CZ310486B6 - Přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty - Google Patents

Abstract

Přenosné nýtovací zařízení (1) pro vrtání a nýtování samořeznými trhacími nýty (34) je tvořené tělesem (3) s rukojetí (4) se spínačem (5) s pracovní částí (6) a s zdrojovou částí (24), nýtovací hlavou (7), pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7), trhacím dutým táhlem (8), dutou trubičkou (9) a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7). Nýtovací hlava (7) je uložena v pracovní části (6) tělesa (3). Trhací duté táhlo (8) je připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě (7) a druhým svým koncem k pohonu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7). V trhacím dutém táhlu (8) je uspořádaná dutá trubička (9) pro odvod odděleného dříku (33) trhacího nýtu (34). Přenosné nýtovací zařízení (1) je dále tvořené řídicím elektrickým obvodem (10) propojeným s pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) a s pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7), pro jejich součinnost při vrtání a nýtování na jedno upnutí samořezného trhacího nýtu (34) v nýtovací hlavě (7).

Description

Přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty

Oblast techniky

Vynález se týká přenosného nýtovacího zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty, které 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 otočného 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 způsobující roznýtování hlavy nýtu a odtržení přebytečné části dříku. Nevýhodou tohoto řešení je

- 1 CZ 310486 B6 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 předloženého řešení je odstranit nedostatky zařízení známých z dosavadního stavu techniky a vytvořit přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořcznými 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 otočným 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 pro posuvný pohyb nýtovací hlavy, trhací duté táhlo připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě a druhým svým koncem k pohonu pro posuvný pohyb 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 pro otočný pohyb nýtovací hlavy. Pohon pro posuvný pohyb nýtovací hlavy i pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy jsou napojeny na řídicí elektrický obvod, který je napojený na spínač. Rukojeť je napojena na pracovní část, kde v horní částí rukojeti je úchopová část, na kterou zespoda plynule navazuje zdrojová část.

-2CZ 310486 B6

Ve výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy a současně i pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy jediný centrální elektromotor. Tento centrální elektromotor je osazen výstupním hřídelem, který je oboustranný nebo je napojen na oboustranný hnací hřídel. Toto uspořádání umožňuje vývod kroutícího točivého momentu z obou stran centrálního elektromotoru. Výstupní hřídel v oboustranném provedení nebo oboustranný hnací hřídel je spojen s alespoň jednou mechanickou spojkou a s alespoň jednou mechanickou převodovkou. Řídicí elektrický obvod je pak propojený s mechanickou spojkou a/nebo s mechanickou převodovkou pro synchronizaci jejich spínání do pevného spojení s centrálním elektromotorem. Jedna strana výstupního hřídele v oboustranném provedení nebo jedna strana oboustranného hnacího hřídele je spojena s první mechanickou spojkou, a ta je propojena ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem. Kuličkový šroub je pak propojen s trhacím dutým táhlem a uvádí jej do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu. Druhá strana výstupního hřídele v oboustranném provedení nebo druhá strana oboustranného hnacího hřídele je spojena s druhou mechanickou spojkou, která je opatřena mechanickou převodovou. Mechanická převodovka je následně napojena přes ozubená kola na nýtovací hlavu a uvádí jí do otočného pohybu.

V jiném výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy první elektromotor a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy je druhý elektromotor. Druhý elektromotor je spojen s mechanickou převodovkou, a ta je ozubenými koly spojena s nýtovací hlavou. Druhý elektromotor tak přenáší otočný pohyb na nýtovací hlavu a umožňuje jí tak provádět proces vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem. První elektromotor je propojen ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem, který je spojen s trhacím dutým táhlem. První elektromotor tak uvádí trhací duté táhlo do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu, čímž umožňuje v první fázi předepnutí samořezného trhacího nýtu a ve třetí fázi pak vlastní roztažení nýtu a utrhnutí dříku. Druhou fází je pak fáze vrtání.

