CN101903282A - 可释放的撬杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设备，该设备用于可释放地将推动工具附接至一个工件，以使得可将推动力施加到第二工件上并且允许两个工件对准以用于将工件连结在一起。

Description

可释放的撬杆

技术领域

本发明涉及一种用于可释放地附接材料片材并且施加撬动力或推动力的工具。

背景技术

在压力容器或储存罐构造中，大的金属片材常常必须相对于彼此定位，用于进行连结。通常，这种连结通过将金属片材焊接在一起来实现。然而，为了适当地焊接金属片材，它们必须彼此适当对准。

连结金属片材的两种常用方法是搭接接头和对接接头。搭界接头是金属片材的端部彼此重叠。然后每一片材的边缘焊接到另一片材的表面上。对接接头是两块片材边缘对边缘地对准。一旦边缘适当对准，将它们焊接在一起。这些连结金属片材的方法都需要将一块片材的边缘与另一块片材的表面或边缘对准。

这些连结材料的方法用于各种材料，而不仅仅是用于金属。例如，可使用搭接接头和对接接头连结在一起的塑料、玻璃纤维、木材或其它材料的大片材。这些非金属材料可通过塑料焊接、特殊粘合剂和本领域公知的其它手段进行连结。为了适当地连结这些材料的大片材，一块片材的边缘必须与另一块片材的表面或边缘对准。

然而，材料片材通常并未彼此适当对准。要连结的片材的构造和性质方面的变化常常保持一块片材的边缘紧紧地跟随另一块片材的表面或边缘。这些变化可导致对于要适当连结的两块片材来说一块片材的边缘与另一块片材的表面或边缘离得太远。因此，搭接接头和对接接头的区域在可进行连结之前必须更靠近地对准。

在处理金属或其它材料的大片材时，将片材对准的需要引起一个问题。由于片材的尺寸，夹具是不实用的而且常常不可能使用。常用的C形夹具或杆形夹具对于大片材不起作用，因为夹具的爪不能延伸到达片材中心所需的若干英尺。因此，材料的大片材常常必须使用复杂且费时的方法进行对准和连结。

例如，大金属片材常常使用坯螺母(blank nut)、止转板(key-plate)、圆头销(bull-pin)进行对准。本方法需要坯螺母，该坯螺母是一个具有通过中心的孔的方块。两个坯螺母在预期的焊接线的相对侧上与每一块金属片材进行对准和焊接。然后，止转板(专门设计的工具)被放置在该坯螺母上。止动板通过下述方式在坯螺母上保持到位：将圆头销插入穿过每个坯螺母以使圆头销经过止动板和坯螺母。然后，另外的圆头销插在止动板和坯螺母之间以对金属片材相对于彼此进行调节。这些调节通过根据需要用圆头销和止动板在坯螺母上进行推动或牵拉以调节金属片材来实现。一旦金属片材适当对准，对准区域通常通过焊接来固定。在一个区域固定之后，圆头销被移除，而且止动板被移走。然后，坯螺母通过切开将坯螺母保持到位的焊接点和将这些焊接点从金属片材上碾磨掉来移除。该碾磨必要时需要对金属片材进行另外的检查以确保在坯螺母周围进行焊接、切开和碾磨不会对金属片材产生不可接受的损害。

在需要接头的每个位置处必须进行上述过程。这常常需要将该过程重复进行若干次以完成完整的搭接接头或对接接头。

这种用于连结金属片材的地方法具有若干缺点。例如，费时。完成将坯螺母焊接到位、安装止动板和圆头销、对准片材、焊接片材和移除圆头销、止动板和坯螺母的过程可花费工人几个小时的时间。

上述方法的另一局限性在于它可损害被连结的金属片材的表面。这是由于坯螺母必须被焊接到位并且然后通过切开而被移除而发生的。这留下了焊接点的通常必须被碾磨以使表面平滑的部分。在一些情形中，坯螺母和它们的焊接点的移除需要对金属片材的表面进行检查和X光照射以确定坯螺母的焊接没有导致结构损坏。

另外地，该连结金属片材的方法很贵。这是因为它需要人工时间和很多不同工具(止动板、坯螺母、圆头销、焊接工具、切割工具和碾磨工具)。此外，工具在几次使用之后通常被损坏且不得不进行更换。这对于坯螺母尤其如此，该坯螺母被焊接到位，然后又从金属表面切除。

该典型方法在开始该过程之后还难以进行调节。因为坯螺母是用于该过程的锚固点，并且因为坯螺母被焊接到位，如果坯螺母在第一次没有被放置在正确的位置，整个过程不得不取消并且从头开中。这毕竟增加了使用该方法的时间和费用。

