CZ2024178A3 - Přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty a způsob ovládání tohoto zařízení - Google Patents

Abstract

Přenosné nýtovací zařízení (1) pro vrtání a nýtování samořeznými trhacími nýty (2), zahrnující těleso (3) s rukojetí (4) se spínačem (5) a s pracovní částí (6) a nýtovací hlavu (10) pro upnutí samořezného trhacího nýtu (2), uloženou v pracovní části (6) tělesa (3). Nýtovací hlava (10) má schopnost koordinovaného otočného pohybu při vrtání a posuvného pohybu při nýtování. Dále přenosné nýtovací zařízení (1) zahrnuje hydraulický pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy (10), trhací duté táhlo (29) připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě (10) a druhým svým koncem k hydraulickému pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a v něm uspořádanou dutou trubičku (9) pro odvod odděleného dříku (23) trhacího nýtu (2). Součástí přenosného nýtovací zařízení (1) je i elektrický pohon (7) otočného pohybu nýtovací hlavy (10). Hydraulický pohon zahrnuje hydraulický píst (8) spojený s trhacím dutým táhlem (29), hydraulický rozvod (11) tlakové kapaliny napojený na hydraulický píst (8) a zdroj hydraulické tlakové kapaliny napojený na hydraulický rozvod (11). Hydraulický píst (8), hydraulický rozvod (11) i zdroj hydraulické tlakové kapaliny jsou uspořádány v tělese (3) a hydraulický rozvod (11) a/nebo zdroj hydraulické tlakové kapaliny je napojen na spínač (5).

Description

Přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty a způsob ovládání tohoto zařízení

Oblast techniky

Vynález se týká přenosného nýtovacího zařízení pro nýtování a způsobu jeho ovládání. Toto zařízení slouží pro spojování materiálů, především plechů, které nemají předem vytvořený otvor pro vložení nýtu, a to i na stavbách.

Dosavadní stav techniky

Nýtování se na stavbách nejčastěji používá ke spojování dvou na sebe doléhajících plechů na stěnách či střechách. Trhací nýty s trhacím trnem se používají při přístupu ke spoji pouze z jedné strany. Po osazení trhacího nýtu do otvoru se použijí nýtovací kleště, resp. nýtovačka, kterými se vytvoří hlavička nýtu po zatažení za dřík při procesu roznýtování, tedy roztažení hlavy nýtu. Dřík se se posléze zkrátí odtržením, přičemž proces odtržení je dnes již běžný a není nutné vystupující konec odstřihávat štípacími kleštěmi.

Pro osazení nýtu a spojení dílů je nezbytná existence otvoru, do kterého se nýt vloží. Tento otvor se proto musí vytvořit. Zatímco většina nýtů dostupných na trhu je vyrobena tak, že je nutné použít vrták s vrtačkou, aby se vytvořil příslušný spojovací otvor, existují i samořezné nýty, např. podle dokumentu WO 2020048553 AI nebo podle dokumentu CZ 32431 Ul. Dřík tohoto samořezného nýtu je nad hlavou opatřen řezným břitem, jehož rotací je možné vytvořit otvor přímo při aplikaci nýtu.

Pro vytvoření otvoru je tedy zapotřebí rotačního pohybu nýtu. Samořezný nýt se nejdříve upevní do vrtačky, vyvrtá se otvor, a následně se nýt upevní do nýtovací hlavy nýtovacího zařízení, zasune se do vytvořeného otvoru a provede se vlastní upevnění nýtu do otvoru roznýtováním. Následně se zpětným pohybem vnitřního sklíčidla nýtovacího zařízení odtrhne přebytečná část dříku nýtu. Tento odtržený díl pak z nýtovacího zařízení vypadne ven, nebo se uloží v zásobníku, který je součástí tohoto nýtovacího zařízení. Příkladem je zařízení podle dokumentu CN 101579717B. Nýtovací hlava je opatřena mechanismem, který za použití lidské síly, elektrického, hydraulického, pneumatického nebo jiného pohonu roztáhne přední válcovou část hlavy nýtu a následně odtrhne přebytečnou část dříku.

Ruční nýtovačky s ručním pohonem jsou opatřeny vinutou pružinou, která vrací nýtovací hlavu po odtržení dříku do přední polohy, ve které se uvolní sevření kleštin a dřík vypadne a lze pak do nýtovací hlavy zasunout nový nýt.

Nýtovačky s elektrickým a jiným pohonem jsou známy např. podle dokumentu NZ 619140 B nebo US 11478844 B2. Nýtovací zařízení s elektrickým pohonem je často opatřeno dobíjecím akumulátorem, jak je např. popsáno v dokumentu US 11292049 B2 nebo EP 2910321 Bl. Pro průmyslové použití se většinou používají zařízení pro nýtování s hydraulickým nebo pneumatickým pohonem, kdy je nutné nýtovací zařízení připojit na externí zdroj tlakového vzduchu nebo kapaliny. Příkladem těchto zařízení podle dokumentů US 20100275438 A aWO 2003076103 AI.

V dokumentu WO 2003076103 AI je popsáno ruční nýtovací zařízení s externím hydraulickým pohonem. Zařízení je opatřeno dvěma pohybovými hydraulickými okruhy, přičemž přepínání okruhů je ovládáno ručním spínacím zařízením. V první fázi se hydraulická tlaková kapalina vede na hydromotor, který se roztočí a přes systém ozubených kol otáčí nýtovací hlavou s vloženým samořezným nýtem. Po vytvoření otvoru a zasunutí nýtu do něj se přepne hydraulický okruh na druhý, tentokráte pístový pohon, který provede přímočarý zpětný pohyb

- 1 CZ 2024 - 178 A3 způsobující roznýtování hlavy nýtu a odtržení přebytečné části dříku. Nevýhodou tohoto řešení je především nutnost externího zdroje hydraulické tlakové kapaliny, což je velmi prostorově omezující. Nevýhodou je i vnější instalace otočného mechanismu nýtovací hlavy, která využívá upínací mechanismus na principu volnoběžky.