V dalším výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy opět první elektromotor a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy je opět druhý elektromotor. Druhý elektromotor je v tomto výhodném provedení spojen s mechanickou převodovkou, a ta následně ozubenými koly s nýtovací hlavou. Druhý elektromotor tak přenáší otočný pohyb na nýtovací hlavu a umožňuje jí tak ve druhé pracovní fázi přenosného nýtovacího zařízení provádět proces vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem. První elektromotor je spojen s mechanickou převodovkou, přičemž ta je na svém výstupu opatřena horizontálně rotující vačkou s palcem. Palec je uspořádaný v kulise, která je spojená s trhacím dutým táhlem. Otáčením vačky s palcem kolem vertikální osy palec pohybuje kulisou v horizontálním směru. První elektromotor tak uvádí trhací duté táhlo do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu, čímž umožňuje v první fázi předepnutí samořezného trhacího nýtu a ve třetí fázi pak vlastní roztažení nýtu a utrhnutí dříku.

V následujícím výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy opět první elektromotor a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy je opět druhý elektromotor. Druhý elektromotor je v tomto výhodném provedení ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou. Druhý elektromotor tak přenáší otočný pohyb na nýtovací hlavu a umožňuje jí tak ve druhé pracovní fázi přenosného nýtovacího zařízení provádět proces vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem. První elektromotor je pak spojen s mechanickou převodovkou, přičemž ta je na svém výstupu opatřena kuličkovým šroubem. Kuličkový šroub je na konci protilehlém ke spojení s převodovkou opatřen vertikálně se pohybující kulisou s šikmou drážkou. Trhací duté táhlo jev tomto výhodném provedení ve své zadní části opatřeno čepem uspořádaným v šikmé drážce. Pohyb kulisy nahoru a dolu tak uvádí čep do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu, čímž umožňuje v první fázi předepnutí samořezného trhacího nýtu a ve třetí fázi pak roztažení nýtu a utrhnutí dříku.

V ještě dalším výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy i pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy hydraulické čerpadlo. Toto hydraulické čerpadlo je v tomto

- 3 CZ 310486 B6 výhodném provedení uspořádané ve zdrojové části a je opatřené hydraulickým vedením opatřeným ventilem. Ventil je napojený na řídicí elektrický obvod, který tak ovládá otvírání ventilu. Součástí pohonu pro otočný pohyb nýtovací hlavy je i hydromotor uspořádaný v pracovní části a připojený na první větev výstupu z ventilu. Součástí pohonu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy je hydraulický píst, který je připojený na druhou větev a třetí větev výstupu z ventilu. V nej výhodnějším provedení je hydraulickým čerpadlem zubové čerpadlo poháněné třetím elektromotorem. V tom samém výhodném provedení je hydraulickým pístem je dvojčinný hydraulický píst, jehož jedna komora je připojena na druhou větev výstupu z ventilu a jehož druhá komora je připojena na třetí větev výstupu z ventilu, takže postupné otvírání větví pohybuje pístem v horizontální rovině. Dvojčinný hydraulický píst je spojen s trhacím dutým táhlem u uvádí jej do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu, čímž umožňuje v první fázi předepnutí samořezného trhacího nýtu ave třetí fázi pak roztažení nýtu a utrhnutí dříku. Hydromotor je svým výstupem otočného pohybu ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou, a tak přenáší otočný pohyb na nýtovací hlavu a umožňuje jí tak ve druhé pracovní fázi přenosného nýtovacího zařízení provádět proces vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem.

