ES2303227T3 - Logica de herramienta de ciclo repetitivo e indicador de modo para herramienta de impulsion de sujeciones accionada por combustion. - Google Patents
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Abstract
Una herramienta (10) de impulsión de sujeciones, accionada por combustión, que comprende: una fuente (14) de potencia accionada por combustión, un elemento (32) de contacto de pieza de trabajo móvil con movimiento de vaivén con respecto a dicha fuente (14) de potencia, entre una posición de reposo y una posición de disparo, un sistema (66, 67, 120) de control, operativamente asociado con dicha fuente (14) de potencia, y un gatillo (26) conectado a dicho sistema (66, 67, 120) de control, que proporciona al operario una interfaz con dicho sistema (66, 67, 120) de control; caracterizada porque dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado de manera que un operario puede seleccionar entre un modo de disparo secuencial, en el cual el gatillo (26) debe ser liberado entre disparos, y un modo de ciclo repetitivo, en el cual el gatillo (26) se aprieta continuamente entre disparos.
Description
Lógica de herramienta de ciclo repetitivo e
indicador de modo para herramienta de impulsión de sujeciones
accionada por combustión.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La presente invención se refiere en general a
herramientas de impulsión de sujeciones, utilizadas para impulsar
sujeciones adentro de piezas de trabajo, y específicamente a
herramientas de impulsión de sujeciones accionadas por combustión,
denominadas también herramientas de combustión. En particular, la
invención se refiere a una herramienta de impulsión de sujeciones
accionada por combustión de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. Se conoce una herramienta de esta clase por el
documento US 6.145.724.
Se conocen en la técnica herramientas accionadas
por combustión, y se describen en la patente de Estados Unidos con
el número Re. 32.452 y las patentes de Estados Unidos núms.
4.522.162; 4.483.473; 4.483.474; 4.403.722; 5.197.646; 5.263.439 y
6.145.724. Hay herramientas similares de impulsión de clavos y de
grapas disponibles comercialmente en Illinois Tool Works de
Glenview, Illinois.
Tales herramientas incorporan una carcasa de
herramienta, generalmente en forma de pistola, que aloja un pequeño
motor de combustión interna. El motor está alimentado por medio de
una cápsula de gas combustible presurizado, denominada también
célula de combustible. Una unidad electrónica de distribución de
potencia alimentada por baterías, produce una chispa para la
ignición, y un ventilador situado en una cámara de combustión
proporciona una combustión eficiente dentro de la cámara, al tiempo
que facilita procesos auxiliares para el funcionamiento de la
combustión en el dispositivo. Tales procesos auxiliares incluye:
insertar el combustible en la cámara de combustión; mezclar el
combustible con el aire dentro de la cámara, y eliminar o evacuar
los subproductos de la combustión. El motor incluye un
pistón
de movimiento de vaivén, con una cuchilla de impulsor alargada y rígida, dispuesta dentro del cuerpo cilíndrico único.
de movimiento de vaivén, con una cuchilla de impulsor alargada y rígida, dispuesta dentro del cuerpo cilíndrico único.
Un manguito de válvula es móvil con movimiento
axial de vaivén alrededor del cilindro y, por medio de una
articulación, se mueve para cerrar la cámara de combustión cuando un
elemento de contacto de trabajo, al final de la articulación, es
presionado contra una pieza de trabajo. Esta acción de presión
dispara también una válvula medidora de combustible, para
introducir un volumen de combustible especificado en la cámara de
combustión cerrada.
Al tirar del conmutador de gatillo, que hace que
la chispa encienda una carga de gas en la cámara de combustión del
motor, la combinación de pistón y cuchilla de impulsor es forzada
hacia abajo para impactar sobre una sujeción ya posicionada e
impulsarla adentro de la pieza de trabajo. El pistón vuelve entonces
a su posición original o de pre-disparo, a través
de presiones diferenciales del gas dentro del cilindro. Las
sujeciones son alimentadas mediante un estilo de cargador adentro
de la boquilla, donde son sujetadas con una orientación posicionada
apropiadamente para recibir el impacto de la cuchilla de
impulsor.
Las herramientas accionadas por combustión que
se ofrecen actualmente en el mercado son herramientas accionadas
secuencialmente. La herramienta debe ser presionada contra el
trabajo, aplastando el elemento de contacto de trabajo o de pieza
de trabajo (WCE), antes de tirar del gatillo para que la herramienta
dispare un clavo. Esto contrasta con las herramientas neumáticas,
que pueden ser disparadas con un formato de funcionamiento mediante
ciclos repetitivos. En otras palabras, estas últimas herramientas
dispararán repetidamente presionando la herramienta contra la pieza
de trabajo, si el gatillo se mantiene en modo oprimido. Estas
diferencias se manifiestan por sí mismas en el número de sujeciones
que pueden ser disparadas por segundo en cada estilo de
herramienta. El ciclo repetitivo de un modo de herramienta neumática
es sustancialmente más rápido que el modo de disparo secuencial; se
pueden disparar de 4 a 7 sujeciones por segundo en un ciclo
repetitivo, en comparación con un máximo de 3-4
sujeciones por segundo en modo secuencial. Comparativamente, el
ciclo que es solamente secuencial para las herramientas alimentadas
por combustión está limitado a un máximo de 2-3
ciclos por segundo.