Dokument WO 2004048012 A2 popisuje nýtovací zařízení, které má elektrický, hydraulický, pneumatický nebo jiný pohon. Zařízení pro nýtování samořezným nýtem obsahuje otočnou hlavu pro otáčení samořezného nýtu za účelem vytvoření otvoru ve spojovaných dílech. Zařízení dále obsahuje sestavu pro zatahování dříku pro stlačení a roztažení dutého těla samořezného nýtu, což umožní hlavě samořezného nýtu oddělit se od dříku po aplikaci předem stanovené tahové síly. Dokument popisuje pouze obecnou ideu vytvoření kombinované vrtačky a nýtovačky, ale neuvádí žádné návodné principy nebo popis, jak k vytvoření tohoto zařízení dojít. Nedává tak žádný návod, jak spojit otočný a posuvný pohyb tak, aby vzniklo nýtovací zařízení, které bude schopno součinně a na jedno upnutí samořezného trhacího nýtu současně samořezným trhacím nýtem vytvořit otvor v plechu pro vložení nýtu a následně bez prodlevy provést proces aplikace nýtu a vlastního nýtování.

Hlavním úkolem patentuje odstranit nedostatky zařízení známých z dosavadního stavu techniky a vytvořit přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty, které bude kompaktní, schopné současně jak fáze vrtání, tak fáze nýtování. Uspořádání a ovládání zařízení by mělo být jednoduché a bez potřeby jakýchkoli vnější zdrojů nebo připojitelných komponent. Úkolem vynálezu je vytvořit i jednoduchý a spolehlivý i způsob ovládání tohoto zařízení. Proces vrtání i nýtování by měl být součinný a měl by probíhat při jediném upnutí samořezného trhacího nýtu do nýtovací hlavy, a to upnutí na začátku zahájení vlastní práce s nýtovacím zařízení. Zařízení by mělo být schopno i eliminovat nedostatky vrtacích zařízení, které pro vrtání používají samořezný trhací nýt. Dřík trhacího nýtu upevněný do standardního vrtacího zařízení je tenký. Přítlačná síla a kroutící moment vyvinuté na vrtací část trhacího nýtu, které mají pomoci lepšímu vrtání a lepší tvorbě otvoru, obvykle tenký dřík přetíží a zdeformují. Tak dojde ke znehodnocení a deformaci celého samořezného trhacího nýtu.

Podstata vynálezu

Nedostatky v současnosti známých nýtovacích zařízení překonává dále popisované přenosné nýtovací zařízení, které slouží současně jak pro vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem, tak pro následnou operaci vlastního nýtování tímto nýtem. Obě operace jsou prováděny současně sérií součinných operací, a to při jediné operaci vložení a upnutí samořezného trhacího nýtu do nýtovací hlavy.

Přenosné nýtovací zařízení se skládá ze dvou hlavních částí, kterými jsou těleso a nýtovací hlava, které jsou vzájemně spojeny prostřednictvím závitu do jednoho kompaktního celku. Při vnějším pohledu je těleso rozděleno na několik tvarově definovatelných částí. Těmito částmi jsou pracovní část a rukojeť, přičemž rukojeť je opatřena spínačem. Samotná rukojeť je rozdělena na úchopovou část, která slouží pro držení přenosného nýtovacího zařízení v ruce a zdrojovou část. Nýtovací hlava slouží pro upnutí samořezného trhacího nýtu a následně musí rotačním pohybem vytvořit otvor pro samořezný trhací nýt a přímočarým horizontálním pohybem pak provést přímou aplikaci těla trhacího nýtu do spoje. Všechny operace probíhají postupně a součinně. Uvnitř tělesa se nachází pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy, trhací duté táhlo připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě a druhým svým koncem k pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy. V trhacím dutém táhlu je uspořádaná dutá trubička, která má za účel odvést z trhacího nýtu oddělený dřík pryč z přenosného nýtovacího zařízení nebo do zásobníku dříků. Uvnitř tělesa se nachází i pohon otočného pohybu nýtovací hlavy. Pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy i pohon rotačního pohybu nýtovací hlavy jsou napojeny na řídicí elektrický obvod, který je napojený na spínač. Rukojeť je napojena na pracovní část, kde v horní části rukojeti je úchopová část, na kterou zespoda plynule navazuje zdrojová část.

-2CZ 2024 - 178 A3

Ve výhodném provedení je pohonem posuvného pohybu nýtovací hlavy hydraulický pohon. Hydraulický pohon zahrnuje hydraulický píst, který je spojený s trhacím dutým táhlem, a hydraulický rozvod tlakové kapaliny napojený na hydraulický píst. Součástí hydraulického pohonu je i zdroj hydraulické tlakové kapaliny, napojený na hydraulický rozvod. Hydraulický píst, hydraulický rozvod i zdroj hydraulické tlakové kapaliny jsou uspořádány v tělese. Hydraulický rozvod a/nebo zdroj hydraulické tlakové kapaliny je napojen na spínač.

V jiném výhodném provedení je pohonem otočného pohybu nýtovací hlavy elektrický pohon.

V dalším výhodném provedení je hydraulický píst dvojčinný a nachází se uvnitř v pracovní části. Hydraulický rozvod je pak napojen do první komory i do druhé komory hydraulického válce, přičemž první komora je komora pod hydraulickým pístem, zatímco druhá komora je komora nad hydraulickým pístem. Zdroj hydraulické tlakové kapaliny je elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo, které se nachází ve zdrojové části rukojeti, které je svým jedním výstupem připojeno na první komoru a svým druhým výstupem na druhou komoru, takže v podstatě přečerpává hydraulickou kapalinu mezi komorami. Reverzibilní čerpadlo je připojené na zdroj elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části rukojeti. Elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo a/nebo zdroj elektrické energie je napojen na spínač.