V jiném výhodném provedení je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy první elektromotor a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy je druhý elektromotor. Druhý elektromotor je ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou a umožňuje jí tak ve druhé pracovní fázi přenosného nýtovacího zařízení provádět proces vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem. První elektromotor je spojen s mechanickou převodovkou, která je na svém výstupu opatřena kuličkovým šroubem. Kuličkový šroub je na konci protilehlém ke spojení s převodovkou opatřen hydraulickým pístem, který je uspořádaný v první hydraulické komoře. První hydraulická komora je pak kanálky propojena s druhou hydraulickou komorou osazenou také hydraulickým pístem. Ten je ale upevněn k trhacímu dutému táhlu. První elektromotor tak pomocí hydraulického přenosu síly uvádí trhací duté táhlo do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu, čímž umožňuje v první fázi předepnutí samořezného trhacího nýtu a ve třetí fázi pak roztažení nýtu a utrhnutí dříku. V tomto výhodném provedení je hydraulický píst, který je upevněný na trhacím dutém táhlu, ve své zadní části opatřen vratnou pružinou. Vratná pružina umožňuje posun trhacího dutého táhla zpět do polohy pro vložení samořezného trhacího nýtu, protože kuličkový šroub by sám svým pohybem dolů nepřekonal třecí odpor těsnicích kroužků.

V dalším výhodném provedení je nýtovací hlava otočná a zahrnuje nosič pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu a vnitřní sklíčidlo s vnitřní kuželovou plochou. Vnitřní kuželová plocha je opatřena posuvnými kuželovými svorníky, které slouží pro sevření dříku samořezného trhacího nýtu. Kuželové svorníky jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu. Toto drážkování brání sevřenému dříku pohnout se v jakémkoli směru. Dutá trubička je pak pevně uložena v trhacím dutém táhlu, přičemž přední část trhacího dutého táhla je uspořádána v nýtovací hlavě. Pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy je ozubenými koly spojen s hnaným ozubeným kolem, které je uspořádané na dutém drážkovém hřídeli, ke kterému je závitovým spojem upevněno vnější pouzdro nýtovací hlavy. Díky tomu se otáčí celá nýtovací hlava.

Hlavní výhodou předloženého vynálezu je, že přenosné nýtovací zařízení pro nýtování samořeznými trhacími nýty je vytvořeno jako jediný nástroj, který je zcela kompaktní a schopný současně jak fáze vrtání, tak fáze nýtování. Obě tyto fáze 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 jakékoli další vnější zdroje 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

-4CZ 310486 B6 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 byly potvrzeny a odzkoušeny experimentálně na více než milionu provedených operací vrtání a nýtování samořeznými trhacími nýty. Prezentované varianty pohonů experimentálně ověřené varianty, které svým konstrukčním uspořádáním tvoří ekonomicky únosnou kombinaci pohonu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy a pro otáčivý pohyb nýtovací hlavy. Samotné ovládání přenosného nýtovacího zařízení 1 je možné shlédnout na webovém odkazu přihlašovatele www.nex.as

Objasnění výkresů

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

obr. 1 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen jediným elektromotorem s dvojicí spojek. Otočný pohyb elektromotoru je rozdělován pro pohon rotační a posuvný. Spojka s převodovkou přes ozubené soukolí uvádí nýtovací hlavu do otočného pohybu. Druhá spojka přes sestavu ozubených kol uvádí do pohybu kuličkový šroub a ten uvádí do posuvného, trhacího, pohybu trhací duté táhlo;

obr. 2 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen dvěma elektromotory, jedním pro proces vrtání a druhým pro proces trhání. Do otočného pohybu je nýtovací hlava uváděna přes převodovku a ozubené soukolí. Trhání je od motoru zabezpečeno přes sestavu ozubených kol, která uvádí do pohybu kuličkový šroub a ten uvádí do posuvného, trhacího, pohybu trhací duté táhlo;

obr. 3 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen dvěma elektromotory, jedním pro proces vrtání a druhým pro proces trhání. Do otočného pohybu je nýtovací hlava uváděna přes převodovku a ozubené soukolí. Trhání je od motoru zabezpečeno přes převodovku, která uvádí do horizontálního otočného pohybu vačku s palcem, který pohybuje kulisou upevněnou na trhací duté táhlo obr. 4 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen dvěma elektromotory, jedním pro proces vrtání a druhým pro proces trhání. Do otočného pohybu je nýtovací hlava uváděna přes ozubené soukolí. Trhání je od motoru zabezpečeno přes převodovku, která uvádí do pohybu kuličkový šroub zakončený kulisou se šikmou drážkou pohybující čepem osazeným na trhací duté táhlo;