存在类似的用于连结比如塑料和木材的非金属材料大片材的难处理的方法。连结这些材料通常通过将片材平铺在工作表面(比如地板或桌面)上来进行。然后向上部片材施加重力以迫使其下降到下部片材上。同时，一个或多个工人必须亲自操纵片材以实现期望的对准。如果片材在竖直布置中进行连结，则必须构建一些形式的支承物以允许工人在材料的一侧推靠片材。实现这种非金属材料的连结的一般惯例是在每次必须连结材料时制造专用工具和夹具。

这些用于连结非金属材料大片材的常用方法具有若干缺点。构建连结这些材料的专用夹具很贵并且费时。这些方法通常需要若干人员的努力，使得它们大量使用人力。

发明内容

对于现有技术的缺点，本发明地一个或多个实施例以新颖独特的方式克服了这些缺点。

本发明的一个实施例依赖于一种可切换的磁性装置，所述可切换的磁性装置比如如专利No.6,707,360和7,102,495所述的，或者替代地比如是电磁体。手柄通过具有脊部和两个叉尖的叉状部件附接至可切换的磁性装置。手柄和叉状部件由比如铝或镁合金的材料构成，以使得它们相对不受磁场影响。叉状部件的脊部附连至手柄的一个端部，叉尖使用本领域公知的手段可转动地安装到可切换的磁性装置的相对侧面，以使得手柄和叉状部件可绕可切换的磁性装置转动。当可切换的磁性装置被致动并且被附接至极易受磁场影响的金属片材(比如含铁金属)时，所述可切换的磁性装置用作手柄可绕其转动的锚固点。

本发明的另外实施例利用附接至手柄的凸起部件。凸起部件附连或可转动地安装至手柄并且其方位使得该凸起部件面向与可切换的磁性装置的底面相同的方向。以这种方式，当可切换的磁性装置被致动并且应用到极易受磁场影响的金属片材上时，可切换的磁性装置被锚定到位，手柄被转动以允许凸起部件接触工件并且向工件施加推动力或撬动力。

在本发明的更多实施例中，凸起部件的与手柄相对的端部具有特别的形状以产生与正被处理的金属片材的期望类型的接触。

本发明的另一实施例利用了一种用于可释放地附接至极不易受磁场影响(比如不含铁的金属或塑料)的材料片材的顶面的装置。这种用于可释放地附接的装置可以是真空盒。手柄附接至具有脊部和两个叉尖的叉状部件上。叉状部件的脊部附连至手柄的一个端部，叉尖使用本领域公知的手段可转动地安装至用于可释放地附连至极不易受磁场影响的材料片材的顶面的装置的相对侧面上。手柄和叉状部件于是可绕用于可释放地附接至材料片材的顶面的装置转动。

本发明的另外实施例利用了附接至手柄的凸起部件。凸起部件的一个端部附连至手柄或可转动地安装至手柄并且其方位使得凸起部件的另一端部面向与用于可释放地附接至极不易受磁场影响的材料片材的顶面的装置的底部相同的方向。以这种方式，当用于附接至平坦工件的顶面的装置被致动时，手柄可转动以允许凸起部件接触工件并且对工件进行工作。

在本发明的更多实施例中，凸起部件的与手柄相对的端部可具有特定形状以产生与在被处理的金属片材的期望类型的接触。

所公开的发明的一个目的是提供一种用于将材料片材对准以用于连结的简单且方便的方法。

本发明的另一替代的目的是提供一种快速且容易地附接至要连结的材料片材和从该要连结的材料片材上移除的工具。

本发明的另一替代的目的是提供一种附接至材料片材和从该材料片材上移除而不进行焊接或不使用其它工具的工具。

本发明的又一个替代的目的是提供一种不会影响要连结的材料片材的表面的工具，从而消除了对材料片材的受损进行检查和对那些材料片材的表面进行碾磨的需要。

本发明的其它有利和新颖的特征部分在下述说明中提出，部分在分析下述说明之后对本领域的技术人员来说是显而易见的或者可通过本发明的实践获知。本发明的目的和优点可通过所附权利要求书中特别指出的手段和组合而实现和获得。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的透视图。

图2是本发明的一个实施例的俯视图。

图3是本发明的一个实施例的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图，图1、2和3示出了本发明的一个实施例。在所示的实施例中，使用可切换的磁性装置1。可切换的磁性装置1通过开关2的旋转而被致动，以使得在开关2处于一个位置时，沿着可切换的磁性装置1的底面形成磁场，所述底面是与开关2相对的面。在开关2处于相对的位置时，在可切换的磁性装置1周围实质上几乎没有磁场。以这种方式，可切换的磁性装置可附接至极易于产生磁场的材料，比如含铁金属。

