FI72444C - Saekerhetssystem i ett handstyrt, motordrivet handverktyg. - Google Patents

Description

1 72444

Turvajärjestely käsinohjatussa, moottorikäyttöisessä käsityö-kalussa - Säkerhetssystem i ett handstyrt, motordrivet handverktyg

Keksinnön kohteena on turvajärjestely käsinohjatussa, moottorikäyttöisessä käsityökalussa porausta ja/tai iskuporausta varten, jossa työkalussa on kahvan käsittävä kotelo, koteloon laakeroitu pääasiallisesti suorakulmaisesti poran akseliin nähden olevassa tasossa koteloon nähden kiertyvä osa, jonka kiertoakseli on poran akselin suuntainen ja jonka kiertoliike kotelon suhteen, kun poranterän kiertyminen estyy, aukaisee porakoneessa olevan virtakytkimen, jolloin energian syöttö käyttömoottoriin katkeaa.

Käsinohjattujen poraustyökalujen kysymyksessä ollessa käyttö-henkilön eli poraajän täytyy vaikuttaa esiintyvää reaktio-momenttia vastaan. Tämä on normaalikäytössä ilman muuta hal-tittavissa. Varsinkin epähomogeeniseen ainekseen porattaessa voi kuitenkin sattua, että pora äkkiä pinteytyy tai jopa juuttuu kiinni. Tämä merkitsee reaktiomomentin nopeaa, hyvin voimakasta suurenemista, johon poraaja yleensä ei ole valmistautunut. Sen vuoksi poraajan loukkaantumiset ovat mahdollisia. Tämän lisäksi työskenneltäessä telineillä tai tikapuilla on olemassa tasapainon menetyksen vaara, mikä tietyissä tapauksissa voi johtaa arvaamattomiin seurauksiin.

Mainittujen vaarojen vähentämiseksi on tunnettua sovittaa käyttömoottorin ja poran akselin väliin tietyllä momentilla toimiva kytkin. Tällaisen kytkimen toimiminen edellyttää kuitenkin poraajalta vastaavan vastamomentin kehittämistä. Siitä huolimatta tämä äkkiä esiintyvä suuri vastamomentti voi johtaa käyttöhenkilön menettämän tasapainonsa ja siten joutumaan alttiiksi samanlaisile vaaroille, kuten edellä on mainittu.

2 72444

Edelleen on tunnettua laakeroida kahva kääntyväksi jousen voimaa vastaan, jolloin kahvan tietyllä poikkeamalla käyttää kytkintä, joka katkaisee energian syötön käyttömoottoriin.

Myös tämä ratkaisu edellyttää kytkimen laukaisua varten vastaavaa vastamomenttia. Jos poraaja ei ole varautunut tällaisen momentin esiintymiseen, kone voi riistäytyä hänen käsistään, mikä johtaa vielä suurempaan loukkaantumisvaaraan.

Erään tunnetun ratkaisun mukaan siirtymäkohta kotelosta kahvaan on varustettu heikennyskohdilla, jotka mahdollistavat hyvin suurilla kuormituksilla muodonmuutoksen. Näiden heiken-nyskohtien muodonmuutos mitataan venymänmittausliuskoilla ja syntyvää merkkiä käytetään käyttömottorin ohjaukseen.

Myös tässä poraajän täytyy kehittää täysin laukaisuun tarvittava vastamomentti. Vastamomentin äkkiä suurentuessa poraaja voi myös menettää tasapainonsa ja joutua alttiiksi vahingoittumisille .

Tämän keksinnön tehtävänä on aikaansaada suuren käyttövarmuuden omaava turvajärjestely käsinohjatussa moottorikäyttöisessä käsityökalussa porausta ja/tai iskuporausta varten.

Tämän saavuttamiseksi on keksinnön mukaisesti järjestetty siten, että mainitun kiertyvän osan muodostaa kotelon sisälle liikkuvasti sovitettu hitausmassa, jonka hitausvoima aikaansaa kotelon kiertymisen yhteydessä suhteellisen kiertymän hitaus-massan ja kotelon välillä, mikä ennakolta määrätyn kiertymän jälkeen aukaisee virtakytkimen.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa käytetään hyväksi massan hitausperiaatetta. Vähän yksinkertaistettuna ilmaistuna, tämän periaatteen muodostaa se, että suuren reaktiomomentin esiintyessä kotelo kiertyy, kun taas hitausmasa hitautensa johdosta pysyy paikallaan. Tämän ansiosta kotelon ja hitaus- 3 72444 massan välille syntyy suhteellinen siirtymä. Kun tämä suhteellinen siirtymä on saavuttanut tietyn arvn, kytkin toimii ja energian syöttö käyttömoottoriin katkeaa.