obr. 5 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen jediným hydraulickým čerpadlem. Do otočného pohybu je nýtovací hlava uváděna přes hydromotor pohánějící ozubené kolo pohybující nýtovací hlavou. Do posuvného pohybu trhací duté táhlo uvádí dvojčinný hydraulický píst;

obr. 6 boční řez přenosným nýtovacím zařízením, jehož pohon je zabezpečen dvěma elektromotory, jedním pro proces vrtání a druhým pro proces trhání. Do otočného pohybu je nýtovací hlava uváděna prvním elektromotorem přes ozubené soukolí. Trhání je od druhého elektromotoru zabezpečeno přes převodovku, která uvádí do pohybu kuličkový šroub zakončený pístem tlačícím olej do trhacího hydraulického ústrojí s vratnou vinutou pružinou; a obr. 7 boční řez detailem přední části přenosného nýtovacího zařízení s elektrickým pohonem nýtovací hlavy se samořezným trhacím nýtem v předpružené poloze.

- 5 CZ 310486 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Přenosné nýtovací zařízení 1, podle vyobrazení z obr. 1 až 7 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 7 jak otočný vrtací pohyb, tak posuvný trhací pohyb. Obou typů pohybů je docíleno za pomoci elektropohonů nebo hydropohonů s celou řadou variant přenosu pohybové síly od pohonu na nýtovací hlavu 7 a trhací duté táhlo 8. Důležité je, že jediný pohon nebo dva samostatné pohony pro každý pohyb jsou součástí jediného zařízení, které ke své činnosti nepotřebuje žádný externí prvek. Tvar zubů kuželových svorníků 32 zcela eliminuje protáčení nebo posun mezi kuželové svorníky 32 sevřeného dříku 33 samořezného trhacího nýtu 34. Součinnost postupného náběhu jednotlivých pohybů řídí řídicí elektrický obvod 10. který je napojený na pohony. První fází procesu nýtování je nasunutí samořezného trhacího nýtu 34 do nýtovací hlavy 7 a jeho předepnutí zatažením samořezného trhacího nýtu 34 více do přenosného nýtovacího zařízení 1 trhacím dutým táhlem 8. Další je pak fáze vrtání a na ni navazující fáze nýtování ukončená utržením dříku 33. Poslední fází je návrat přenosného nýtovacího zařízení 1 do původní polohy, tedy polohy pro vložení nového samořezného trhacího nýtu 34.

Otočný pohyb nýtovací hlavy 7 a uspořádání jednotlivých jejích vnitřních částí je vyobrazeno na obr. 7. Podle tohoto vyobrazení zahrnuje nýtovací hlava 7 nosič 30, který je pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu 8 a vnitřní sklíčidlo 31 s vnitřní kuželovou plochou. Vnitřní kuželová plocha je opatřena posuvnými kuželovými svorníky 32. které umožňují dostatečně pevné sevření dříku 33 samořezného trhacího nýtu 34. Kuželové svorníky 32 jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu. Toto drážkování brání sevřenému dříku 33 pohnout se v jakémkoli směru. Dutá trubička 9 je pak pevně uložena v trhacím dutém táhlu 8, přičemž přední část trhacího dutého táhla 8 je uspořádána v nýtovací hlavě 7. Pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 je ozubenými koly spojen s hnaným ozubeným kolem 35. které je uspořádané na dutém drážkovém hřídeli 36, ve kterém je závitovým spojem uspořádáno vnější pouzdro 37 nýtovací hlavy 7. Díky tomu se otáčí celá nýtovací hlava 7 i se svými vnitřními částmi, které svírají dřík 33 samořezného trhacího nýtu 34 a uvnitř nýtovací hlavy 7 se pak pohybují i horizontálním lineární pohybem.