在附图所示的实施例中，手柄4和叉状部件8附接至可切换的磁性装置1。手柄1包括在一个端部附连至叉状部件8的细长杆。叉状部件具有两个叉尖9和10，每个叉尖在其末端部附近具有孔。叉尖9和10可转动地安装至可切换的磁性装置1。在该实施例中，手柄4和叉状部件8由相对不受磁场影响的材料制成，比如不含铁的合金(如不锈钢、铝或镁)、或聚合物、碳纤维、或木材。

在图1、2和3所示的示例中，叉状部件8比如借助于带肩螺栓3和11可转动地安装至可切换的磁性装置。带肩螺栓3和11经过叉尖9和11中的孔并且螺纹连接至可切换的磁性装置1。带肩螺栓3和11的直径略小于叉尖9和10的孔的直径。带肩螺栓3和11还具有搁置于叉尖9和10的孔内的不带螺纹的表面。带肩螺栓3和11的高度使得在将它们螺纹连接至可切换的磁性装置时，带肩螺栓3和11在受到叉状部件8的叉尖9和10约束之前降至最低点。带肩螺栓3和11与叉尖9和10的孔的直径的差别以及带肩螺栓3和11的长度允许叉状部件8和手柄4绕带肩螺拴3和11和可切换的磁性装置1自由转动。

应注意的是，将叉状部件8和手柄4附接至可切换的磁性装置1的方法在本领域是公知的。例如，圆柱状柱头螺栓可压力配合到可切换的磁性装置1中。这些圆柱状柱头螺栓具有比叉形部件8的叉尖9和10的孔略小的直径，以允许叉形部件8和手柄4绕圆柱状柱头螺栓自由转动。替代地，套管或轴承装置可安装在叉尖9和10的孔中以获得相同的效果。

在另一个实施例中，叉尖9和10可转动地安装至与可切换的磁性装置1附接的罩、壳体或夹具。

在本发明的又一个实施例中，凸起部件5附接至手柄4。凸起部件5具有第一端部和第二端部。所述凸起部件5的第一端部布置在手柄4上并且附连至手柄4，以使得所述凸起部件5的第二端部沿与所述可切换的磁性装置1的底面相同的方向定向。因此，在可切换的磁性装置1被放置在极易受磁场影响的材料(比如含铁金属)片材上且开关2被致动时，可切换的磁性装置被锚固到材料片材上。然后，手柄4可绕可切换的磁性装置1转动以允许所述凸起部件5接触工件并在第二端部上进行工作。

现在参照图3，以这种方式，本发明可用于将一金属片材的边缘与另一金属片材的边缘对准。可切换的磁性装置1可放置在两个工件的边缘附近，以使得可切换的磁性装置1在凸起部件5能够接触第二工件12并且在第二工件上起作用时搁置在第一工件13上并且附接至第一工件13。在可切换的磁性装置1的磁场将该可切换的磁性装置锚定至第一工件13上时，手柄14可被转动，以使得凸起部件5接触第二工件12而且操作者可将推动力或撬动力传至第二工件12。在工件处于期望的对准时，操作者可快速地通过焊接将工件连结起来。在图3中，示出了本发明在第一工件13和第二工件12之间形成对接接头。

应注意的是，在附图所示的实施例中，凸起部件5永久性地附连至手柄4。这可通过下述方式来实现：将凸起部件5焊接至手柄4；将凸起部件5铸造成手柄4的一部分；使用粘合剂将凸起部件5连结至手柄4；将凸起部件5压力配合至手柄4；或者利用本领域公知的用于永久性连结两种材料的很多其它手段。

在本发明的另外实施例中，凸起部件5能可释放地安装到手柄4上。这些手段包括：将凸起部件5螺接至手柄4；使用键入方式来将凸起部件5可滑动地附接至手柄4；以及本领域公知的很多其它手段。

在本发明的另外实施例中，凸起部件5可转动地安装至手柄4。这可包括在手柄4和凸起部件5上使用突出物，在利用螺栓、销、轴承、套管或本领域公知的任何其它手段的情况下，手柄4和凸起部件5经过突出物以将凸起部件5可转动地连结至手柄4。在本发明的这一实施例中，凸起部件5能够独立于手柄4转动。

