van het hamerelement valt niet samen met de rotatieas van de uitgaande as, zodanig dat de hamer zal zwenken ten opzichte van de kooi als hij roteert met de kooi. Als een koppeling in de voorwaartse richting wordt aangedreven, beweegt de voorwaartse impactklauw op het binnenoppervlak van de hamer in en uit de baan van de aambeeldklauw op de uitgaande as door nokwerking en tijdens een slag werkt de inertie van het draaiende hameronderdeel als een automatisch middel om de impactklauw in de aambeeldklauw ingegrepen te houden. Verdere details zijn te vinden in de literatuur over dit onderwerp.

Het zal duidelijk zijn voor de vakman dat deze en andere gekende hamer/aambeeldmechanismen gebruikt kunnen worden in uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, op voorwaarde dat het aambeeld, de hamer, en relevante onderdelen van de behuizing hol gemaakt kunnen worden zodat ze het mogelijk maken dat de bout of draadstang (onbeperkt) voorbij de moer uitsteken.

Figuren 6-9 tonen een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding, gebaseerd op een inrichting van hamer en aambeeld, van het "Schodeberg"-type.

De holle hamer 5 heeft een spiraalvormige groef en wordt aangedreven door een hydraulische, elektrische of pneumatische motor 7 via een cilindrische aandrijfas 8 met een gelijke spiraalvormige groef en een overbrengingsmechanisme 9. De positie en uitlijning van de motor 7 is louter indicatief en hij kan op een andere manier dan in de tekeningen getoond worden gepositioneerd en uitgelijnd, zonder dat dit de hierboven uiteengezette principes beïnvloedt. Alternatief kan een motor met een holle rotor worden gebruikt. Het verbeterde draaiende impactgereedschap volgens deze uitvoeringsvorm omvat verder een behuizing 10,een hamer-verschuivingsmechanisme van het "Schodeberg"-type, waarbij de cilindrische aandrijfas 8, het aambeeldonderdeel 6, en de hamer 5 hol zijn gemaakt. Het hamer-verschuivingsmechanisme maakt axiale beweging van de hamer ten opzichte van van de holle aandrijfas mogelijk tussen twee opeenvolgende slagen van de hamer op het aambeeldonderdeel.

Verdere details over het hamer-verschuivingsmechanisme kunnen worden gevonden in de relevante literatuur, waaronder het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift US 2,712,254 dat voor dit doel bij wijze van referentie in het onderhavige document is opgenomen.

Figuur 8 toont twee aanzichten van de aambeeld-as-combinatie voor gebruik in een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding die gebruik maakt van het "Schodeberg"-mechanisme.

Figuur 8a toont de zijkant van de impactoppervlakken waarop het hamerelement inwerkt. In de getoonde uitvoeringsvorm zijn de impactoppervlakken gevormd als twee uitsteeksels die uit een schijfvormig lichaam uitsteken. Hoewel het gebruik van twee impactuitsteeksels om redenen van symmetrie de voorkeur krijgt, zal het voor de vakman duidelijk zijn dat de inrichting ook kan werken met één enkel impactuitsteeksel, of een groter aantal impactuitsteeksels.

Bij een traditionele impactaanzetter zijn de impactoppervlakken aangebracht op een balkvormig lichaam zoals getoond in Figuur 3. Het schijfvormige lichaam zoals getoond in Figuur 8 heeft het specifieke voordeel dat het een groter oppervlaktetraagheidsmoment verschaft, en dus meer stijfheid tegen elastische vervorming. Dit ontwerp bevordert verder de snelle verdeling van krachtgradiënten over een groter oppervlak, zodanig dat de maximale materiaalspanningen worden gereduceerd, wat de duurzaamheid van het gereedschap verbetert.

Figuur 8b toont een voorbeeldvorm van een dop. De getoonde configuratie kan worden gebruikt met een vleugelmoer met drie vleugels.

Figuur 9 toont een andere voorbeeldvorm van een dop, voor gebruik met een zeskantmoer. Een dop van het getoonde type zou kunnen worden gebruikt als een klik-accessoire voor gebruik met zeskantmoeren zoals degene die worden gebruikt in de autoindustrie (bijv. om de wielen van een wagen of truck van hun assen te verwijderen).