V jiném výhodném provedení je hydraulický píst jednočinný a je uspořádán v pracovní části. Hydraulický rozvod je tedy napojen do jediné komory hydraulického válce pod hydraulický píst. Zdrojem hydraulické tlakové kapaliny je v tomto výhodném provedení elektricky poháněné čerpadlo napojené na zásobník hydraulické tlakové kapaliny. Čerpadlo i zásobník jsou uspořádány ve zdrojové části rukojeti. Čerpadlo je napojeno na zdroj elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části rukojeti. Elektricky poháněné čerpadlo a/nebo zdroj elektrické energie je napojeno na spínač.

V dalším výhodném provedení je elektrický pohon otočného pohybu nýtovací hlavy napojen na zdroj elektrické energie uspořádaný ve zdrojové části rukojeti a na spínač, který je uspořádán v úchopové části rukojeti.

V ještě dalším výhodném provedení je nýtovací hlava konstrukčně uspořádána tak, že rotační pohyb provádí celá nýtovací hlava včetně vnějšího pouzdra, které je svojí vnější zadní částí uspořádané v elektrickém pohonu a ve své přední části je osazené nýtovací špičkou. Nýtovací hlava dále zahrnuje nosič, který je pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu a vnitřní sklíčidlo dutého tvaru, které je pevně kotvené k nosiči. Sklíčidlo má vpředu vnitřní kuželovou plochu, která je osazená posuvnými kuželovými svorníky. Kuželové svorníky jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu. Kuželové svorníky slouží pro sevření dříku trhacího nýtu.

V následujícím výhodném provedení je součástí přenosného nýtovacího zařízení i řídicí elektrický obvod, který je uspořádaný v úchopové části rukojeti, a je propojený se spínačem a zároveň s hydraulickým pohonem posuvného pohybu nýtovací hlavy i s elektrickým pohonem otočného pohybu nýtovací hlavy. Řídicí elektrický obvod tak slouží pro současné ovládání hydraulického pohonu a elektrického pohonu jediným společným spínačem.

V jiném výhodném provedení je elektrický pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy tvořen elektromotorem s ozubeným pastorkem, převodními ozubenými koly a hnaným ozubeným kolem. Hnané ozubené kolo je uspořádané na dutém drážkovém hřídeli, na kterém je závitovým spojem upevněno vnější pouzdro nýtovací hlavy.

V dalším výhodném provedení je dutá trubička pevně uložena v trhacím dutém táhlu, a to je svojí zadní částí upevněno v hydraulickém pístu. Přední část trhacího dutého táhla je uspořádána v otočné nýtovací hlavě.

- 3 CZ 2024 - 178 A3

V následujícím výhodném provedení je volný přední konec duté trubičky v přední části vystupující z trhacího dutého táhla do dutiny vnitřního sklíčidla opatřen dutým tlačným dílem. Mezi zadní prstencovou částí tlačného dílu a předním profilem trhacího dutého táhla je uspořádána vratná pružina.

Přenosné nýtovací zařízení překonává dosavadní stav techniky v tom, že je přenosné jako celek a k provozu nepotřebuje žádný přídavný zdroj, přístroj nebo přípravek. Především ale umožňuje jednou nýtovací hlavou provádět současně vrtání otvoru i nýtování, a to při jediném procesu vložení trhacího nýtu do nýtovací hlavy, tedy na jedno upnutí. Jak rotační, tak posuvný pohyb jsou součinné a probíhají v jednom uceleném postupu kroků, kdy trhací nýt je vložen do nýtovací hlavy pouze jednou hned na začátku celého procesu vrtání a nýtování. Navíc ovládání celého přenosného nýtovacího zařízení je jednoduché, pomocí jediného dvoupolohového spínače. Díky tomu je odlišný i způsob ovládání tohoto přenosného nýtovacího zařízení, zkonstruovaného podle této přihlášky. Pro zahájení práce se přenosné nýtovací zařízení nachází v poloze jedna, kdy trhací duté táhlo je posunuto ve své přední krajní poloze. Postup práce s přenosným nýtovacím zařízením je takový, že v poloze jedna se skrze nýtovací průchodku vloží trhací nýt do nýtovací hlavy tak, že dřík trhacího nýtu se svou zadní částí zasune mezi kuželové svorníky. Trhací duté táhlo je posunuto ve své přední krajní poloze. Následně dojde ke stisknutí spínače, který dá pokyn řídicímu elektrickému obvodu k provedení krátkého spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy. To vyvolá posun trhacího dutého táhla dozadu, a tím se předepne trhací nýt. Předepnutím je myšleno to, že zasunutím dříku více do trhací hlavy, přilehne tělo trhacího nýtu pevněji k vrtací části trhacího nýtu. Takto vyvinutý předepínací tlak vytvoří mezi vrtací částí trhacího nýtu a tělem trhacího nýtu dostatečně pevný styk, který umožní přenášení rotační síly od přenosného nýtovacího zařízení na vrtací část, jak vlastním dříkem, tak i tělem trhacího nýtu. Posunutím trhacího dutého táhla dozadu současně dojde k sevření vnitřního sklíčidla, které tak sevře mezi své vnitřní kuželové plochy kuželové svorníky, které zase pevně sevřou dřík trhacího nýtu. Na konci této fáze je posun vzad ukončen a trhací nýt i přenosné nýtovací zařízení jsou připraveny na fázi vrtání. Následně řídicí elektrický obvod provede spuštění pohonu otočného pohybu vrtací hlavy a je provedeno vyvrtání otvoru pro trhací nýt. Pak dojde k zastavení pohonu otočného pohybu vrtací hlavy a vrtání je tím ukončeno. V dalším kroku provede, po stisknutí spínače, řídicí elektrický obvod spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy, který posune dozadu trhací duté táhlo. Vyvolaný zpětný tah způsobí zatažení dříku více do přenosného nýtovacího zařízení, přičemž tělo trhacího nýtu je tahem dříku namáháno do té míry, že dojde k rozevření těla trhacího nýtu a následně dojde i k utrhnutí dříku. V tomto okamžiku se posun vzad zastaví a proces nýtování je tím dokončen. Následně provede řídicí elektrický obvod reverzní spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy což vyvolá posunutí trhacího dutého táhla zpět do jeho přední polohy, tedy do polohy jedna. Následně se pohon vypne.

