FI66774C - Vibrationsdaempat nitningsmothaollsverktyg - Google Patents

Description

1 66774 Tärinävaimennettu niittausvastintyökalu Tämän keksinnön kohteena on sellaista tyyppiä oleva tärinä-vaimennettu niittausvastin, joka käsittää työkalunrungon, johon on tarkoitus vaikuttaa käsin aikaansaatavalla vastaan-pitovoimalla, rungon sisälle sijoitetun ja toisesta päästään rajoittimella varustetun sylinterin, sylinterissä tiiviinä liikkuvan männän, joka rajoittaa vaimennuskammion sylinterin vastakkaiseen päähän, mäntään liittyvän vastetyynyn sylinterin mainitussa toisessa päässä vastaanpitovoiman siirtämiseksi kohdistumaan vastaanpidettävään niittiin, sekä kanavat paineilman vaimennuskammioon syöttöä varten vastaanpitovoiman siirtämiseksi työkalunrungosta männän kautta vaste-tyynyn vastaanpidon aikana.

Samantapaisissa aikaisemmissa laitteissa, jollaisia on ehdotettu esimerkiksi US-patentissa 2 274 091, oli vastinjousi, suhteellisen pieni ilmatila suuren läpimitan omaavan vaimen-nusmännän takana sekä pieni männän ja vastetyynyn kokonaismassa, mikä oli omiaan aiheuttamaan työkalunrunkoon kohdistuvia suuria puutteellisesti vaimennettuja voimia. Sitäpaitsi puuttuivat välineet vastaanpidon sovittamiseksi muutoksiin työolosuhteissa, esim. vaihtelevien niitinkokojen, niitin-kovuuksien, reiänkokojen ym. suhteen.

Keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada yllämainittua tyyppiä oleva tärinävaimennettu niitausvastin, jolla on parannettu rekyylin- ja tärinänvaimennus ja joka on helposti sovitettavissa vaihteleviin työkohteisiin, aiheuttaen siten vähemmän väsymystä ja enemmän mukavuutta jatkuvassa työssä. Nämä ja muut keksinnön tarkoitukset ja edut ilmenevät tästä selityksestä, ja ne saavutetaan tarkemmin määritettyinä seuraavien patenttivaatimusten mukaisesti.

Keksintöä selostetaan tarkemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnönmukaisen niittausvastimen 2 66774 edullisen sovellutusmuodon sekä sen erään muunnoksen. Kuvio 1 on pitkittäisleikkaus keksinnönmukaisesta suorasta käsin pidettävästä niittausvastimesta työn aikana. Kuvio 2 on osittain pitkin kuvion 1 viivaa 2-2 poikkileikattu kuva. Kuvio 3 on sivukuva kuvion 1 mukaisen työkalun vaihtoehtoisesta vastetyynystä. Kuvio 4 on pitkittäisleikkaus kädensijalla varustetun sovellutusmuodon osasta.

Kuvion 1 esittämä niittausvastin 10 käsittää pitkänomaisen työkalunrungon 11, etuseinämän 27 ja sylinterin 12, joka ulottuu taaksepäin seinämästä 27. Vaimennusmäntä 13 liukuu tiivistäen sylinterissä 12, ja siinä on jonkinverran kavennettu takaosa 14 ja samoin kavennettu etuosa sen liikkumisen helpottamiseksi sylinterissä 12. Vaimennusmännässä 13 on männänpää 19 ja pitkin keskiakselia sijaitseva eteenpäinsuun-nattu pohjareikä eli istukka 17, jota ympäröi vaimennusmännässä 13 oleva holkkiosa 18.