La característica diferenciadora que limita las
herramientas accionadas por combustión al funcionamiento secuencial
es el control manual del operario del manguito de válvula, a través
de un mecanismo de enclavamiento que está articulado con el
gatillo. Este mecanismo mantiene cerrada la cámara de combustión
hasta que el operario libera el gatillo, teniendo así en cuenta el
tiempo de respuesta relativamente lento de la musculatura del
operario. En otras palabras, la liberación física del gatillo
consume tiempo suficiente del primer ciclo de disparo para asegurar
el retorno del pistón. Es desventajoso mantener la cámara cerrada
durante un tiempo más largo que el mínimo para que vuelva el
pistón, ya que se impide la refrigeración y la purga de la
herramienta.
Así, hay una necesidad de una herramienta de
impulsión de sujeciones alimentada por combustión que sea capaz de
funcionar en un modo de ciclo repetitivo. Hay también una necesidad
de una herramienta de impulsión de sujeciones alimentada por
combustión, que pueda seleccionarse entre un modo de ciclo
secuencial y repetitivo.
Las necesidades antes enunciadas se cumplen o se
sobrepasan con la presente herramienta de impulsión de sujeciones
accionada por combustión, de acuerdo con la reivindicación 1. Entre
otras cosas, la presente herramienta está diseñada para el disparo
repetido de alta velocidad de ciclos, y proporciona la selección por
parte del operario del disparo o bien secuencial o bien de ciclo
repetitivo.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Más específicamente, la presente herramienta de
impulsión de sujeciones accionada por combustión incluye una fuente
de potencia alimentada por combustión, un elemento de contacto de
pieza de trabajo, móvil con movimiento de vaivén con respecto a la
fuente de potencia entre una posición de reposo y una posición de
disparo, un sistema de control que está operativamente asociado con
la fuente de potencia, un gatillo conectado al sistema de control,
que proporciona la interfaz de operario con el sistema de control.
El sistema de control está configurado de manera que un operario
puede seleccionar entre un modo de disparo secuencial, en el cual el
gatillo debe ser liberado entre disparos, y un modo de ciclo
repetitivo, en el cual el gatillo está oprimido continuamente entre
disparos. El gatillo está conectado al sistema de control de manera
que al menos una, entre la frecuencia y la duración de la opresión
del gatillo, convierte el modo de funcionamiento desde el modo
secuencial al modo de ciclo repetitivo.
En otro modo de realización, una herramienta de
impulsión de sujeciones accionada por combustión incluye una fuente
de potencia alimentada por combustión, un elemento de contacto de
pieza de trabajo, móvil con movimiento de vaivén con respecto a la
fuente de potencia entre una posición de reposo y una posición de
disparo, un sistema de control que está operativamente asociado con
la fuente de potencia, un gatillo conectado al sistema de control,
que proporciona la interfaz de operario con el sistema de control,
estando configurado el sistema de control de manera que un operario
puede seleccionar entre un modo de disparo secuencial, en el cual el
gatillo debe ser liberado entre disparos, y un modo de ciclo
repetitivo, en el cual el gatillo está oprimido continuamente entre
disparos. Hay un conmutador conectado al sistema de control para
cambiar manualmente entre dicho modo de disparo secuencial y dicho
modo de ciclo repetitivo.
La figura 1 es una vista frontal en perspectiva
de una herramienta de impulsión de sujeciones, que incorpora el
presente sistema de control de la cámara de combustión;
la figura 2 es una sección transversal vertical
fragmentada de la herramienta de la figura 1, ilustrada en su
posición de reposo;
la figura 3 es una sección transversal vertical
fragmentada de la herramienta de la figura 2, ilustrada en la
posición de pre-disparo; y
las figuras 4A-C;
5A-C y 6 son un diagrama de flujo del
funcionamiento, que ilustra el presente programa de control que
puede seleccionar el usuario, entre los modos secuencial y de ciclo
repetitivo.
Haciendo referencia ahora a las figuras
1-3, una herramienta de impulsión de sujeciones
accionada por combustión que incorpora la presente invención se
designa en general con el número 10 y es preferiblemente del tipo
general descrito en detalle en las patentes citadas anteriormente.
Una carcasa 12 de la herramienta 10 encierra una fuente 14 de
potencia interna auto-contenida (figura 2) dentro de
una cámara principal 16 de la carcasa. Como en las herramientas
convencionales de combustión, la fuente 14 de potencia está
alimentada por la combustión interna e incluye una cámara 18 de
combustión que se comunica con un cilindro 20. Un pistón 22,
dispuesto con movimiento de vaivén dentro del cilindro 20, está
conectado con el extremo superior de la cuchilla 24 de impulsor.
Como se ilustra en la figura 2, el límite superior del recorrido de
vaivén del pistón 22 es denominado posición de
pre-disparo, que tiene lugar justamente antes del
disparo, o de la ignición de los gases de combustión que inicia la
impulsión hacia debajo de la cuchilla 24 de impulsor, para impactar
sobre una sujeción (no ilustrada) para impulsarla adentro de una
pieza de trabajo.