Figuren 10-12 tonen een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding, gebaseerd op een inrichting van hamer en aambeeld, van het "Maurer"-type.

Figuur 10 toont een dwarsdoorsnede van het draaiende impactgereedschap zoals gezien in een verticaal vlak dat de gemeenschappelijke rotatieas bevat. Figuur 11 toont schematisch de aangepaste "Maurer"-inrichting, omvattende een hamer 5 en aambeeldonderdeel 6, waarbij het aambeeldonderdeel 6 hol is gemaakt. Verdere details over het de "Maurer"-inrichting kunnen worden gevonden in de relevante literatuur, waaronder het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift US 3,361,217 dat voor dit doel bij wijze van referentie in het onderhavige document is opgenomen.

Figuur 11 toont een dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvorm van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding, gebruik makend van de "Maurer"-inrichting. Op de omtrek is er een cilindrische behuizing omvattende het hamerelement bestaande uit een draaiende hamerkooi, die de scharnierende hamer bevat. De vorm van de hamer vertoont twee lobben die op het aambeeld slaan. Het aambeeld is gevormd als een holle as met een uitstekend oppervlak. Het is typisch voor deze inrichting dat de hamer loskomt van het aambeeld na een slag erop, door rond een bovenste scharnier te draaien. Op die manier kan het hamerelement onmiddellijk verder draaien en een nieuwe impactcyclus beginnen.

Figuur 12a toont het aambeeld met holle kern, met een voorbeelddop 4, gezien vanaf de zijkant van de dop. Een dop van het getoonde type zou kunnen worden gebruikt als een klik-accessoire voor gebruik met zeskantmoeren zoals degene die worden gebruikt in de auto-industrie (bijv. om de wielen van een wagen of truck van hun assen te verwijderen).

Figuur 12b toont het aambeeld met holle kern, met een andere voorbeelddop 4, gezien vanaf de zijkant van de dop. De getoonde configuratie kan worden gebruikt met een vleugelmoer met drie vleugels.

Een specifieke gebruikssituatie heeft betrekking op het los zetten van moeren op draadstangen die panelen van bekistingen die worden gebruikt voor het gieten van beton bij elkaar houden. Modulaire bekistingspanelen bestaan gewoonlijk uit een metalen structuur (bijv. een stalen kader) en oppervlakken van hout, houtderivaten, of kunststof. Ze hebben gewoonlijk een breedte van 1,20m en worden naast elkaar opgesteld om de oppervlakken van de betonnen structuur die moet worden gevormd, af te bakenen. In structuren die parallelle of nagenoeg parallelle oppervlakken hebben, zoals muren en balken, worden de elementen van de bekisting zodanig opgezet dat ze naar elkaar toe gericht zijn en worden ze (gewoonlijk horizontaal) onderling verbonden door stalen draadstangen, ook wel bekistingstangen genoemd, met een lengte van bijv. 1m. Om de verwijdering ervan na het uitharden van het beton mogelijk te maken, worden de bekistingstangen omhuld met een plastic buis die zich uitstrekt van één bekistingselement naar het tegenoverstaande bekistingselement, en worden de uiteinden van de stang die uitsteken uit de bekisting, vastgemaakt met moeren. Een typische moer die voor dit doel wordt gebruikt, is de vleugelmoer voor bekistingen getoond in Figuur 13. Ze heeft een traditioneel veelhoekig (bijv. zeshoekig) prismavormig lichaam met een van schroefdraad voorzien boorgat, een optioneel brede schijfvormige flens die contact maakt met het buitenoppervlak van de bekisting, en bijkomend een paar breed geplaatste vleugels waarop met een hamer kan worden geslagen.