Příklad 1

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 1, je pohonem, který má za úkol dodávat potřebnou sílu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 a současně i pohonem, který má za úkol dodávat potřebnou sílu pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7, jediný centrální elektromotor 2. Centrální elektromotor 2 je osazen výstupním hřídelem 13 v oboustranném provedení, který tak umožňuje vývod kroutícího točivého momentu z obou stran tohoto centrálního elektromotoru 2. Centrální elektromotor 2 je tímto výstupním hřídelem 13 spojen se dvěma mechanickými spojkami 14. 14' z nich jedna je současně spojena s mechanickou převodovkou 16. Řídicí elektrický obvod 10 je pak propojený s mechanickými spojkami 14. 14' pro součinnost jejich spínání do pevného spojení s centrálním elektromotorem 2. Jedna strana výstupního hřídele 13 v oboustranném provedení je tedy spojena s první mechanickou spojkou 14. a taje propojena ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem 15. který se pohybuje v matici. Ozubené soukolí, na kterém je připojena matice, touto maticí otáčí, a tak se kuličkový šroub 15 pohybuje v horizontální rovině dopředu a dozadu v závislosti na směru otáčení matice. Kuličkový šroub 15 je pevně spojen s trhacím dutým táhlem 8 a uvádí jej do lineárního horizontálního pohybu, čímž umožňuje předepnutí, nýtování a trhání dříku 33 samořezného trhacího nýtu 34. Druhá strana výstupního hřídele 13 v oboustranném provedení je spojena s druhou mechanickou spojkou 14. která je osazena mechanickou převodovou 16. přičemž mechanická převodovka 16 je následně napojena přes ozubená kola na nýtovací hlavu 7 a uvádí jí do otočného pohybu pro vrtání otvoru.

-6CZ 310486 B6

Příklad 2

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 2, je pohonem pro 5 posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 první elektromotor 11 a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 druhý elektromotor 12. První elektromotor 11 uvádí trhací duté táhlo do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu 34. Druhý elektromotor 12 uvádí nýtovací hlavu 7 do otočného pohybu a umožňuje vrtání otvoru samořezným trhacím nýtem 34. První elektromotor 11 je propojen ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem 15. který se ίο pohybuje v matici. Ozubené soukolí, na kterém je připojena matice, touto maticí otáčí, a tak se kuličkový šroub 15 pohybuje v horizontální rovině dopředu a dozadu v závislosti na směru otáčení matice. Kuličkový šroub 15 je pevně spojen s trhacím dutým táhlem 8 a uvádí jej do lineárního horizontálního pohybu čímž umožňuje předepnutí, nýtování a trhání dříku 33 samořezného trhacího nýtu 34. Druhý elektromotor 12 je spojen s mechanickou převodovkou 16. 15 a ta je ozubenými koly spojena s nýtovací hlavou 7 a uvádí jí do otáčivého pohybu.

Příklad 3

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 3, je pohonem pro 20 posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 řešen stejně, jako v příkladu 2. Rozdílné je ale zajištění přenosu sil od elektromotorů 11. 12 k nýtovací hlavě 7, resp. k trhacímu dutému táhlu 8. První elektromotor 11 je spojen s mechanickou převodovkou 16, která je na svém výstupu opatřena horizontálně rotující vačkou 17 s palcem 18. Palec 18 je uspořádaný v kulise 19. která je spojená s trhacím dutým táhlem 8. Otáčením vačky 17 s palcem 25 18 kolem vertikální osy palce 18 pohybuje kulisou 19 v horizontálním směru, čímž se v horizontálním směru pohybuje lineárním pohybem i trhací duté táhlo 8. Přenos otáčivého pohybu od druhého elektromotoru 12 na nýtovací hlavu 7 je stejný jako v příkladu 2.