Holkkiosa 18 päättyy istukassa 17 olevaan poikittaiseen alasimeen 16. Työkalunrungon li etuseinämässä 27 on sisäpuolinen rengasmainen rajoitin 20, keskeinen poraus 21 ja ulompana poikittainen ura 22 (kuvio 2), joka leikkaa porauksen 21 siten, että muodostuu sylinterin 12 sisään ja vaimennusmän-nän 13 istukkaan 17 johtava läpimenoaukko. Sarja tavanmukaisia vastetyynyjä 23, joista vain yksi on esitetty kuviossa 1, varataan niittausvastinta 10 varten. Jokaisessa vastetyynys-sä 23 on pää 57, kuusikulmainen väliosa 24 ja sylinterimäinen niskaosa 25, joka on työnnettävissä männän 13 istukkaan 17 olennaisesti tiiviillä kitkasovituksella. Niskaosa voidaan irrotettavasti työntää istukan 17 pohjaan saakka sen aukon kautta, jonka etuseinämässä 27 olevat ura 22 ja reikä 21 muodostavat, ja saattaa sen päätepinta 26 kosketukseen alasimen 16 kanssa. Tässä asemassa samoin kuin työtilanteessa kuusikulmainen osa 24 toimii yhdessä uran 22 vastaavien seinämien kanssa siten, ettei vastetyyny 23 voi kiertyä työkalunrungon 11 suhteen.

3 66774

Sylinterin 12 takapään sulkee venttiili 28, jona on mielivaltaista tavallista rakennetta oleva venttiilielin, joka esitetyssä tapauksessa käsittää sisäisen säätöjousen 29. Vääntimen 30, ruuvikaran 31 ja tulpan 32 avulla jousta 29 voidaan valikoivasti kuormittaa tiivistettyyn tasapainoi-tusmäntään 33 kohdistuvan vastavoiman aikaansaamiseksi, jo- i ta mäntää painaa siihen liittyvässä paineenalennuskammios-sa 40 vallitseva ilmanpaine. Tasapainoitusmäntä 33 on yh-teistoimintakontaktissa pienemmän läpimitan omaavan alennus-venttiililevyn 34 kanssa. Venttiilikammiossa 36 levyn 34 ilman tulopuolella sijaitseva suhteellisen heikko vastajou-si 35 pyrkii siirtämään levyn 34 sulkuasemaan tasapainoitus-mäntää 33 kohti. Paineilmaa johdetaan kammioon 36 kuviosta puuttuvasta lähteestä venttiilin 28 nippaan 38 liitetyn letkun 37 kautta ja edelleen venttiilin rungossa olevaa kanavaa 39 pitkin. Paineen-alennuskammio 40 on kanavan 41 kautta yhteydessä sylinteriin 12, jossa paineilma muodostaa ilmatyynyn vaimennuskartmioon 42 vaimennusnännän 13 taakse. Kuten selostetusta venttiilin 28 yksityiskohtien järjestelystä ilmenee, muuttaa vääntimellä 30 suoritettu aksiaalinen siirto jousen 29 kuormitusta, minkä kautta alennuskammiossa 40 vallitsevaa painetta voidaan haluttaessa lisätä tai vähentää ja paine vaimennuskammiossa 42 valita sellaiseksi, että se tarkkaan sopii kyseessäoleviin työolosuhteisiin, ts. että se aikaansaa optimin rekyylin- ja tärinänvaimennuksen. Vaimennuskammiossa 42 oleva ilmatyyny aikaansaa paineensa vaikutuksesta vaimen-nusmännälle 13 elastisen esijännityksen eteenpäin kohti pääte-pysäytintä, jonka muodostavat kiinteä rajoitin 20 ja pusku-rielin, sopivimmin 0-rengas 43, joka on sijoitettu männänhol-kin 18 etupäähän tai vaihtoehtoisesti tuettu rajoittimeen 20. Vaimennusmännän 13 ja rajoittimen 20 välissä sijaitsevan O-renkaan tehtävänä on joustaen vaimentaa männän rajoittimeen 20 kohdistamia iskuja. Kumituppi 44 on asetettu rungon 11 ympärille mukavamman käsiteItävyyden aikaansaamiseksi työn aikana.