El operario induce la combustión dentro de la
cámara 18 de combustión, por medio del apriete de un gatillo 26 en
un modo secuencial, o a través del conmutador 44 de cabezal o de
cámara en el modo repetitivo, originando que la cuchilla 24 de
impulsor sea impulsada de manera forzada hacia abajo, a través de
una boquilla 28 (figura 1). La boquilla 28 guía la cuchilla 24 de
impulsor para golpear contra una sujeción que ha sido entregada a
la boquilla a través de un cargador 30 de sujeciones.
Incluido en las proximidades de la boquilla 28,
hay un elemento 32 de contacto de pieza de trabajo, que está
conectado, a través de una articulación 34, a un manguito 36 de
válvula de movimiento de vaivén, el extremo superior de la cual
define parcialmente la cámara 18 de combustión. El apriete de la
carcasa 12 de la herramienta contra el elemento 32 de contacto de
pieza de trabajo en dirección descendente, como se observa en la
figura 1 (se contemplan otras orientaciones operativas, como es
conocido en la técnica), hace que el elemento de contacto de pieza
de trabajo se desplace desde una posición de reposo a una posición
de disparo. Este movimiento supera la orientación solicitada
normalmente hacia abajo del elemento 32 de contacto de pieza de
trabajo, originada por un resorte 38 (que se ilustra oculto en la
figura 1).
Por medio de la articulación 34, el elemento 32
de contacto de pieza de trabajo está conectado a, y se mueve con
movimiento de vaivén con, el manguito 36 de válvula. En la posición
de reposo (figura 2), la cámara 18 de combustión no está
herméticamente cerrada, ya que hay unos huecos anulares 40, más
específicamente, un hueco superior 40U que separa el manguito 36 de
la válvula y la culata 42 de cilindro, y un hueco inferior 40L, que
separa el manguito 36 de la válvula y el cilindro 20, que acomoda
una bujía 46. En el modo de realización preferido de la presente
herramienta 10, la culata 42 de cilindro es también el punto de
montaje de un ventilador 48 de refrigeración y del motor asociado
49 de ventilador que alimenta el ventilador de refrigeración. El
ventilador y al menos una parte del motor se extienden hacia el
interior de la cámara 18 de combustión, como es conocido en la
técnica y descrito en las patentes que se han citado anteriormente.
En la posición de reposo representada en la figura 2, la
herramienta 10 está inhabilitada para disparar porque el manguito 36
de la válvula no está cerrado herméticamente con la culata 42 de
cilindro o con el cilindro 20, y el conmutador 44 de cámara está
abierto.
El disparo se habilita cuando un operario
presiona el elemento 32 de contacto de pieza de trabajo contra una
pieza de trabajo. Esta acción supera la fuerza de propensión del
resorte 38, hace que el manguito 36 de la válvula se desplace hacia
arriba con respecto a la carcasa 12, cerrando los huecos 40U y 40L,
y cerrando herméticamente la cámara 18 de combustión hasta que se
activa el conmutador 44 de cámara. Esta operación induce también la
liberación de una cantidad medida de combustible, en la cámara 18 de
combustión, procedente de una cápsula 50 de combustible (de la que
se ilustra un fragmento).
Al tirar del gatillo 26, se activa la bujía 46,
que enciende la mezcla de combustible y aire en la cámara 18 de
combustión y se envía hacia abajo al pistón 22 y a la cuchilla 24 de
impulsor, hacia la sujeción en espera para su introducción en la
pieza de trabajo. A medida que el pistón 22 desciende por el
cilindro, empuja una ráfaga de aire que es evacuado a través de al
menos una válvula 52 de lámina o de retención, y al menos un
orificio 53 de ventilación situado más allá del desplazamiento del
pistón (figura 2). En la parte inferior del recorrido del pistón, o
de la distancia máxima recorrida por el pistón, el pistón 22 impacta
sobre un amortiguador elástico 54, como es conocido en la técnica.
Cuando el pistón está más allá de la válvula 52 de retención, se
obtienen gases a alta presión evacuados desde el cilindro 20, hasta
unas condiciones cercanas a la presión atmosférica y la válvula 52
de retención se cierra. Debido a los diferenciales de presión
interna en el cilindro 20, el pistón 22 es devuelto a la posición
de pre-disparo ilustrada en la figura 3.
Como se ha descrito anteriormente, uno de los
problemas con los que se enfrentan los diseñadores de las
herramientas alimentadas por combustión de este tipo, es la
necesidad de un retorno de magnitud constante del pistón 22 a la
posición de pre-disparo, y un control mejorado de la
cámara 18 antes del ciclo siguiente. Esta necesidad es
especialmente crítica si la herramienta ha de ser disparada en modo
de ciclo repetitivo, donde tiene lugar una ignición cada vez que se
retrae el elemento 32 de contacto de pieza de trabajo, y durante el
cual el gatillo 26 se mantiene constantemente en la posición de
apriete o retraída.