Ve výhodném provedení po vložení trhacího nýtu do trhací hlavy dojde ke stisknutí spínače, který dá pokyn řídicímu elektrickému obvodu k provedení krátkého spuštění reverzibilního čerpadla, které načerpá část tlakové kapaliny do druhé komory, tedy nad hydraulický píst. Díky tomu se hydraulický píst i s trhacím dutým táhlem posune dozadu a dojde k předepnutí trhacího nýtu. Následně tím dojde i k posunutí trhacího dutého táhla dozadu, a tím se sevře vnitřní sklíčidlo, které tak sevře mezi své kuželové plochy kuželové svorníky. Ty pak pevně sevřou dřík trhacího nýtu. Díky tvaru vnitřních zubů kuželových svorníků dřík po sevření nemůže konat posuvný ani rotační pohyb uvnitř sevření. Takto je trhací nýt uveden do polohy pro vrtání a pohyb vzad je prozatím ukončen. Následně dojde k propuštění elektrického proudu k elektromotoru, který se spustí a přes ozubený pastorek, převodní ozubená kola a hnané ozubené kolo roztočí dutý drážkový hřídel a jím uvede do rotačního vrtacího pohybu nýtovací hlavu. Následně se provede vyvrtání otvoru pro trhací nýt a po vyvrtání otvoru se rotační pohyb zastaví. Po vyvrtání otvoru pro trhací nýt následuje rychlý dvojitý stisk spínače, načež řídicí elektrický obvod spustí reverzibilní čerpadlo naplno, a to přečerpá zbylou hydraulickou kapalinu z první komory do druhé komory, nad hydraulický píst. Hydraulický píst se tak posune dozadu a s ním i trhací duté táhlo s nosičem a kuželovými svorníky. Tento zpětný tah způsobí zatažení dříku více

-4CZ 2024 - 178 A3 do přenosného nýtovacího zařízení a k rozevření těla trhacího nýtu. Následně dojde k utrhnutí dříku, čímž je nýtování dokončeno a přenosné nýtovací zařízení se nachází v poloze dva, kdy je zpětný pohyb ukončen. Následným zvednutím nýtovací hlavy z horizontální do vertikální polohy dojde skrze dutou trubičku k vypadnutí oddělené části dříku ven z přenosného nýtovacího zařízení nebo do zásobníku dříků. Posledním krokem je, že dojde k sepnutí reverzibilního čerpadla a všechna hydraulická kapalina se z druhé komory přečerpá do první komory a přenosné nýtovací zařízení se vrátí do polohy jedna, kdy je připravené na nové vložení trhacího nýtu.

Hlavní výhodou předloženého řešení je, že přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty je vytvořené jako jediný nástroj, který je zcela kompaktní a schopný současně jak fáze vrtání, tak fáze nýtování. Obě tyto fáze jsou součinné a jsou konány postupně, aniž by bylo nutné jakkoli manipulovat se samořezným trhacím nýtem, tedy jsou prováděny pouze při jediném upnutí samořezného trhacího nýtu do nýtovací hlavy. Ten se vkládá do nýtovací hlavy pouze jednou, a to na začátku nýtování. Vytvořené přenosné nýtovací zařízení má jednoduché kompaktní uspořádání a snadné ovládání. Přenosné nýtovací zařízení pro svou činnost nepotřebuje jakýkoli další vnější zdroj nebo připojitelné komponenty. Přenosné nýtovací zařízení disponuje i jednoduchým a spolehlivým způsobem ovládání. Jednou z hlavních výhod je i to, že nýtovací zařízení před zahájením fáze vrtání provede předepnutí samořezného trhacího nýtu v nýtovací hlavě. Předepnutí vytvoří mezi vrtací částí trhacího nýtu a tělem trhacího nýtu pevný styk, kdy rotační síla od přenosného nýtovacího zařízení je na vrtací část přenášena i dříkem i tělem trhacího nýtu. Nedochází tak k přetížení dříku a jeho deformaci přetížením. Všechny výhody jsou potvrzeny a odzkoušeny fyzicky na více jak milionu provedených operací vrtání a nýtování samořezným trhacím nýtem.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže objasněn pomocí připojených výkresů, ve kterých znázorňuje:

obr. 1 boční řez přenosným nýtovacím zařízení v poloze před zahájením procesu nýtování;

obr. 2 boční řez detailem přední části přenosného nýtovacího zařízení především elektrickým pohonem a nýtovací hlavou v poloze před zahájením procesu nýtování;

obr. 3 boční řez přenosným nýtovacím zařízení v poloze po ukončení nýtování po odtržení dříku;

obr. 4 zvětšený boční řez spodní částí zařízením pro nýtování bez obalu se zobrazením spínače, řídicího elektrického obvodu, hydraulického rozvodu, reverzního čerpadla a části zdroje elektrické energie - tyto části jsou standardně uloženy v rukojeti;

obr. 5 detailní pohled na tvar zubů kuželového svorníku;

obr. 6 boční pohled na tvar sestavy zubů kuželového svorníku; a obr. 7 čelní pohled na tvar sestavy zubů kuželového svorníku.