Kuvioissa 1-4 esitetyissä sovellutusmuodoissa työkalunrungon 11 koko on sopivimmin sellainen, että sylinterin 12 läpimitta tulee olemaan suuruusluokkaa 3-5 cm. Tämä koko tekee mah- 4 66774 elolliseksi, että työntekijä voi mukavasti käsin tarttua työkalunrunkoon 11 ja ohjata sitä, kuten on osoitettu katkoviivoilla kuviossa 1, toisen kämmenen ympäröidessä työ-kalunrunkoa ja toisen kämmenen suurimman osan ollessa asetettuna vääntimen 30 päälle. Käsivoiman, joka käyttäjän on kohdistettava työkaluun 10, on oltava normaalisti ja sopivasti pienempi kuin 10 kp, mieluummin suuruusluokkaa 2-5 kp riippuen vastaanpidettävien niittien materiaalista ja kovuudesta. Tasapainoituspaineeksi vaimennuskammiossa 42 on valittava paine, joka on suuruusluokkaa 1,3-2,5 baaria, jotta normaalisti aikaansaadaan vaimennuskammiossa 42 olevan ilmatyynyn kautta elastinen voima, joka on likimain yhtä suuri kuin se optimi käsivoima, joka tarvitaan vastaanpa toon oikealla tavalla varsinaisessa niittauksessa.

Rekyylin vähentämiseksi on vaimennusmäntä 13 ja vastetyyny 23 tehty pitkänomaisiksi massiivisiksi kappaleiksi valittuina siten, että ne rekyloivat yhdessä yhtenä hitausmassana. Hyvän hitausvaimennuksen aikaansaamiseksi on mäntä- ja vaste-tyynyelementit tehty teräksestä, männän 13 käsittäessä männän-pään 19, jonka pituus on 1,5-3 kertaa sen läpimitta. Hoikin 18 pituuden pitää tässä tapauksessa olla välillä 1,5-2 kertaa sen läpimitta.

Niittausvastinta 10 käytettäessä se yhdistetään paineilma-lähteeseen, ja työntekijä säätää paineen vaimennuskammiossa 42 vääntimen 30 avulla arviolta sellaiseksi, että se kohdistaa halutun elastisen voiman mäntään 13 ja saattaa männän O-renkaan 43 välityksellä painumaan joustavasti rajoitinta 20 vasten. Kuten aikaisemmin on mainittu, valitaan tämä elastinen voima likimain yhtä suureksi kuin se normaali eli optimi vastaanpitovoima, joka on odotettavissa varsinaisessa työssä. Niittausvastimen ulkoneva vastetyyny 23 asetetaan sen-jälkeen vastaanpidettävän niitin kannan päälle tai vaihtoehtoisesti, kuten on esitetty kuviossa 1, sen niitin 54 varren päälle, joka on tarkoitus vastaanpidon avulla tyssätä työn alla olevien levyjen 55 läpi niiden toiselle puolelle.

5 66774

Samanaikaisesti tämän kanssa on toinen työntekijä painanut niittausvasaran työpään 56 niitin toista päätä, ts. kantaa vasten (kuviossa 1). Niittausvasara, jota tässä ei ole esitetty, voi olla mitä tahansa sopivaa tavanmukaista rakennetta, mieluimmin tärinävaimennettu, valmistettuna esim. suomalaisen patenttihakemuksen 81 1255 mukaan. Vastaanpitovoima asetetaan senjälkeen niittausvastimeen 10 vastetyynyn 23 pään pitämiseksi lujasti vasten niittiä, johon työpää 56 vaikuttaa vastakkaiseen suuntaan, ja vastaanpitovoiman pitää olla riittävä männän 13 siirtämiseksi jonkinverran sisäänpäin vaimen-nuskammiossa 42 olevan ilmatyynyn aikaansaaman elastisen voiman vaikutusta vastaan. Täten pysyy puskuri O-renkaaseen 43 kohdistuva paine jatkuvasti pienenä vastaanpidon aikana.

Tämä estää niittausvasaran käytön yhteydessä sen, että työ-kalunrunko 11 joutuu tärinän alaiseksi, kun mäntä 13 palautuu eteenpäin rekyylin jälkeen.