Haciendo referencia ahora a las figuras 2 y 3,
para resolver estas inquietudes de diseño, la presente herramienta
10 incorpora preferiblemente un dispositivo de control de la cámara
de combustión, generalmente designado con el número 60, y
configurado para impedir el movimiento de vaivén del manguito 36 de
la válvula desde la posición cerrada o de disparo hasta que el
pistón 22 vuelve a la posición de pre-disparo. Esta
función de retención o enclavamiento del dispositivo 60 de control
está operativa durante un periodo de tiempo requerido especificado,
para que el pistón 22 vuelva a la posición de
pre-disparo. Así, el operario que utiliza la
herramienta 10 en el modo de ciclo repetitivo, puede elevar la
herramienta desde la pieza de trabajo donde se acaba de impulsar
una sujeción, y comenzar a reposicionar la herramienta para el
siguiente ciclo de disparo. Debido a los tiempos más cortos del
ciclo de disparo, inherentes al funcionamiento en ciclo repetitivo,
el dispositivo 60 de enclavamiento asegura que la cámara 18 de
combustión permanece hermética, y se mantendrían las presiones
diferenciales del gas para que el pistón 22 vuelva antes de una
apertura prematura de la cámara 18, lo que interrumpiría el retorno
del pistón. Aunque se describe a continuación un modo de realización
preferido de un dispositivo 60 de control de enclavamiento, se
comprenderá que pueden disponerse otros tipos de dispositivos de
control de enclavamiento, ya sean electrónicos o mecánicos, para
retardar la apertura de la cámara 18 de combustión durante un
periodo de tiempo especificado, que se considere adecuado para un
retorno de magnitud constante del pistón. Tales dispositivos de
enclavamiento o retardo son necesarios para las herramientas capaces
de un funcionamiento de ciclo repetitivo, donde el operario tiene
el potencial de inhabilitar los mecanismos convencionales del ciclo
de retorno del pistón retirando la herramienta desde la pieza de
trabajo entre disparos de combustión, antes de que el pistón tenga
la ocasión de volver a la posición de
pre-disparo.
Más específicamente, y haciendo referencia a la
figura 3, el dispositivo 60 de control de la cámara de combustión
incluye un electroimán 62, configurado para enganchar con un
pestillo 64, que se mueve con movimiento de vaivén transversalmente
con relación al manguito 36 de la válvula, para impedir el
movimiento del manguito de la válvula durante un periodo de tiempo
especificado. Este periodo de tiempo se controla por medio de un
programa 66 de control (figuras 4A - 6C) incorporado en una unidad
central de proceso o módulo 67 de control (que se ilustra oculto),
típicamente alojado en una parte 68 del asa (figura 1) de la carcasa
12. El programa 66 de control, la CPU 67 y el cableado y
componentes asociados, se denominan globalmente como sistema de
control. Aunque se contemplan otras orientaciones, en el modo de
realización preferido el electroimán 62 está acoplado con el
pestillo deslizante 64, de forma que el eje de la bobina del
electroimán y del pestillo es transversal al movimiento de
impulsión de la herramienta 10. El dispositivo 60 está montado, con
una relación operativa, sobre una parte superior 70 del cilindro
20, de manera que las patillas deslizantes o levas 72 del pestillo
64, que tienen extremos angulados 74, pasan a través de las
aberturas 76 de una abrazadera 78 de montaje y del alojamiento 16,
para encajar en un rebaje 80 del manguito 36 de válvula, una vez que
ha alcanzado la posición de disparo. El pestillo 64 está solicitado
hacia la posición de enclavamiento por medio de un resorte 82, y
está retenido por el electroimán 62 durante un periodo de tiempo
especificado.
Para un correcto funcionamiento del dispositivo
60 de control de la cámara de combustión, el programa 66 de control
debe ser configurado de manera que electroimán 62 esté activado
durante el periodo de tiempo apropiado para permitir que el pistón
22 vuelva a la posición de pre-disparo subsiguiente
al disparo. Cuando el operario empuja la herramienta 10 contra la
pieza de trabajo y la cámara 18 de combustión está cerrada
herméticamente, el pestillo 64 está solicitado contra la placa 83
de desgaste, extendiendo las patillas 72. Más específicamente,
cuando el programa 66 de control, disparado por una secuencia
operativa de conmutadores (no ilustrados), indica que las
condiciones son satisfactorias para entregar una chispa a la cámara
18 de combustión, el electroimán 62 se activa durante
aproximadamente 100 ms. Durante este evento, el pestillo 64 se
mantiene en su posición, impidiendo así que la cámara 18 se abra.
El periodo de tiempo de activación del electroimán 62 sería tal que
se proporcione una permanencia suficiente para satisfacer todas las
condiciones de funcionamiento para el retorno completo del pistón.
Este periodo puede variar de manera que se adapte a la
aplicación.
El programa 66 de control está configurado de
manera que una vez que el pistón 22 ha vuelto a la posición de
pre-disparo, el electroimán 62 se desactiva,
reduciendo así la fuerza dirigida transversalmente sobre las
patillas 72. Como es sabido, el manguito 36 de la válvula debe
desplazarse hacia abajo para abrir la cámara 18 para intercambiar
gases en la cámara de combustión y prepararse para la combustión
siguiente. Aunque en las figuras 1 - 3 el electroimán 62 se ilustra
sobre una parte frontal de la carcasa 12, se contempla que pueda
estar situado en algún otro sitio de la herramienta 10, según se
desee.