Příklady uskutečnění vynálezu

Přenosné nýtovací zařízení 1, podle vyobrazení z obr. 1 až 5 vychází z konceptu z dosavadního stavu techniky známých nýtovacích zařízeních, přičemž tato zařízení výrazně vylepšuje. Podstatou vynálezu je především kombinace spojení schopnosti provádět nýtovací hlavou 10 jak rotační vrtací pohyb, tak posuvný trhací pohyb. Rotačního pohybu je docíleno pomocí elektrického pohonu 7, zatímco posuvného trhacího pohybu, který vyžaduje mnohem větší sílu,

- 5 CZ 2024 - 178 A3 je docíleno hydraulickým pohonem. Oba tyto pohony jsou součástí jediného zařízení, které ke své činnosti nepotřebuje žádný externí prvek. Navíc tvar zubů kuželových svorníků 22 zcela eliminuje protáčení nebo posun mezi kuželové svorníky 22 sevřeného dříku 23 trhacího nýtu 2.

Přenosné nýtovací zařízení 1 obecně zahrnuje těleso 3, nýtovací hlavu 10. hydraulický pohon, trhací duté táhlo 29 a elektrický pohon 7. Těleso 3 se skládá z rukojeti 4 se spínačem 5 a z pracovní části 6. Nýtovací hlava 10 slouží pro upnutí samořezného trhacího nýtu 2 a je uložena v pracovní části 6 tělesa 3. Nýtovací hlava 10 má možnost otočného pohybu při vrtání a posuvného pohybu při nýtování. Trhací duté táhlo 29 je připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě 10 a druhým svým koncem k hydraulickému pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy 10. V trhacím dutém táhlu 29 je uspořádána dutá trubička 9 pro odvod odděleného dříku 23 trhacího nýtu 2 z přenosného nýtovacího zařízení J. nebo do zásobníku 34 dříků 23. Hydraulický pohon zahrnuje hydraulický píst 8, který je spojený s trhacím dutým táhlem 29, hydraulický rozvod 11 tlakové kapaliny napojený na hydraulický píst 8 a zdroj hydraulické tlakové kapaliny napojený na hydraulický rozvod 11. Hydraulický píst 8, hydraulický rozvod 11 i zdroj hydraulické tlakové kapaliny jsou uspořádány v tělese 3. Hydraulický rozvod 11 a/nebo zdroj hydraulické tlakové kapaliny je napojen na spínač 5. Úkolem nýtovací hlavy 10 je upnutí samořezného trhacího nýtu 2 a následně jeho rotací vytvořit otvor ve spojovaném materiálu pro vložení tohoto trhacího nýtu 2. Následně pak nýtovací hlava 10 umožní i provedení aplikace těla 33 trhacího nýtu 2 do spoje pomocí z dosavadního stavu techniky dobře známého přímočarého horizontálního pohybu. Rukojeť 4 je napojena na pracovní část 6, kde horní částí rukojeti 4 je tenčí úchopová část 36, na kterou zespoda plynule navazuje širší zdrojová část 37. Tenčí úchopová část 36 slouží pro držení přenosného nýtovacího zařízení 1 v ruce.

Příklad 1

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění jsou těleso 3 a nýtovací hlava 10 vzájemně rozebíratelně spojeny prostřednictvím závitu do jednoho kompaktního celku. Hydraulický píst 8 je v tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu dvojčinný a zdrojem hydraulické tlakové kapaliny je reverzibilní čerpadlo 12 napojené na hydraulický rozvod 11. Hydraulický píst 8, hydraulický rozvod 11 i reverzibilní čerpadlo 12 jsou uspořádány v tělese 3 a hydraulický rozvod 11 a/nebo zdroj hydraulické tlakové kapaliny je napojen na spínač 5. Hydraulický rozvod 11 je v tomto příkladu uskutečnění vynálezu napojen jak do první komory 13. tak i do druhé komory 14 hydraulického válce 15. přičemž první komora 13 je komora pod hydraulickým pístem 8, zatímco druhá komora 14 je komora nad hydraulickým pístem 8. Elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo 12 se nachází ve zdrojové části 37 rukojeti 4. Reverzibilní čerpadlo 12 je přes hydraulický rozvod 11 svým prvním výstupem spojeno s první komorou 13 hydraulického pístu 8 a svým druhým výstupem s druhou komorou 14 hydraulického pístu 8, takže reverzibilní čerpadlo 12 přepouští hydraulickou kapalinu přímo mezi komorami 13. 14. Reverzibilní čerpadlo 12 je připojené na zdroj 16 elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části 37 rukojeti 4. Elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo 12 a/nebo zdroj 16 elektrické energie je napojen na spínač 5.

V tomto příkladu uskutečnění vynálezu je elektrický pohon 7 otočného pohybu nýtovací hlavy 10 napojen na zdroj 16 elektrické energie uspořádaný ve zdrojové části 37 rukojeti 4 a na spínač 5, který je uspořádán v úchopové části 36 rukojeti 4. Součástí přenosného nýtovací zařízení J. je i řídicí elektrický obvod 18, který je uspořádaný v úchopové části 36 rukojeti 4 a je propojený se spínačem 5 a zároveň s reverzibilním čerpadlem 12 pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 10. Řídicí elektrický obvod 18 je propojen i s elektromotorem 24. Řídicí elektrický obvod 18 tak slouží pro současné ovládání reverzibilního čerpadla 12 a elektropohonu jediným spínačem 5.