Niittausvasara käynnistetään senjälkeen kohdistamaan iskuja niitinkantaan työpäällään 56. Jokaisen iskun sysäys siirtyy niitin 54 kautta sysäys- eli jännitysaaltona, joka kulkee edelleen vastetyynyn 23 ja männän 13 kautta ja aiheuttaa vas-tetyyny-mäntä -yksikön massahitauden vaimentaman rekyylin sekä sysäysaaltoenergian pienenemisen ja lopullisen absorption vaimennuskammion 42 ilmatyynystä johtuvan elastisen voiman vaikutuksesta, ilmatyynyn toimiessa rekyylinvaimentime-na ja estäessä haitallisen tärinän siirtymisen työkalunrunkoon 11. Vaimennuskammion 42 koko eli tilavuus on valittu monta kertaa suuremmaksi kuin männän 13 syrjäyttämä iskutilavuus rekyylin yhteydessä vastaanpidon aikana ja riittävän suureksi paineenpulsaatiosta johtuvien värähtelyjen vähentämiseksi hyvin alhaiseen tasoon, niin että työkalunrunko 11 tulee eristetyksi haitallisesta tärinästä.

Tietyn iskettävän niittityypin koeajon jälkeen voi työntekijä väännintä 30 säätämällä löytää tarkemman työpaineen, joka on ylläpidettävä vaimennuskammion 42 ilmatyynyssä vastetyy-ny-mäntä -yksikön palauttamiseksi elastisesti kosketukseen niitin 54 kanssa ennenkuin niittauspää 56 suorittaa seuraa- 6 66774 van rekyylinaiheuttavan iskun. Tämän työpaineen ollessa optimi, sen pitää olla riittävä vastaanpito-operaatiosta johtuen ja niitinvarren kylmämuovauksella muovaamaan nopeasti kanta 53, jonka läpimitta on noin 1,5 kertaa niin suuri kuin niitinvarren läpimitta ja paksuus noin puolet tästä läpimitasta. Vastaanpitotyön aikana työntekijä pitää kä-sinpitovoimansa olennaisesti yhtä suurena kuin vaimennuskam-mion 42 ilmatyynyn aikaansaama elastinen voima. Hän seuraa niitinkannan edistyvää muovausta siten, että O-rengaspuskuri pysyy jatkuvasti olennaisesti vaimennusmännän 13 sitä kuormittamatta suojaten siten työkalunrunkoa vaimennusmännän eteenpäin suuntautuvilta paluuiskuilta. Työntekijä huomaa käytännössä helposti puskurin 43 siirtymisen kuormitetusta tilasta kuormittamattomaan tilaan värähtelyjen selvästi havaittavan häviämisen perusteella. Niittien läpimitan ja kovuuden suuretessa on painetta vaimennuskammiossa 42, ts. vastaanpitovoimaa normaalisti lisättävä niittien oikealla tavalla tyssäämiseksi ja rekyloivan vastetyyny-mäntä -yksikön palauttamiseksi ajoissa niitin 54 kantaa vasten. Johtuen siitä, että männässä 13 oleva avoin istukka 17 tekee mahdolliseksi vastetyynyjen nopean vaihdon aukkojen 21 ja 22 kautta, voi työntekijä varsinaista työtään varten erilaisia muotoja ja/tai painoja käsittävästä vastetyynysarjas-ta valita sen vastetyynyn, joka parhaiten sopii mukavaan käyttöön sekä pitämään vaimennussysteemin rekyylin pienenä. Erikoisesti vaihtamalla vastetyyny 23 raskaammaksi voidaan koko vastaanpitomassan hitautta lisätä, esimerkiksi tyssättäessä kovia duralumiini- tai titaaniniittejä, rekyylin sillä tavalla pienentämiseksi ja liian voimakkaan paineennousun välttämiseksi vaimennuskammion 42 ilmatyynyssä.

Vastetyyny 23' kuviossa 3 esittää esimerkkiä vaihtotyynystä kuvion 1 mukaista työkalua varten, ja siinä on muunnettua muotoa oleva vastetyynynpää 57’, joka soveltuu monimutkaisen muodon omaavien lentokoneenrunkojen niittaukseen. Vastetyy-nynpäällä 57' on tasainen niittiämuovaava etupinta 58', joka on samanlainen kuin kuvion 1 mukaisessa vastetyynyssä 23.