Aangezien het beton als een dichte vloeistof in de bekisting wordt gegoten, moeten de elementen van de bekisting bestand zijn tegen een aanzienlijke hydrostatische druk, die naar buiten toe gericht is en die het buitenoppervlak van de elementen van de bekisting tegen de moeren duwt. Hierdoor zullen de moeren heel strak zitten op het ogenblik waarop ze kunnen worden verwijderd om de bekisting af te breken, wanneer het beton voldoende is uitgehard. Vooral in zones die de grootste hydrostatische druk ondergaan is het in de praktijk niet haalbaar om de moeren in deze situatie los te maken door handmatig met een sleutel te draaien, aangezien een persoon niet voldoende kracht kan uitoefenen om het vereiste draaimoment te leveren. Aldus worden de moeren traditioneel verwijderd door er met een hamer op te slaan (in het bijzonder op de vleugels). Met deze methode heeft een ervaren bouwvakarbeider tot één minuut nodig om een moer zo ver los te maken dat ze handmatig van de stang kan worden geschroefd. Het is meteen duidelijk dat voor grotere betonstructuren, waarvoor grote aantallen bekistingspanelen vereist zijn, heel wat tijd en inspanning wordt besteed aan het losmaken van alle moeren, en dat deze manier van werken ergonomisch ongeschikt is.

In dergelijke situaties kunnen traditionele impactaanzetters niet worden gebruikt omdat de uitstekende uiteinden van de draadstangen voorkomen dat het hoofdlichaam van de moeren bereikbaar is voor de dop van de impactaanzetter.

Het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding kan voordeligerwijze worden gebruikt om een moer los te maken van een draadstang die is aangebracht om een bekisting op haar plaats te houden. Aangezien het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding een doorgaande opening heeft, kan het uitstekende uiteinde van de draadstang doorheen de doorgaande opening lopen, waardoor de middelen die het bevestigingsmiddel aangrijpen (d.w.z. de dop die het hoofdlichaam van de moer aangrijpt) de moer kunnen bereiken. Het draaiende impactgereedschap kan dan worden gebruikt om de moer los te maken op een gemakkelijke en ergonomisch verantwoorde manier die weinig kracht vereist en beduidend minder tijd vergt dan de traditionele werkwijze.

De doorgaande opening in het draaiende impactgereedschap moet een geschikte afmeting hebben om het uitstekende uiteinde van de draadstang te ontvangen. Voor bekisting staan een met voorbeelddiameters van 10/12 mm (diameter cylinder/diameter draad), 15/17 mm, of 20/24 mm, moet de diameter van de doorgaande opening respectievelijk ten minste 12 mm, 17 mm, en 24 mm bedragen, vermeerderd met een voldoende grote marge om ervoor te zorgen dat de stang eenvoudig door de doorgaande opening kan lopen (bijv. 2 mm extra in diameter).

In de praktijk uitgevoerde metingen van het draaimoment dat vereist is om een moer los te maken van een stang die wordt gebruikt om bekistingspanelen samen te houden, onderaan het gegoten betonvolume, geven aan dat er gewoonlijk een draaimoment van ten minste 1350 Nm vereist is. Bijgevolg levert het draaiende impactgereedschap volgens de uitvinding bij voorkeur een draaimoment van ten minste 1350 Nm. Met meer voorkeur levert het draaiende impactgereedschap volgens de uitvinding een draaimoment van ten minste 2500 Nm, waardoor het gereedschap zou kunnen worden gebruikt in situaties waarin betonvolumes met een grotere hoogte (die resulteert in hogere hydrostatische drukniveaus) worden gegoten.

Het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding kan voordeligerwijze worden gebruikt om een moer aan een draadstang of bout vast te maken. Aangezien het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding een doorgaande opening heeft, kan het uitstekende uiteinde van de draadstang of bout doorheen de doorgaande opening lopen, waardoor de middelen die het bevestigingsmiddel aangrijpen (d.w.z. de dop die het hoofdlichaam van de moer aangrijpt) de moer kunnen bereiken. Het draaiende impactgereedschap kan dan worden gebruikt om de moer vast te maken op een gemakkelijke manier die weinig kracht vereist en beduidend minder tijd vergt dan de traditionele werkwijze. Aangezien het draaimoment dat door het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding kan worden geleverd, zeer hoog kan zijn, kunnen uitvoeringsvormen van het draaiende impactgereedschap volgens de onderhavige uitvinding worden uitgerust met een mechanisme dat het draaimoment beperkt, om te voorkomen dat de bevestigingsmiddelen worden beschadigd.

Hoewel de uitvinding hierboven werd beschreven met verwijzing naar specifieke uitvoeringsvormen, werd dit gedaan om de uitvinding te illustreren en niet om haar te beperken. Het toepassingsgebied van de uitvinding wordt dan ook bepaald door de bijgaande conclusies. Kenmerken die enkel in de context van één welbepaalde uitvoeringsvorm werden beschreven, kunnen in andere uitvoeringsvormen worden toegepast om hetzelfde technische effect te bereiken.