Příklad 4

I v tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 4, je pohon pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 i pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 řešen stejně jako v příkladu 2. Rozdílné je opět zajištění přenosu sil od elektromotorů 11. 12 k nýtovací hlavě 7, resp. k trhacímu dutému táhlu 8. První elektromotor 11 je propojen s mechanickou převodovkou 35 16. přičemž taje na svém výstupu opatřena kuličkovým šroubem 15. Kuličkový šroub 15 je na konci protilehlém ke spojení s mechanickou převodovkou 16 opatřen vertikálně se pohybující kulisou 19 s šikmou drážkou 20. Trhací duté táhlo 8 je v tomto příkladu ve své zadní části opatřeno čepem 21 uspořádaným v šikmé drážce 20. Pohyb kulisy 19 nahoru a dolů tak uvádí čep 21 do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu 34. Přenos 40 otáčivého pohybu od druhého elektromotoru 12 na nýtovací hlavu 7 je stejný jako v příkladu 2 s tím rozdílem, že v prvním a čtvrtém příkladu je pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 uspořádán pod úrovní otočné nýtovací hlavy 7, kdežto u příkladu 2 a 3 je druhý elektromotor 12 uspořádán nad rovinou uložení nýtovací hlavy 7.

Příklad 5

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 5, je pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 i pohonem pro otočný pohybu nýtovací hlavy 7 hydraulické čerpadlo v provedení zubového čerpadla 28 poháněného elektromotorem 27 zubového so čerpadla 28. Zubové čerpadlo 28 i elektromotor 27 zubového čerpadla 28 jsou uspořádány ve zdrojové části 24. Zubové čerpadlo 28 je opatřené hydraulickým vedením 22 a to je opatřené ventilem 23 napojeným na řídicí elektrický obvod 10. Řídicí elektrický obvod 10 ovládá otvírání jednotlivých větví tohoto ventilu 23. Součástí pohonu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 je hydraulický píst 26 v provedení dvojčinného hydraulického pístu, jehož jedna komora je 55 připojena na druhou větev výstupu z ventilu 23 a jehož druhá komora je připojena na třetí větev

-7 CZ 310486 B6 výstupu z ventilu 23. Postupné otvírání jednotlivých větví hydraulického vedení 22 pohybuje dvojčinným hydraulickým pístem v horizontální rovině. Dvojčinný hydraulický píst je spojen s trhacím dutým táhlem 8 u uvádí jej do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu 34. Součástí pohonu pro otočný pohyb nýtovací hlavy je i hydromotor 25 uspořádaný v pracovní části, který je připojený na první větev výstupu z ventilu 23. Hydromotor 25 je svým výstupem otáčivého pohybu ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou 7, a tak přenáší otočný pohyb na nýtovací hlavu 7.

Příklad 6

V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu, vyobrazeném na obr. 6, je pohon pro posuvný pohyb nýtovací hlavy 7 i pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy 7 řešen stejně, jako v příkladu 2. Rozdílné je opět zajištění přenosu sil od elektromotorů 11. 12 k nýtovací hlavě 7, resp. k trhacímu dutému táhlu 8. Druhý elektromotor 12 je uspořádaný pod osou uložení nýtovací hlavy 7 a uvádí nýtovací hlavu 7 do otočného pohybu stejně jako je tomu v příkladu 4. První elektromotor 12 je spojen s mechanickou převodovkou 16. která je na svém výstupu opatřena kuličkovým šroubem 15. Kuličkový šroub 15 je na konci protilehlém ke spojení s mechanickou převodovkou 16 opatřen hydraulickým pístem 26, který je uspořádaný v první hydraulické komoře. První hydraulická komora je pak kanálky propojena s druhou hydraulickou komorou osazenou také hydraulickým pístem 26. Ten je ale upevněn k trhacímu dutému táhlu 8. První elektromotor 11 tak pomocí hydraulického přenosu síly uvádí trhací duté táhlo 8 do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu 34. V tomto konkrétním příkladu uskutečnění vynálezu je hydraulický píst 26, který je upevněný na trhacím dutém táhlu 8, a ve své zadní části je opatřen vratnou pružinou 29, která je nápomocna vracení trhacího dutého táhla 8 zpět do polohy pro vložení nového samořezného trhacího nýtu 34. Důvodem je, že kuličkový šroub 15 by sám svým pohybem dolů nestačil překonat tření těsnicích kroužků hydraulického vedení 22.