Sähkökäyttöisessä käsityökalussa tämä merkitsee sähkövirran syötön katkeamista, kun taas polttomoottorin käyttämässä käsityökalussa voidaan katkaista polttoaineen syöttö. Edelleen kytkin voi vaikuttaa magneettivirtauksen katkaisevaan kytkimeen ja/tai pyörivien osien vielä sisältämän energian lämmöksi muuttavaan jarruun. Varsinkin jarrun käsittävä ratkaisu mahdollistaa pyörivien osien nopean pysäytyksen kotelon vielä sallitun kiertokulman sisällä.

Keksinnön mukainen ratkaisu sopeutuu itsetoimivasti poraajaan. Kun hän pitelee löyhästi käsityökalua, niin reaktiomomentin vähäinen suurenenminen riittää varolaitteen laukaisemiseksi. Jos sitä vastoin tietoisesti aiheutetaan suuri vastamomentti, niin varolaitteen toimimiseksi tarvitaan suurempia momentteja. Tällöin poraajalla on milloin tahansa mahdollisuus lyhyellä helittämisellä aloittaa tietoisesti kytkimen toiminta. Jos sitä vastoin vääntömomentin äkillinen nousu yllättää poraajan, niin varolaite reagoi automaattisesti.

Liikkuvasti laakeroidun hitausmassan laakerointitavan suhteen on olemassa periaatteessa erilaisia mahdollisuuksia. Varmaa toimintaa varten on tarkoituksenmukaista, että hitausmassa on laakeroitu kiertyvästi yhdensuuntaisesti poran akselin kanssa sovitetun akselin ympäri. Hitausmassan tällainen laakerointi tuottaa tulokseksi eräänlaisen kiertoheilurin mukaisen toimintatavan. Tällöin hitausmassan painopisteviiva voi langeta yhteen kiertoakselin kanssa. Tämä tuottaa sen edun, että suorakulmaisesti poran akseliin nähden esiintyvät voimakompo-nentit, kuten ne syntyvät esimerkiksi ei-pyöreästi pyörivän työkalun vaikutuksesta, eivät aiheuta mitään hitausmassan 4 72444 vaikutusta kytkimeen. Tällöin sitä paitsi koneen aksiaalisten kiihtyvyyksien johdosta massaan ei voi syntyä kallistuamoment-teja. Hitausmassan kiertoakseli voi olla myös sama kuin poran akseli. Jos tällöin massan painopisteviiva lankeaa yhteen poran akselin kanssa, niin kotelon kiertyessä ei esiinny mitään massan kiihdytystä. Siten massan laakeroinnissa esiintyvät voimat ovat pienet.

Massan fysikaaliselle akselille laakeroinnin ohella on myös mahdollista laakerointi jousielimien avulla. Niinpä latta-jousiin kiinnitetty massa voi suorittaa heilahdusliikettä.

Tämä tuottaa tulokseksi erittäin yksinkertaisen, tilaa säästävän rakenteen. Myös jousieliniten väliin tuetun massa suoraviivainen liike on mahdollista. Kuitenkaan kummassakaan tapauksessa massan suhteellisessa liikkeessä koteloon nähden massan painopisteen selitetty tie tai sen jatke ei saa kulkea poran akselin kautta.

Hitauskappaleena toimivan massan pienenä pitämiseksi kytkentä-voimat täytyy pitää pieninä. Sen vuoksi on edullista muodostaa virtakytkin on muodostettu lähestymiskytkimeksi, joka aukeaa hitausmassan läheisyydestä hitausmassan sitä koskettamatta. Tällainen jousi määrää massan alkuaseman koteloon nähden ja palauttaa massan suhteellisen siirtymisen jälkeen kulloinkin takaisin tähän alkuasemaansa. Näin keksinnön mukaisen varmistuksen toimintakyky on aina taattu.

Käsityökalun käytössä voi esiintyä värähtelyjä kotelon toistuvan kiertymisen johdosta. Tällaisen massan värähtelyn värähtelyamplitudin kasvun vättämiseksi ja siten kytkimen ei-halutun toiminnan välttämiseksi on edullista, että hitaus-massa on perusasennossa pitoelimen pidättämä, jonka pitovoima on mainittua hitausvoimaa pienempi. Tällainen pitoelin voi olla muodostettu esimerkiksi pidätyselimeksi, kuten kuula-pidättämiseksi tai sen tapaiseksi.

5 72444

Yksinkertaista ja varmaa toimintaa varten on tarkoituksenmukaista muodostaa pitoelin magneetiksi. Magneetilla on myös tietty palautusvoima, minkä johdosta eräissä olosuhteissa jousi voidaan jättää pois. Massan vähäisten kiertovärähtelyjen tapauksessa pitomagneetin jatkuvan laukaisun ja vetämisen välttämiseksi pitomagneetti voidaan laakeroida jousitetusti.

Yksinkertaista ja varmaa toimintaa varten on tarkoituksenmukaista muodostaa pitoelin magneetiksi. Magneetilla on myös tietty palautusvoima, minkä johdosta eräissä olosuhteissa jousi voidaan jättää pois. Massan vähäisten kiertovärähtelyjen tapauksessa pitomagneetin jatkuvan laukaisun ja vetämisen välttämiseksi pitomagneetti voidaan laakeroida jousitetusti.

Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten erään esimerkin piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää osittain leikattuna keksinnön mukaista käsityökalua.

Kuvio 2 esittää kuviosta 1 viivaa II-II otettua leikkausta käsityökalusta lepotilassa.

Kuvio 3 esittää vastaavaa leikkausta kuin kuvio 2 kotelon ollessa kiertyneenä.

Kuviosta 1 ilmenevän käsityökalun muodostavat kotelo ja siihen liittyvä kahva 2. Tähän kahvaan 2 on sovitettu painin 3 sekä syöttöjohto 4. Kotelon 1 kahvaan 2 nähden vastapäisellä sivulla näkyy selvästi poranistukka 5 ja siihen sovitettu poraustyökalu 6. Lisäksi koteloon 1 on sovitettu sivukahva 7.

Kuviossa 1 leikattuna esitetystä työkalun osasta samoin kuin kuviosta 2 ja 3 käyt selvillle hitausmassa 8. Tämä hitausmassa 6 72444 8 on laakeroitu akselin 9 ympäri pyörivästi. Akseli 9 sijaitsee poran akselin jatkeella. Kitkan välttämiseksi akselin 9 ja hitausmassan 9 välillä on järjestetty laakeri 10. TÄmä laakeri 10 on kiinnitetty aluslaatan 11 ja mutterin 12 välityksellä akselille 9. Kuviot esittävät edelleen jousta 13, joka toimii hitausmassan 8 palauttamiseksi ennakolta määrättyyn lähtöasemaan. Kotelon syvennyksessä näkyy lisäksi kytkin 14.

Kuviossa 2 esitetty kotelon 1 leikkaus esittää akselin 9 ympäri pyörivän hitausmassan 8 pääasiallisesti punnusmaista muotoa. Edelleen tämä kuvio esittää pitoelimenä toimivaa magneettia 15. Tämä magneetti 15 on laakeroitu siirrettävästi puristus jousen 16 voimaa vastaan niin, että se voi suorittaa hitausmassan 8 kanssa pienehköjä värähtelyjä tai heilahduksia.

Kuvio 3 esittää koteloa 1 kierretyssä asennossa joka edellisiä sovellutusmuotoja vastaten voi esiintyä esimerkiksi poraus-työkalun pinteytyessä käyttäjän avulla tai ilman. Koteloon 1 nähden kiertyvä hitausmassa 8 pysyy hitautensa johdosta käytännöllisesti katsoen paikallaan. Tämä johtaa hitausmassaan 8 suhteelliseen poikkeamaan jousen 13 palautusvoimaa vastaan kulman y verran koteloon 1 nähden. Tällöin magneetti 15 on vapauttanut hitausmassan 8 puristus jousen 16 määräämän jousen liikkumavälin mukaan. Hitausmassan 8 suhteellinen siirtyminen koteloon 1 nähden käyttää kytkintä 14. Sähkökäyttöisen käsi-työkalun kysymyksessä ollessa kytkin 14 voi katkaista esimerkiksi sähkövirran syötön käyttömoottoriin. Kytkimen 14 laukaisun jälkeen hitausmassa 8 palaa tietyllä hidastuksella jousen 13 vaikutuksesta jälleen kuviossa 2 esitettyyn asentoon koteloon 1 nähden.

Il

Claims (5)

72444 7

1. Turvajärjestely käsinohjatussa, moottorikäyttöisessä käsityökalussa porausta ja/tai iskuporausta varten, jossa työkalussa on kahvan käsittävä kotelo, koteloon laakeroitu pääasiallisesti suorakulmaisesti poran akseliin nähden olevassa tasossa koteloon (1) nähden kiertyvä osa, jonka kierto-akseli on poran akselin suuntainen ja jonka kiertoliike kotelon suhteen, kun poranterän kiertyminen estyy, aukaisee porakoneessa olevan virtakytkimen, jolloin energian syöttö käyttömoottoriin katkeaa, tunnettu siitä, että mainitun kiertyvän osan muodostaa kotelon (1) sisälle liikkuvasti sovitettu hitausmassa (8), jonka hitausvoima aikaansaa kotelon (1) kiertymisen yhteydessä suhteellisen kiertymän hitausmassan (8) ja kotelon (1) välillä, mikä ennakolta määrätyn kiertymän jälkeen aukaisee virtakytkimen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että virtakytkin (14) on muodostettu lähestymiskytki-meksi, joka aukeaa hitausmassan läheisyydestä hitausmassan sitä koskettamatta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että hitausmassa (8) kiertyy jousen (13) palautusvoimaa vastaan ennakolta määrättyyn, kytkimen (14) käytön aikaansaavaan suhteelliseen kiertymään koteloon (1) nähden.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että hitausmassa (8) on perusasennossa pitoelimen (15) pidättämä, jonka pitovoima on mainittua hitausvoimaa pienempi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pitoelin on muodostettu magneetiksi (15).