7 66774

Kuvion 4 mukaisessa sovellutusmuodossa on niittausvasti-men 10 runko 11 varustettu peräosalla 46, joka kannattaa kädensijaa 47. Sylinterin 12 takapäässä sijaitsevat aukot 48 yhdistävät ilmatyynyn 42 venttiilin 28 kanavaan 41 käden-sijassa 47 olevan kanavan 49 kautta. Tässä sovellutusmuodossa on venttiili 28 sijoitettu kädensijaan 47 samaan linjaan ilmansyöttönipan 38 kanssa. Venttiilin 28 säätövään-nin 30 on kiertyvästä laakeroitu kädensijaan 47, ja sen pitää aksiaalisesta paikallaan poikittainen puikko 51, joka toimii yhdessä vääntimen 30 ruuvikarassa 31 olevan uran 52 kanssa. Väännintä 30 kierrettäessä ruuvikara 31 vaikuttaa aksiaalisesti siirtyvään nelikulmaiseen kulissiin 50 säätäen jousta 29 ja sen kautta mäntään 33 kohdistuvaa voimaa. Kuviossa 4 esitetyn työkalun käyttö on samanlainen kuin on selostettu kuvioon 1 viitaten, ainoan eron ollessa kädensi-jan 47 käyttämisessä.

Claims (6)

8 66774

1. Tärinävaimennettu niittausvastintyökalu, joka käsittää työkalunrungon (11) , johon on tarkoitus vaikuttaa käsin aikaansaatavalla vastaanpitovoimalla, runkoon sijoitetun ja toisesta päästään rajoittimella (20) varustetun sylinterin (12) , sylinterissä tiiviinä liikkuvan männän (13), joka rajoittaa vaimennuskammion (42) sylinterin vastakkaiseen päähän, mäntään (13) liittyvän vastetyynyn (23) sylinterin mainitussa toisessa päässä vastaanpitovoiman siirtämiseksi kohdistumaan vastaanpidettävään niittiin, sekä kanavat (39) paineilman vaimennuskammioon syöttöä varten vastaanpitovoiman siirtämiseksi työkalunrungosta männän kautta vastetyynyn vas-taanpidon aikana, tunnettu siitä, että sylinterin (12) vaimennuskammiolla (42) on tilavuus, joka ylittää männän (13) pa-lautuessaan syrjäyttämään iskutilavuuden siinä määrin, että työkalunrunko (11) tulee eristetyksi haitallisista värähtelyistä, minkä lisäksi työkalunrunkoon (11) on sijoitettu venttii-lielimet (28) ilmanpaineen vaimennuskammiossa (42) valikoivasti asettamiseksi kanavien (39) kautta sellaiseen arvoon, että se aikaansaa männän (13) elastisen esijännityksen rajoi-tinta (20) vasten voimalla, joka on likimain yhtä suuri kuin se optimi käsivoima, joka tarvitaan oikein suoritettuun nii-tintyssäykseen ja vastaanpitoon kyseessäolevassa niittaustyös-sä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että joustava puskurielin (43) on sijoitettu männän (13) ja rajoittimen (20) väliin täsmällisen aksiaalisen pääteaseman joustavasti määrittämiseksi männälle (13) rungossa (11) .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että mäntä (13) ja vastetyyny (23) ovat pitkänomaisia massiivisia kappaleita, jotka on tarkoitettu hitautensa avulla vähentämään niiden yhteistä rekyyliä vastaanpidon aikana.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen työkalu, tunnettu siitä, että männän (13) läpimitta ja työkalunrungon (11) poikkileik- 9 66774 kauspinta on valittu siten, että työntekijän on mahdollista tarttua työkalunrunkoon (11) sitä kämmenellään olennaisesti ympäröiden.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen työkalu, tunnet-t u siitä, että männässä (13) on pää (19), jonka pituus on välillä 1,5-3 kertaa sen läpimitta.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen työkalu, tunnet-t u siitä, että vaimennuskammiossa (42) vallitseva ilmanpaine on säädettävissä venttiilielimien (28) avulla välille 1,3-2,5 baaria.