Průmyslová využitelnost

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

Claims (13)

1. Přenosné nýtovací zařízení (1) pro vrtání a nýtování samořeznými trhacími nýty (34), zahrnující těleso (3) s rukojetí (4) se spínačem (5) s pracovní částí (6) a s zdrojovou částí (24), nýtovací hlavou (7) pro upnutí samořezného trhacího nýtu (34), uloženou v pracovní části (6) tělesa (3), pohon pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7), trhací duté táhlo (8) připojené jedním svým koncem k nýtovací hlavě (7) a druhým svým koncem k pohonu pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) a v něm uspořádanou dutou trubičku (9) pro odvod odděleného dříku (33) trhacího nýtu (34), a pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7), vyznačující se tím, že dále zahrnuje řídicí elektrický obvod (10) propojený s pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) a s pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7), pro jejich součinnost při vrtání a nýtování najedno upnutí samořezného trhacího nýtu (34) v nýtovací hlavě (7).

2. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) i pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je jediný centrální elektromotor (2) opatřený výstupním hřídelem (13), s alespoň jednou mechanickou spojkou a s alespoň jednou mechanickou převodovkou (16), přičemž řídicí elektrický obvod (10) je propojený s mechanickou spojkou a/nebo s mechanickou převodovkou (16) pro součinnost jejich spínání do pevného spojení s centrálním elektromotorem (2), a že výstupní hřídel (13) je oboustranný neboje napojen na oboustranný hnací hřídel, kdy jedna strana výstupního hřídele (13) a/nebo oboustranného hnacího hřídele je spojena s první mechanickou spojkou (14) propojenou ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem (15) spojeným s trhacím dutým táhlem (8) pro jeho lineární horizontální pohyb v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34), a že druhá strana výstupního hřídele (13) a/nebo oboustranného hnacího hřídele je spojena s druhou mechanickou spojkou (14 ) opatřenou mechanickou převodovou (16) napojenou ozubenými koly na nýtovací hlavu (7) pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7).

3. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) je první elektromotor (11) a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je druhý elektromotor (12), že druhý elektromotor (12) je spojen s mechanickou převodovkou (16), která je ozubenými koly spojena s nýtovací hlavou (7) pro uvádění nýtovací hlavy (7) do otočného pohybu, a že první elektromotor (11) je propojen ozubeným soukolím s kuličkovým šroubem (15) spojeným s trhacím dutým táhlem (8) pro jeho lineární horizontální pohyb v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34).

4. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) je první elektromotor (11) a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je druhý elektromotor (12), že druhý elektromotor (12) je spojen s mechanickou převodovkou (16), která je ozubenými koly spojena s nýtovací hlavou (7) pro uvádění nýtovací hlavy (7) do otočného pohybu, a že první elektromotor (11) je spojen s mechanickou převodovkou (16) na svém výstupu opatřenou horizontálně rotující vačku (17) s palcem (18) uspořádaným v kulise (19), která je spojená s trhacím dutým táhlem (8) pro jeho lineární horizontální pohyb v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34).

5. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) je první elektromotor (11) a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je druhý elektromotor (12), že druhý elektromotor (12) je ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou (7) pro uvádění nýtovací hlavy (7) do otočného pohybu, a že první elektromotor (11) je spojen s mechanickou převodovkou (16) na svém výstupu opatřenou kuličkovým šroubem (15), že kuličkový šroub (15) je na konci protilehlém spojení s převodovkou (16) opatřen vertikálně se pohybující kulisou (19) s šikmo uloženou drážkou (20), přičemž trhací duté táhlo (8) je ve své zadní části opatřeno čepem (21) uspořádaným v drážce (20) pro uvádění trhacího dutého táhla (8) do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34).

6. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohybu nýtovací hlavy (7) i pohonem pro otočný pohybu nýtovací hlavy (7) je hydraulické čerpadlo

-9CZ 310486 B6 uspořádané ve zdrojové části (24) s hydraulickým vedením (22) opatřeným ventilem (23) napojeným na řídicí elektrický obvod (10), přičemž součástí pohonu pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je i hydromotor (25) uspořádaný v pracovní části (6) a připojený na první větev výstupu z ventilu (23), a součástí pohonu pro posuvný pohybu nýtovací hlavy (7) je hydraulický píst (26) připojený na druhou větev a třetí větev výstupu z ventilu (23).

7. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 6, vyznačující se tím, že hydraulickým čerpadlem je zubové čerpadlo (28) s elektromotorem (27) zubového čerpadla (28).

8. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 6, vyznačující se tím, že hydraulickým pístem (26) je dvojčinný hydraulický píst jehož jedna komora je připojena na druhou větev výstupu z ventilu (23) a jehož druhá komora je připojena na třetí větev výstupu z ventilu (23), přičemž dvojčinný hydraulický píst je spojen s trhacím dutým táhlem (8) pro uvádění trhacího dutého táhla (8) do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34), a že hydromotor (25) je svým výstupem otáčivého pohybu ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou (7) pro uvádění nýtovací hlavy (7) do otočného pohybu.

9. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohonem pro posuvný pohyb nýtovací hlavy (7) je první elektromotor (11) a pohonem pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je druhý elektromotor (12), že druhý elektromotor (12) je ozubenými koly spojen s nýtovací hlavou (7) pro uvádění nýtovací hlavy (7) do otočného pohybu, a že první elektromotor (11) je spojen s mechanickou převodovkou (16) na svém výstupu opatřenou kuličkovým šroubem (15), že kuličkový šroub (15) je na konci protilehlém spojení s převodovkou (16) opatřen hydraulickým pístem (26) uspořádaným v první hydraulické komoře, přičemž hydraulická komora je kanálky propojena s druhou hydraulickou komorou osazenou také hydraulickým pístem (26) upevněným na trhacím dutém táhlu (8) pro uvádění trhacího dutého táhla (8) do lineárního horizontálního pohybu v ose trhání samořezného trhacího nýtu (34).

10. Přenosné nýtovací zařízení (1) podle nároku 9, vyznačující se tím, že hydraulický píst (26), který je upevněným na trhacím dutém táhlu (8), je ve své zadní části opatřen vratnou pružinou (29) pro posun trhacího dutého táhla (8) zpět do polohy pro vložení samořezného trhacího nýtu (34).

11. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že nýtovací hlava (7) je otočná a zahrnuje nosič (30) pevně kotvený k trhacímu dutému táhlu (8) a vnitřní sklíčidlo (31) s vnitřní kuželovou plochou opatřenou posuvnými kuželovými svorníky (32) pro sevření dříku (33) samořezného trhacího nýtu (34), přičemž kuželové svorníky (32) jsou ze své vnitřní strany opatřeny drážkováním, tvořeným soustavou výstupků ve tvaru komolého jehlanu.

12. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující s e tím, že dutá trubička (9) je pevně uložena v trhacím dutém táhlu (8), přičemž přední část trhacího dutého táhla (8) je uspořádána v nýtovací hlavě (7).

13. Přenosné nýtovací zařízení podle některého z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že pohon pro otočný pohyb nýtovací hlavy (7) je ozubenými koly spojen s hnaným ozubeným kolem (35) uspořádaným na dutém drážkovém hřídeli (36) ve kterém je závitovým spojem uspořádáno vnější pouzdro (37) nýtovací hlavy (7).