Otra característica de la presente herramienta
10 es que la duración del tiempo de retención del electroimán 62
puede estar relacionado y controlado por la temperatura del motor de
la fuente de potencia, con el uso de al menos una dispositivo 106
de detección de temperatura, tal como al menos un termistor, que
está situado preferiblemente en el extremo inferior del cilindro
20, cerca del resorte 38 (que se ilustra oculto en la figura 1).
Dependiendo de la aplicación, se contemplan otros lugares de la
herramienta 10 y otros tipos de dispositivos sensores de
temperatura. A temperaturas elevadas del cuerpo de la herramienta,
el retorno del pistón, inducido por el vacío, es más lento y la
cámara 18 de combustión debe mantenerse cerrada más tiempo para el
retorno completo del pistón. A la inversa, a temperaturas menores
del cuerpo de la herramienta, el retorno del pistón es más rápido y
el tiempo requerido de cierre de la cámara es inferior.
Haciendo referencia ahora a las figuras 4A - 6,
la presente herramienta 10 incluye una característica que permite
al operario conmutar la herramienta entre los modos de disparo
secuencial y de ciclo repetitivo. Esto se implementa utilizando un
programa de control o sistema 120 que puede estar separado o
integrado en el programa 66 de control, que controla y supervisa
las funciones de la herramienta 10. En el modo de realización
preferido, y haciendo referencia específicamente a la figura 4A, la
herramienta 10 que incorpora la opción de ciclo repetitivo
funcionará como sigue: la herramienta estará fijada de manera
predeterminada para funciones en modo de disparo secuencial y como
es conocido en la técnica.
El ciclo de funcionamiento comienza en la
posición 122 de INICIO con el manguito 36 de la válvula y el
elemento de contacto de pieza de trabajo en la posición de reposo,
y el gatillo 26 liberado. Como se ilustra en la figura 4A, en la
posición 122 de INICIO los parámetros A, MODE, X, Y, Z están todos
en 0, un temporizador del dispositivo de enclavamiento
electromecánico, un temporizador de 500 ms, un temporizador de 5
segundos y el ventilador 48, están desconectados, el dispositivo 60
de control está desactivado, y la chispa controlada por la CPU 67
está desactivada. Para los fines de esta aplicación, en los
diagramas de flujo "0" es el equivalente a "no" y
">1" es el equivalente a "si". Además, los parámetros
X, Y y Z están relacionados con los parámetros basados en las
condiciones de la herramienta que son introducidas a la CPU 67. Para
conmutar la herramienta 10 al modo de disparo (ya sea secuencial o
de ciclo repetitivo), el programa 120 comprueba primero si el
gatillo 26 está abierto, en el punto 124. Si el gatillo 26 está
abierto o sin apretar, a continuación se comprueba en el punto 126
el conmutador 44 de cámara de combustión, denominado "cabezal"
en los diagramas y la siguiente discusión, para ver si la cámara 18
de combustión está cerrada. Si el cabezal 44 está cerrado, al inicio
del ciclo de funcionamiento, no tendrá lugar ninguna acción hasta
que el manguito 36 de la válvula esté en la posición de reposo. Sin
embargo, si el cabezal 44 está abierto, el programa 120 pasa a la
subrutina CHECK en 128. Para simplificar, se puede suponer que la
cámara 18 de combustión está cerrada herméticamente cuando el
cabezal 44 está cerrado.
Haciendo referencia ahora a la figura 4B, en la
subrutina CHECK de 128, el parámetro A sigue siendo 0 en 130. Si el
cabezal 44 está abierto en 132, se comprueba el gatillo 26 en 134.
Si el cabezal 44 está cerrado, el programa 120 pasa a SEQFIRE en
136 (figura 5A estudiada más adelante). Si el gatillo 26 está
abierto en 134, la subrutina 128 vuelve hacia atrás en el bucle al
cabezal 44 abierto en 132, y el programa vuelve a supervisar la
actividad del conmutador. Si el cabezal 44 está abierto en 132 y el
gatillo 26 está cerrado o apretado, el programa 120 pasa a CHKBUMP
en 138.
Haciendo referencia ahora a la figura 4C, en
CHKBUMP 138, esta subrutina representa la posición del gatillo 26
(apretado o no), ya que es importante que el gatillo 26 permanezca
oprimido o apretado para mantener el modo de ciclo repetitivo una
vez que se ha seleccionado ese modo. En la figura 4C, el gatillo 26
necesita estar completamente cerrado (en la figura 4B, el número
134), totalmente liberado, y totalmente cerrado de nuevo, dentro
todo ello de los 500 ms para poner la herramienta 10 en el modo de
ciclo repetitivo.
A continuación se detallan los pasos preferidos
para colocar la herramienta en el modo de ciclo repetitivo. En
primer lugar, el gatillo 26 está totalmente cerrado (en la figura
4B, el número 134). En 140 se arranca un temporizador de 500 ms.