Nýtovací hlava 10 je konstrukčně uspořádána tak, že rotační pohyb provádí celá nýtovací hlava 10 včetně vnějšího pouzdra 19. které je svojí vnější zadní částí uspořádané v elektrickém pohonu a ve své přední části osazené nýtovací špičkou 20. Nýtovací hlava 10 dále zahrnuje nosič 35. který je pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu 29, a vnitřní sklíčidlo 21 dutého tvaru, které

-6CZ 2024 - 178 A3 je pevně kotvené k nosiči 35. Vnitřní sklíčidlo 21 má vpředu vnitřní kuželovou plochu, která je osazená posuvnými kuželovými svorníky 22. Kuželové svorníky 22 jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu. Kuželové svorníky 22 slouží pro sevření dříku 23 trhacího nýtu 2. Elektrický pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy 10 je v tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu tvořen elektromotorem 24 s ozubeným pastorkem 25, převodními ozubenými koly 26 a hnaným ozubeným kolem 27. Hnané ozubené kolo 27 je uspořádané na dutém drážkovém hřídeli 29, ve kterém je závitovým spojem upevněno vnější pouzdro 19 nýtovací hlavy 10. Dutá trubička 9 je také pevně uložena v trhacím dutém táhlu 29, a to je svojí zadní částí upevněno v hydraulickém pístu 8. Přední část trhacího dutého táhla 29 je uspořádána v otočné nýtovací hlavě 10. Volný přední konec duté trubičky 9 v přední části vystupující z trhacího dutého táhla 29 do dutiny vnitřního sklíčidla 21 je opatřen dutým tlačným dílem 30. Mezi zadní prstencovou částí 31 tlačného dílu 30 a předním profilem 32 trhacího dutého táhla 29 je uspořádána vratná pružina 17.

Příklad 2 - nezobrazený příklad:

Přenosné nýtovací zařízení J_ podle tohoto nezobrazeného příkladu uskutečnění vynálezu vychází z konstrukce přenosného nýtovacího zařízení 1 podle příkladu 1. Hlavní rozdíl je ten, že hydraulický píst 8 je jednočinný a je uspořádán v pracovní části 6. Hydraulický rozvod 11 je tedy napojen do jediné komory hydraulického válce 15 pod hydraulický píst 8. Zdrojem hydraulické tlakové kapaliny jev tomto příkladu uskutečnění elektricky poháněné čerpadlo napojené na zásobník hydraulické tlakové kapaliny. Čerpadlo i zásobník jsou uspořádány ve zdrojové části 37 rukojeti 4. Čerpadlo je napojeno na zdroj 16 elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části 37 rukojeti 4. Elektricky poháněné čerpadlo a/nebo zdroj 16 elektrické energie je napojeno na spínač 5, ale spínač 5 není napojen na řídicí elektrický obvod 18. který není součástí přenosného nýtovacího zařízení 1.

Manipulace s přenosným nýtovacím zařízením 1 je velmi snadná a nevyžaduje použití žádných dalších přídavných zařízení nebo přípravků, kromě samořezných trhacích nýtů 2, které nejsou součástí přenosného nýtovacího zařízení 1. Samotné ovládání přenosného nýtovacího zařízení 1 je možné shlédnout na webovém odkazu přihlašovatele www.nex.as Manipulace s přenosným nýtovacím zařízením 1 probíhá následovně. Obsluha uchopí přenosné nýtovací zařízení 1 do jedné ruku, a to za jeho úchopovou část 36. Poloha nýtovacího zařízení 1 pro zahájení práce se nastavuje sama a označuje se jako poloha jedna. V této poloze je hydraulická kapalina načerpaná v první komoře 13. takže hydraulický píst 8 je posunut ve své přední krajní poloze.

Trhací duté táhlo 29 je tedy také posunuto ve své přední krajní poloze, kdy tlačí na vnitřní sklíčidlo 21, které je díky tomu roztažené a mezi kuželovými svorníky 22 je tak vytvořena mezera pro vložení dříku 23 trhacího nýtu 2. Obsluha provede vsunutí dříku 23 trhacího nýtu 2 skrze nýtovací špičku 20 mezi kuželové svorníky 22, přičemž z přenosného nýtovacího zařízení 1 vyčnívá tělo 33 trhacího nýtu 2. Následně obsluha provede prstem zmáčknutí spínače 5 na úchopové části 36. přičemž toto stisknutí je pouze jednoduchý stisk. Stisk spínače 5 dá pokyn řídicímu elektrickému obvodu 18 k provedení krátkého spuštění reverzibilního čerpadla 12, které načerpá část tlakové kapaliny do druhé komory 14. tedy do prostoru nad hydraulický píst 8. Hydraulický píst 8 se i s trhacím dutým táhlem 29 posune dozadu a dojde k předepnutí trhacího nýtu 2, tedy k těsnému natlačení těla 33 na vrtací část 38 trhacího nýtu 2. Posunutím trhacího dutého táhla 29 dozadu dojde k sevření vnitřního sklíčidla 21, které tak sevře mezi své kuželové plochy kuželové svorníky 22. Kuželové svorníky 22 pevně sevřou dřík 23 trhacího nýtu 2 a díky tomu, že jsou kuželové svorníky 22 ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu, je sevření dříku 23 trhacího nýtu 2 pevné. Dřík 23 je tak plně zajištěn jak proti nechtěné rotaci, tak proti posunu do nebo z přenosného nýtovacího zařízení 1. V tento okamžik se trhací nýt 2 nachází v poloze pro vrtání. Následně je propuštěn elektrický proud k elektromotoru 24, který se spustí a přes ozubený pastorek 25, převodní ozubená kola 26 a hnané ozubené kolo 27 roztočí dutý drážkový hřídel 28. Dutý drážkový hřídel 28 uvede do rotačního vrtacího pohybu nýtovací hlavu 10. Následně se provádí