Claims (10)

1. Conclusies

   1. Draaiend impactgereedschap omvattende: - een op een roteerbare as gemonteerd element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt; en - een aandrijfmechanisme dat is ingericht om een hamerelement op een aambeeld te laten slaan; waarbij genoemd aandrijfmechanisme, genoemd hamerelement, en genoemd aambeeld zijn aangebracht in een behuizing; waarbij genoemd hamerelement, genoemd aambeeld, en genoemde roteerbare as zodanig geconfigureerd zijn dat ze rond een gemeenschappelijke as kunnen roteren; waarbij genoemd aambeeld is verbonden met genoemde roteerbare as om een draaimoment-impuls te verlenen aan genoemde roteerbare as wanneer het wordt geraakt door genoemd hamerelement, met het kenmerk dat genoemd hamerelement en genoemd aambeeld een holle kern hebben die zich uitstrekt rond genoemde gemeenschappelijke as, dat genoemde behuizing, genoemde roteerbare as en genoemd element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt, een doorgaande opening omvatten die communiceert met genoemde holle kern, en dat genoemde holle kern en genoemde doorgaande opening zijn ingericht om een uiteinde te ontvangen van een draadstang die een bevestigingsmiddel dat genoemde draaimoment-impuls moet ontvangen, draagt.
2. 2. Draaiend impactgereedschap volgens conclusie 1, verder omvattende middelen voor het ontvangen van elektrische stroom van het stroomnet, waarbij genoemd aandrijfmechanisme een elektrische motor omvat die wordt aangedreven door genoemde elektrische stroom van het stroomnet.
3. 3. Draaiend impactgereedschap volgens conclusie 1 of conclusie 2, verder omvattende een accu, waarbij genoemd aandrijfmechanisme een elektrische motor omvat die wordt aangedreven door genoemde accu.
4. 4. Draaiend impactgereedschap volgens conclusie 2 of conclusie 3, waarbij genoemde elektrische motor werkt op een rotoras die gericht is onder een hoek ten opzichte van genoemde gemeenschappelijke as, of genoemde elektrische motor werkt op een rotoras die zich op een afstand van genoemde gemeenschappelijke as bevindt, en waarbij een overbrengingsmechanisme kracht overbrengt van genoemde elektrische motor op genoemde roteerbare as.
5. 5. Draaiend impactgereedschap volgens conclusie 2 of conclusie 3, waarbij genoemde elektrische motor een holle rotor heeft, en waarbij genoemde rotoras samenvalt met genoemde gemeenschappelijke as.
6. 6. Draaiend impactgereedschap volgens een der voorgaande conclusies, waarbij genoemde roteerbare as en genoemd hamerelement zodanig zijn aangebracht dat axiale beweging van genoemd hamerelement ten opzichte van genoemde roteerbare as het hamerelement in staat stelt los te komen van het aambeeld na impact, en een nieuwe impactcyclus te starten.
7. 7. Draaiend impactgereedschap volgens een der voorgaande conclusies, waarbij genoemd hamerelement uitgerust is met een koppeling die is ingericht om een impactoppervlak van genoemd hamerelement in en uit de baan van genoemd aambeeld te bewegen.
8. 8. Draaiend impactgereedschap volgens een der voorgaande conclusies, waarbij genoemd element dat een bevestigingsmiddel aangrijpt, een klikmechanisme is dat is uitgevoerd om een verwijderbare dop te ontvangen.
9. 9. Gebruik van het draaiende impactgereedschap volgens een der voorgaande conclusies voor het los- of vastmaken van een moer op een draadstang, waarbij een uiteinde van genoemde draadstang doorheen genoemde doorgaande opening loopt.
10. 10. Gebruik volgens conclusie 9, waarbij het draaiende impactgereedschap wordt gebruikt voor het losmaken van een moer van een draadstang die is aangebracht om een bekisting op zijn plaats te houden, na uitharding of gedeeltelijke uitharding van beton dat werd gestort binnenin een ruimte die door genoemde bekisting wordt afgebakend, waarbij een uiteinde van genoemde draadstang doorheen genoemde doorgaande opening loopt.