Los 500 ms no han transcurrido en 142, A no es igual a 1 en 148, y
el gatillo 26 no está abierto en 154 (el gatillo sigue cerrado en
la figura 4B, 134). El temporizador de 500 ms se vuelve a comprobar
en 142. Los 500 ms todavía no han transcurrido. A no ya no es igual
a 1 en 148.
En ese momento se libera el gatillo 26. A está
fijado ahora en 1 en 156. Se vuelve a comprobar el temporizador de
500 ms en 142. Los 500 ms todavía no han transcurrido. Como A es
ahora igual a 1 en 148, se comprueba el gatillo en 150. A
continuación, se cierra el gatilla 26. La herramienta está fijada
ahora en el modo de ciclo repetitivo en 152. Si el gatillo 26 no se
cierra completamente (figura 4B, núm. 134), se libera totalmente y
se cierra totalmente de nuevo, todo ello dentro de los 500 ms, la
secuencia de eventos termina en GOTO CHECK en 146.
Haciendo referencia ahora a la figura 5A, la
SEQFIRE o subrutina 136 de disparo en secuencia comienza con el
parámetro MODE siendo 0 en 158. De nuevo, se vuelve a comprobar el
estado del gatillo 26 en 160. Si está cerrado, el programa 120 pasa
a la subrutina CHECK 128 en 161. A continuación, se comprueba el
estado del cabezal 44 en 162. Si está abierta (aceptable para el
modo secuencial), el programa 120 pasa a la subrutina CYCLE en 164
(estudiada en detalle con respecto a la figura 5B). Si el cabezal 44
está cerrado, el parámetro X se fija en 1 en 166, se activa un
temporizador de 5 segundos en 168, y se activa el ventilador 48 en
170. De nuevo, si el gatillo 26, comprobado en 172 está abierto, se
sigue la subrutina CYCLE 164 en 173. Si el gatillo 26 está cerrado,
se indica a la CPU 67 que active una chispa en la bujía 46 en 174,
iniciando así la combustión. Después, se activa la subrutina
ELECTRO en 178 (estudiada en detalle con respecto a la figura
5C).
La figura 5B representa la subrutina CYCLE 164.
Inicialmente, en esta subrutina el parámetro X es igual a 1 en 180,
que a partir de SEQFIRE en 136 indica que el gatillo 26 está abierto
y que el cabezal 44 está cerrado. Si X no es igual a 1, el programa
120 comprueba si MODE = 0 en 182, y se determina el modo de
funcionamiento. Si es afirmativo, se activa la subrutina SEQFIRE
136 en 184. Si es negativo, se activa la subrutina BUMPFIRE 152 en
186. Volviendo al paso 180, si X = 1, y han transcurrido 5 segundos
en 188 que indican una falta de ignición, se apaga el ventilador en
190, y se repone X a 0 en 192. A continuación, se activa la
subrutina CHECK 128 en 196. Si en el paso 188 el temporizador no ha
terminado, el programa comprueba si Mode = 0 en 182, y se determina
el modo de funcionamiento.
Haciendo referencia ahora a la figura 5C, que
representa la subrutina ELECTRO 178, esta secuencia activa el
dispositivo 60 de control. Esta descripción incluye la
característica opcional de activar el electroimán 62, en función de
la temperatura de la herramienta. En primer lugar, el programa 120
obtiene la temperatura de referencia de la herramienta desde el
sensor 106 de temperatura en 201. A continuación, en el paso 202,
por medio del uso de una tabla de "consulta", el programa
determina un intervalo de tiempo deseado para activar el
electroimán 62. Como se ha descrito anteriormente, a temperaturas
más altas de la herramienta, mayores periodos de activación del
electroimán se necesitarán para asegurar que el pistón vuelva a
PRE-FIRING. A continuación de eso, en el paso 203,
se inicializa un temporizador electromecánico. A continuación, se
activa el electroimán 62 en 204. Como se ha descrito anteriormente,
la activación dura un tiempo prefijado diseñado para permitir el
retorno del pistón 22 a la posición PRE-FIRING. Se
comprueba la duración del temporizador en 206. Si el tiempo
prefijado no ha expirado, el sistema hace un bucle hacia atrás en
ese punto. Una vez que expira, el electroimán se desactiva en 208.
El programa 120 continúa entonces cuando el cabezal 44 está abierto
en 210, y después comprueba si el MODE es igual a 0 en 212. Si el
MODE no es cero, entonces la subrutina BUMPFIRE 152 se activa en
214. Si el MODE es 0, entonces el programa 120 activa la subrutina
SEQFIRE 136 en 216.