-7 CZ 2024 - 178 A3 vyvrtání otvoru pro trhací nýt 2. Po vyvrtání otvoru provede obsluha přenosného nýtovacího zařízení 1 rychlý dvojitý stisk spínače 5. Tento dvoj stisk vyšle pokyn řídicímu elektrickému obvodu 18. který spustí reverzibilní čerpadlo 12 naplno. Následně reverzibilní čerpadlo 12 přečerpá zbylou hydraulickou kapalinu z první komory 13 do druhé komory 14, tedy do prostoru nad hydraulický píst 8. Hydraulický píst 8 se následně posune úplně dozadu a s ním i trhací duté táhlo 29 s nosičem 35 a kuželovými svorníky 22. Tento zpětný tah způsobí nejdříve zatažení dříku 23 více do přenosného nýtovacího zařízení 1 a rozevření těla 33 trhacího nýtu 2, a následně dojde k utrhnutí dříku 23. Tímto okamžikem je proces nýtování dokončen a následuje operace uvedení přenosného nýtovacího zařízení 1, z této polohy, kterou nazýváme polohou dvě, zpět do polohy jedna. To se provede tak, že obsluha zvedne přenosné nýtovací zařízení 1 z horizontální polohy do vertikální polohy prostým zvednutím nýtovací špičkou 20 směrem vzhůru. Po tomto zvednutím dojde k vypadnutí oddělené části dříku 23 ven z přenosného nýtovacího zařízení 1 nebo do zásobníku 34 dříků 23. a to skrze dutou trubičku 9. Současně dojde k automatického sepnutí reverzibilního čerpadla 12 a všechna hydraulická kapalina se z druhé komory 14 přečerpá do první komory 13 a přenosné nýtovací zařízení 1 se tak nastaví do polohy jedna, kdy je přenosné nýtovací zařízení 1 připravené na vložení nového trhacího nýtu 2.

Průmyslová využitelnost

Vynález najde uplatnění ve stavebnictví a strojírenství při spojování materiálů, především plechů, které nemají předem vytvořený otvor pro vložení nýtu, a to i na stavbách.

Claims (13)

1. Přenosné nýtovací zařízení (1) pro vrtání a nýtování samořeznými trhacími nýty (2), zahrnující těleso (3) s rukojetí (4) se spínačem (5) a s pracovní částí (6), nýtovací hlavou (10) pro upnutí samořezného trhacího nýtu (2), uloženou v pracovní části (6) tělesa (3), pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy (10), trhací duté táhlo (29) připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě (10) a druhým svým koncem k pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a v něm uspořádanou dutou trubičku (9) pro odvod odděleného dříku (23) trhacího nýtu (2), a pohon otočného pohybu nýtovací hlavy (10), vyznačující se tím, že dále zahrnuje řídicí elektrický obvod (18) propojený s pohonem posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a s pohonem otočného pohybu nýtovací hlavy (10), pro jejich součinnost při vrtání a nýtování najedno upnutí samořezného trhacího nýtu (2) v nýtovací hlavě (10).

2. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) je hydraulický pohon, který zahrnuje hydraulický píst (8) spojený s trhacím dutým táhlem (29), hydraulický rozvod (11) tlakové kapaliny napojený na hydraulický píst (8) a zdroj hydraulické tlakové kapaliny napojený na hydraulický rozvod (11), přičemž hydraulický píst (8), hydraulický rozvod (11) i zdroj hydraulické tlakové kapaliny jsou uspořádány v tělese (3) a hydraulický rozvod (11) a/nebo zdroj hydraulické tlakové kapaliny je napojen na spínač (5).

3. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem otočného pohybu nýtovací hlavy (10) je elektrický pohon (7).

4. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že rukojeť (4) je rozdělena na horní úchopovou část (36), která je napojena na pracovní část (6) a spodní zdrojovou část (37) navazující plynule na úchopovou část (36).

5. Přenosné nýtovací zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydraulický píst (8) je dvojčinný a je uspořádán v pracovní části (6), hydraulický rozvod (11) je napojen do první komory (13) a druhé komory (14) hydraulického válce (15) nad i pod hydraulický píst (8), a zdroj hydraulické tlakové kapaliny je elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo (12), uspořádané ve zdrojové části (37) rukojeti (4) připojené na zdroj (16) elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části (37) rukojeti (4), přičemž elektricky poháněné reverzibilní čerpadlo (12) a/nebo zdroj (16) elektrické energie je napojen na spínač (5).

6. Přenosné nýtovací zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hydraulický píst (8) je jednočinný, je uspořádán v pracovní části (6), hydraulický rozvod (11) je napojen do jediné komory hydraulického válce (15) pod hydraulický píst (8) zdroj hydraulické tlakové kapaliny je elektricky poháněné čerpadlo napojené na zásobník hydraulické tlakové kapaliny, přičemž čerpadlo i zásobník jsou uspořádány ve zdrojové části (37) rukojeti (4), a na zdroj (16) elektrické energie, který je rovněž uspořádán ve zdrojové části (37) rukojeti (4), přičemž elektricky poháněné čerpadlo a/nebo zdroj (16) elektrické energie je napojeno na spínač (5).

7. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že elektrický pohon (7) otočného pohybu nýtovací hlavy (10) je napojen na zdroj (16) elektrické energie uspořádaný ve zdrojové části (37) rukojeti (4) a na spínač (5), který je uspořádán v úchopové části (36) rukojeti (4).

8. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že řídicí elektrický obvod (18) je uspořádaný v úchopové části (36) rukojeti (4) a je propojený se spínačem (5) a zároveň s hydraulickým pohonem posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a s elektrickým pohonem (7) otočného pohybu nýtovací hlavy (10), pro současné ovládání hydraulického pohonu a elektrického pohonu (7) jediným společným spínačem (5).

-9CZ 2024 - 178 A3

9. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že nýtovací hlava (10) je otočná a zahrnuje nosič (35) pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu (29) a vnitřní sklíčidlo (21) s vnitřní kuželovou plochou opatřenou posuvnými kuželovými svorníky (22) pro sevření dříku (23) nýtu (2), přičemž kuželové svorníky (22) jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu.

10. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že elektrický pohon (7) otočného pohybu nýtovací hlavy (10) zahrnuje elektromotor (24) s ozubeným pastorkem (25), převodními ozubenými koly (26) a hnaným ozubeným kolem (27) uspořádaným na dutém drážkovém hřídeli (28), ve kterém je závitovým spojem uspořádáno vnější pouzdro (19) nýtovací hlavy (10).

11. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že dutá trubička (9) je pevně uložena v trhacím dutém táhlu (29), které je svojí zadní částí upevněno v hydraulickém pístu (8) uspořádaném v pracovní části (6), přičemž přední část trhacího dutého táhla (29) je uspořádána v otočné nýtovací hlavě (10).

12. Způsob ovládání přenosného nýtovacího zařízení podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že zahrnuje následující postupné kroky:

a) nejprve se skrze nýtovací průchodku (20) vloží trhací nýt (2) do nýtovací hlavy (10), přičemž dřík (23) trhacího nýtu (2) se svou zadní částí zasune mezi kuželové svorníky (22);

b) v následném kroku řídicí elektrický obvod (18) provede spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy (10), který posune dozadu trhací duté táhlo (29), přičemž předepne trhací nýt (2) tak, že tělo (33) trhacího nýtu (2) pevně přilehne k vrtací části (38) trhacího nýtu (2), přičemž tlak předepnutí vytvoří mezi vrtací částí (38) trhacího nýtu (2) a tělem (33) trhacího nýtu (2) pevný spoj, kdy rotační síla od přenosného nýtovacího zařízení je na vrtací část (38) přenášena i dříkem (23) i tělem (33) trhacího nýtu (2);

c) tím současně dojde k posunutí trhacího dutého táhla (29) dozadu, a tím k sevření vnitřního sklíčidla (21), které tak sevře mezi své vnitřní kuželové plochy kuželové svorníky (22), které tak pevně sevřou dřík (23) trhacího nýtu (2) a připraví tak trhací nýt (2) do polohy k vrtání;

d) v této poloze se zastaví pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a vlastní posun trhacího dutého táhla (29);

e) následně řídicí elektrický obvod (18) provede spuštění pohonu otočného pohybu vrtací hlavy (10) a následně se provede vyvrtání otvoru pro trhací nýt (2);

f) v dalším kroku dojde k zastavení pohonu otočného pohybu vrtací hlavy (10), čímž je vrtání ukončeno;

g) následně provede řídicí elektrická obvod (18) spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy (10), která posune dozadu trhací duté táhlo (29);

h) tento zpětný tah způsobí zatažení dříku (23) více do přenosného nýtovacího zařízení (1), čímž dojde k rozevření těla (33) trhacího nýtu (2) a následně dojde k utrhnutí dříku (23), čímž je nýtování dokončeno a zpětný pohyb je ukončen;

i) následně provede řídicí elektrická obvod (18) spuštění pohonu posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) a pohon posuvného pohybu nýtovací hlavy (10) provede posunutí trhacího dutého táhla (29) zpět do jeho přední polohy, načež se pohon vypne.

13. Způsob ovládání přenosného nýtovacího zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že zahrnuje následující postupné kroky:

j) nejprve se skrze nýtovací průchodku (20) vloží trhací nýt (2) do nýtovací hlavy, přičemž dřík (23) trhacího nýtu (2) se svou zadní částí zasune mezi kuželové svorníky (22);

k) v následném kroku se stiskne spínač (5), ten dá pokyn řídicímu elektrickému obvodu (18), který provede spuštění reverzibilního čerpadla (12), které načerpá tlakovou kapalinu do druhé komory (14) nad hydraulický píst (8), který se posune dozadu pro předepnutí trhacího nýtu (2);

1) tím dojde k posunutí trhacího dutého táhla (29) dozadu, a tím dojde k sevření vnitřního sklíčidla (21), které tak sevře mezi své vnitřní kuželové plochy kuželové svorníky (22), které tak pevně sevřou dřík (23) trhacího nýtu (2) a připraví tak trhací nýt (2) do polohy k vrtání;

m) následně se posuvný pohyb ukončí a trhací duté táhlo (29), přičemž trhací duté táhlo (29) zůstane zafixované v této dosažené poloze;

n) následně dojde k propuštění elektrického proudu k elektromotoru (24), který se spustí a přes

- 10CZ 2024 - 178 A3 ozubený pastorek (25), převodní ozubená kola (26) a hnané ozubené kolo (27) roztočí dutou drážkovou hřídel (28), a tím uvedou do rotačního vrtacího pohybu nýtovací hlavu (10);

o) následně se provede vyvrtání otvoru pro trhací nýt (2), kdy nýtovací hlava (10) přenáší rotační sílu na vrtací část (38) trhacího nýtu (2) prostřednictvím dříku (23) i těla (33) trhacího nýtu (2), p) po vyvrtání otvoru pro trhací nýt (2) dojde k rozpojení elektrického spojení a ukončení rotačního pohybu tak;

q) že následuje rychlý dvojitý stisk spínače (5), načež řídicí elektrický obvod (18) spustí reverzibilní čerpadlo (12), které přečerpá zbylou hydraulickou kapalinu z první komory (13) do druhé komory (14) nad hydraulický píst (8), hydraulický píst (8) se posune dozadu a s ním i trhací duté táhlo (29), nosič (35), a kuželové svorníky (22);

r) tento zpětný tah způsobí zatažení dříku (23) více do přenosného nýtovacího zařízení (1), čímž dojde k rozevření těla (33) trhacího nýtu (2) a následně dojde k utrhnutí dříku (23), čímž je nýtování dokončeno;

s) následným zvednutím nýtovací hlavy (10) z horizontální do vertikální polohy dojde skrze dutou trubičku (9) k vypadnutí oddělené části dříku (23) ven z přenosného nýtovacího zařízení (1) nebo do zásobníku (34) dříků (23);

t) reverzibilní čerpadlo (12) přečerpá veškerou hydraulickou kapalinu z druhé komory (14) do první komory (13), takže hydraulický píst (8) se posune úplně dopředu do původní polohy připravenosti přenosného nýtovacího zařízení (1) k nové činnosti.