还应注意的是，在图1、2和3所示的实施例中，凸起部件5的第二端部具有平坦表面。在该实施例中，当手柄2被降低时，凸起部件5的第二端部上的面与可切换的磁性装置1的底面平面对准。这允许操作者将可切换的磁性装置1定位在第一工件13上，所述第一工件的边缘低于所述第二工件12。然后，凸起部件5的平坦表面部分地覆盖第二工件12的面。在将手柄4朝第一工件13推动时，第二工件12被降低，直到凸起部件5的第二端部的平坦表面接触第一工件13的边缘附近的顶表面。在这样的方位中，两个工件的顶表面通过凸起部件5的平坦表面被对准并且保持到位。在本发明的该实施例中，提供了一种用于将两个工件对准并且在该两个工件之间形成对接接头的快速且容易的手段。

在本发明的另外的实施例中，凸起部件5的第二端部可具有替代的形状。例如，凸起部件5的第二端部的表面可以是拱形的，以使得凸起部件5与一工件的表面之间的接触区域近似为一条直线。替代地，凸起部件5的第二端部的表面形状可以是球形的，以使得凸起部件5与一工件的表面之间的接触区域近似为一个点。以这种方式，凸起部件的第二端部的形状可成形为适于提供凸起部件与工件之间的期望类型的接触。

在本发明的另外实施例中，如附图所示，手柄4可通过使用支承件7被加固和加强，所述支承件7在与凸起部件5相对的表面上被附连至手柄4。支承件7对手柄4增添强度，以允许手柄传送较大的推动力而使手柄4断裂的风险较小。虽然这对于本发明的每个实施例中来说不是必要的，这种支承件7可证明对于本发明的一些实施例来说是有利的。

本发明的另一实施例包括防护装置6。在该实施例中，防护装置6附接至手柄4的第一端部。防护装置6沿着与凸起部件5相同的方向从手柄4伸出。假若可切换的磁性装置1从其工件脱出；假若工件突然且意外地撤退，或者假若发生任何其它意外事件使手柄4突然且意外地运动而与工件接触，防护装置6保护操作者的手不被夹在手柄4和工件之间。在本发明的该实施例中，防护装置6在手柄俘获并夹住操作者的手之前止住手柄4的运动。这种防护装置6对于本发明的每个实施例中来说不是必要的，但是可证明对于一些实施例来说是有利的。

Claims (18)

1.一种用于施加推动力的可释放的设备，所述设备包括：

可切换的磁性装置；

手柄，所述手柄包括第一端部和第二端部；和

叉状部件，所述叉状部件包括脊部、第一叉尖和第二叉尖，所述脊部附连至所述手柄的所述第二端部，所述叉尖能转动地附接至所述可切换的磁性装置的相对侧面上。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：

凸起部件，所述凸起部件包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部附连至所述手柄，所述第二端部沿与所述可切换的磁性装置的底面相同的方向定向。

3.根据权利要求2所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本拱形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一条直线。

4.根据权利要求2所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本平坦表面，以使得在所述手柄被降低时，所述基本平坦表面的平面与所述可切换的磁性装置的底面的平面一致。

5.根据权利要求2所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本球形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个点。

6.根据权利要求1所述的设备，还包括：

凸起部件，所述凸起部件包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部能转动地附连至所述手柄，所述第二端部沿与所述可切换的磁性装置的底面相同的方向定向。

7.根据权利要求6所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本拱形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一条直线。

8.根据权利要求6所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本平坦表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个平面。

9.根据权利要求6所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部包括基本球形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个点。

10.一种用于施加推动力的可释放的设备，所述设备包括：

用于可释放地附接至工件的顶表面的装置；

手柄，所述手柄包括第一端部和第二端部；和

叉状部件，所述叉状部件包括脊部、第一叉尖和第二叉尖，所述脊部附连到所述手柄的所述第二端部，所述叉尖能转动地附接至所述用于可释放地附接至工件的顶表面的装置。

11.根据权利要求10所述的设备，还包括：

凸起部件，所述凸起部件包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部附连至所述手柄，所述第二端部沿与所述用于可释放地附接至工件的顶表面的装置的底面相同的方向定向。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本拱形表面，以使得所述凸起部件与第二工件之间的接触区域近似为一条直线。

13.根据权利要求11所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本平坦表面，以使得在所述手柄被降低时，所述基本平坦表面的平面与所述装置底面的平面一致。

14.根据权利要求11所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本球形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个点。

15.根据权利要求10所述的设备，还包括：

凸起部件，所述凸起部件包括第一端部和与所述第一端部相对的第二端部，所述第一端部能转动地附连至所述手柄，所述第二端部沿与所述用于可释放地附接至工件的顶表面的装置的底面相同的方向定向。

16.根据权利要求15所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本拱形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一条直线。

17.根据权利要求15所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部还包括基本平坦表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个平面。

18.根据权利要求15所述的设备，还包括：

所述凸起部件的所述第二端部包括基本球形表面，以使得所述凸起部件与工件之间的接触区域近似为一个点。

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