Haciendo referencia ahora a la figura 6, se
ilustra la subrutina BUMPFIRE 152 y después hace que el MODE sea
igual a 1 en 218. El sistema 120 comprueba si el gatillo 26 está
cerrado en 220. Si no lo está, se hace una determinación sobre si
el parámetro X es igual a 1 en 222. Si es así, se activa entonces la
subrutina CYCLE 164 en 224, y si no lo es, se activa la subrutina
CHECK 128 en 226. Si el gatillo 26 está cerrado, el parámetro X se
fija en 1 en 228, se inicializa el temporizador de 5 segundos en 230
y se activa el ventilador 48 en 232. En ese punto, se comprueba el
cabezal 44 en 234 para ver si el cabezal 44 está abierto. Si no lo
está, se activa la subrutina CYCLE 164 en 236. Con el cabezal 44
cerrado, puede tener lugar la combustión y se activa la chispa en
238, se fija el parámetro Y en 1 en 240, y se inicia la subrutina
ELECTRO 178 en 242 para activar el mecanismo 60 de
enclavamiento.
Haciendo referencia ahora a la figura 1, además
del programa 120, la herramienta 10 está provista opcionalmente de
un conmutador manual 244 conectado a dicho sistema de control para
cambiar manualmente entre los modos de disparo secuencial y de
ciclo repetitivo. El conmutador 244 se ilustra dispuesto sobre la
carcasa 12, pero el lugar específico sobre la carcasa puede variar
para adaptarse a la aplicación. En la versión preferida de este
modo de realización, el conmutador 244 está conectado a la CPU 67 y,
más específicamente, al programa 66 de control y a una parte del
programa 120. En términos funcionales, el conmutador 244 selecciona
entre SEQFIRE 136 (figura 5A) y BUMPFIRE 152 (figura 6), saltándose
la subrutina CHECK 128. Puede disponerse un indicador visual o
audible para dar un aviso al usuario del modo en el que está
funcionando actualmente la herramienta 10. Se contempla que cuando
se dispone del conmutador 244, la herramienta 10 incluya otras
características descritas anteriormente, incluyendo el sensor 106 de
temperatura.
Se podrá observar que el programa 120 antes
descrito permite el disparo por ciclo repetitivo o el disparo
secuencial, y las respectivas técnicas de funcionamiento se
determinan principalmente a partir de la posición del gatillo
(abierto o cerrado) y de la condición (abierta o cerrada) del
conmutador de culata del cilindro/cámara de combustión. El sistema
de control que incluye el programa 120 está conectado al gatillo 26,
de manera que al menos una entre la frecuencia y la duración del
apriete del gatillo determina si la herramienta 10 está en el modo
secuencial o en el modo de ciclo repetitivo.
\newpage
Además, como se ha descrito anteriormente, el
sistema 120 de control está configurado de manera que el gatillo 26
se aprieta secuencialmente para iniciar el modo de ciclo repetitivo,
y los aprietes secuenciales se efectúan preferiblemente mientras
que el elemento 32 de contacto de pieza de trabajo está en posición
de reposo (se ve mejor en la figura 1). Al seleccionar el modo de
ciclo repetitivo, cuando se deprime la herramienta 10 contra la
pieza de trabajo, de manera que el elemento 32 de contacto de pieza
de trabajo se desplaza a la posición de disparo, la herramienta
efectúa un disparo, y al disparar, volverá a disparar repetidamente
cada vez que el elemento 32 de contacto de pieza de trabajo se
desplaza a la posición de disparo, hasta que se libera el gatillo
26 o bien expira el periodo de tiempo prefijado. Cuando se culmina
la liberación del gatillo 26 o la expiración del periodo de tiempo
prefijado, la herramienta vuelve al modo de disparo secuencial.
Además, cuando se efectúa al menos un disparo
inicial en el modo secuencial, el gatillo 26 es sostenido por el
operario y la herramienta 10 vuelve al modo de ciclo repetitivo, y
puede ser disparada cuando el elemento 32 de contacto de pieza de
trabajo consigue la posición de disparo. Básicamente, en el modo de
disparo en secuencia, el cierre del gatillo 26 inicia el
disparo/combustión. En el modo de ciclo repetitivo, cuando el
gatillo 26 está continuamente apretado por el usuario, el cierre del
conmutador 44 de cámara inicia el disparo/combustión.
Además, la temperatura de la herramienta 10 es
supervisada por medio del dispositivo 106 de detección de
temperatura, que proporciona datos al programa 120 para ajustar el
funcionamiento de la herramienta, tal como el retardo proporcionado
por el dispositivo 60 de control de la cámara de combustión. El
programa 120 se caracteriza también por un temporizador interno
configurado de manera que, independientemente del modo empleado
(secuencial o de ciclo repetitivo), tras un periodo de tiempo
especificado sin ignición, la herramienta 10 volverá al modo
secuencial predeterminado, y volverá eventualmente a la posición 122
de reposo o de inicio.
Aunque en esta memoria se ha descrito un modo de
realización particular de la lógica actual de la herramienta de
ciclo repetitivo y del indicador de modo para una herramienta de
impulsión de sujeciones accionada por combustión, los expertos en
la técnica podrán apreciar que se pueden hacer cambios y
modificaciones a ella sin apartarse de la invención, como se
establece en las reivindicaciones siguientes.
Claims (14)
1. Una herramienta (10) de impulsión de
sujeciones, accionada por combustión, que comprende:
una fuente (14) de potencia accionada por
combustión,
un elemento (32) de contacto de pieza de trabajo
móvil con movimiento de vaivén con respecto a dicha fuente (14) de
potencia, entre una posición de reposo y una posición de
disparo,
un sistema (66, 67, 120) de control,
operativamente asociado con dicha fuente (14) de potencia, y
un gatillo (26) conectado a dicho sistema (66,
67, 120) de control, que proporciona al operario una interfaz con
dicho sistema (66, 67, 120) de control;
caracterizada porque dicho sistema (66,
67, 120) de control está configurado de manera que un operario puede
seleccionar entre un modo de disparo secuencial, en el cual el
gatillo (26) debe ser liberado entre disparos, y un modo de ciclo
repetitivo, en el cual el gatillo (26) se aprieta continuamente
entre disparos.
2. La herramienta (10) de la reivindicación 1,
en la que dicho gatillo (26) está conectado a dicho sistema (66,
67, 120) de control de manera que al menos una entre la frecuencia y
la duración del apriete de dicho gatillo (26) convierte el modo de
funcionamiento desde dicho modo secuencial a dicho modo de ciclo
repetitivo.
3. La herramienta (10) de la reivindicación 1 o
2, en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que se aprieta secuencialmente dicho gatillo (26) para
iniciar dicho modo de ciclo repetitivo.
4. La herramienta (10) de la reivindicación 3,
en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que dichos aprietes secuenciales se efectúan mientras que
dicho elemento (32) de contacto de pieza de trabajo está en dicha
posición de reposo.
5. La herramienta (10) de la reivindicación 3 o
4, en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que dicho gatillo (26) necesita estar totalmente cerrado,
totalmente liberado y totalmente cerrado de nuevo, todo ello dentro
de 500 ms, para poner dicha herramienta (10) en dicho modo de ciclo
repetitivo.
6. La herramienta (10) de al menos una de las
reivindicaciones 3 a 5, en la que dicho sistema (66, 67, 120) de
control está configurado de manera que, tras dicha selección de
dicho modo de ciclo repetitivo, tras el apriete de dicha
herramienta (10) contra la pieza de trabajo de manera que dicho
elemento (32) de contacto de pieza de trabajo se desplaza a dicha
posición de disparo, dicho herramienta (10) efectúa un disparo, y
al disparar, volverá a disparar repetidamente cada vez que dicho
elemento (32) de contacto de pieza de trabajo se desplaza a dicha
posición de disparo, hasta que o bien se libera dicho gatillo (26) o
bien expira un periodo de tiempo prefijado.
7. La herramienta (10) de la reivindicación 6,
en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que, al culminar dicha liberación de dicho gatillo (26) o
al expirar dicho periodo de tiempo prefijado, dicha herramienta
(10) vuelve a dicho modo de disparo secuencial.
8. La herramienta (10) de al menos una de las
reivindicaciones 1 a 7, en la que dicho sistema (66, 67, 120) de
control está configurado de manera que, tras al menos un disparo
inicial en dicho modo secuencial, dicho gatillo (26) se sujeta por
el operario y dicha herramienta (10) se convierte a dicho modo de
ciclo repetitivo, y se puede disparar cuando dicho elemento (32) de
contacto de pieza de trabajo consigue dicha posición de disparo y
cierra un conmutador de cabezal.
9. La herramienta (10) de la reivindicación 8,
en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que, al seleccionar dicho modo de ciclo repetitivo, la
herramienta (10) disparará de nuevo repetidamente cada vez que
dicho elemento (32) de contacto de pieza de trabajo se desplaza a
dicha posición de disparo, hasta que o bien se libera el gatillo
(26) o bien expira un periodo de tiempo prefijado.
10. La herramienta (10) de la reivindicación 9,
en la que dicho sistema (66, 67, 120) de control está configurado
de manera que, al culminar dicha liberación de dicho gatillo (26) o
al expirar dicho periodo de tiempo prefijado, dicha herramienta
(10) vuelve a dicho modo de disparo secuencial.
11. La herramienta (10) de al menos una de las
reivindicaciones 1 a 10, que incluye además un indicador conectado
a dicho sistema (66, 67, 120) de control, para indicar al operario
si la herramienta (10) está en el modo de ciclo repetitivo o en el
modo secuencial.
12. La herramienta (10) de al menos una de las
reivindicaciones 1 a 11, que incluye además un dispositivo (60) de
control de la cámara de combustión, configurado para retardar la
apertura de un manguito (36) de válvula conectado a dicho elemento
(32) de contacto de pieza de trabajo, desde dicha posición de
disparo, hasta que un pistón (22) en dicha fuente (14) de potencia
vuelve a una posición de pre-disparo.
13. La herramienta (10) de la reivindicación 12,
que incluye además al menos un dispositivo (106) de detección de
temperatura conectado a dicho sistema (66, 67, 120) de control, que
ajusta el periodo de activación de dicho dispositivo (60) de
control de la cámara de combustión en función de la temperatura de
la fuente (14) de potencia.
14. La herramienta (10) de al menos una de las
reivindicaciones 1 a 13, que comprende además: un conmutador (244)
conectado a dicho sistema (66, 67, 120) de control, para cambiar
manualmente entre dichos modos de disparo secuencial y de ciclo
repetitivo.
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