PL172779B1 - Przyrzad do osadzania napedzany sila prochu PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Przyrzad do osadzania, napedzany sila pro- chu, zawierajacy prowadnice tlokowa, w której otworze prowadzacym za pomoca gazów napedowych ladunku napedowego jest napedzany tlok, od tylnego poloze- nia wyjsciowego z nosnika ladunków, tworzacego tylny zderzak dla tloka, do przedniego polozenia kon- cowego, przy czym pomiedzy prowadnica tlokowa a otaczajaca ja czescia obudowy jest przewidziany ka- nal, który przez otwór w obszarze polozenia wyjscio- wego i w obszarze polozenia koncowego tloka pozostaje w polaczeniu z otworem prowadzacym, znamienny tym, ze nosnik ladunków (4) jest ograniczenie prze- suwny wzdluz osi tloka (1) wobec pozostalych czesci przyrzadu. ( 1 3 ) B 1 Numer zgloszenia 303029 (51) IntCl6 : B25C 1/14 (30) Pierwszenstwo: 17.04.1993.DE,P4312567.0 (43) Zgloszenie ogloszono: 17.10.1994 BUP 21/94 (45) O udzieleniu patentu ogloszono: 28.11.1997 WUP 11/97 ( 7 3 ) Uprawniony z patentu: Hilti Aktiengesellschaft, Schaan, LI (72) Twórca wynalazku: Peter Jochum, Meiningen, AT (74) Pelnomocnik: Nowakowski Janusz, PATPOL Spólka zoo. FIG. 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy przyrządu do osadzania napędzanego siłą prochu, zawierającego prowadnicę tłokową, w której otworze prowadzącym za pomocą gazów napędowych ładunku napędowego jest napędzany tłok od tylnego położenia wyjściowego z nośnika ładunku, tworzącego tylny zderzak dla tłoka, do położenia końcowego, przy czym pomiędzy prowadnicą tłoka a otaczającąją częścią obudowy jest przewidziany kanał, który przez otwór w obszarze położenia wyjściowego i obszarze położenia końcowego tłoka, jest połączony z otworem prowadnicy tłokowej.

W przyrządach do osadzania, napędzanych siłą prochu omawianego rodzaju, gazy napędowe z ładunku poddanego zapłonowi, poruszają tłok od tylnego położenia wyjściowego do przedniego położenia końcowego. Przy tym tłok oddziaływuje na trzpienie, gwoździe i tym podobne elementy mocujące, które bezpośrednio są wbijane w twarde materiały, jak betony, metale i tym podobne.

Aby tłok po zakończeniu procesu wbijania umieścić w położeniu gotowym do następnego procesu wbijania, jest wymagane przesunięcie tłoka z jego przedniego położenia końcowego do jego tylnego położenia wyjściowego. Proces ten w znanych przyrządach jest przeprowadzany w różny sposób. Przykładowo jest znane odprowadzanie tłoka w jego tylne położenie wyjściowe za pomocą oddzielnego popychacza. Proces ten ma niedogodność, że on jest po pierwsze dość nakładczy czasowo, a po drugie wymaga oddzielnego popychacza, który może być łatwo zagubiony.

172 779

Znane jest mechaniczne urządzenie cofające, umieszczone w przyrządzie, które polega na tym, że prowadnica tłokowa jest przez tłok, znajdujący się w przednim położeniu końcowym jest ciągniona do przodu, a następnie prowadnica tłokowa wraz z tłokiem jest przesuwana z powrotem tak, że tłok dochodzi do swojego tylnego położenia. Także ten rodzaj cofania tłoka jest przez jego specjalny nakład na manipulację względnie nakładczy czasowo, co zwłaszcza przy seryjnych zamocowaniach jakie są wykonywane omawianymi przyrządami, oddziaływanie niekorzystne.

Aby uniknąć wspomnianego, specjalnego nakładu na manipulację, przykładowo z opisu patentowego EP nr 0 223 740 jest znana prowadnica tłokowa wykorzystująca gazy napędowe. Po zapłonie poruszający się tłok uwalnia otwór w obszarze położenia wyjściowego tłoka tak, że przez ten otwór, przez kanał resztki gazów napędowych docierają przez otwór w obszarze położenia końcowego tłoka do otworu prowadnicy tłokowej, sprężają się od tłoka i po zakończeniu procesu wbijania rozprężając się napędzają z powrotem tłok z jego przedniego położenia końcowego do jego tylnego położenia wyjściowego.

To znane cofanie tłoka ma zaletę, że ono jest całkowicie automatyczne i odbywa się bez nakładu na manipulacje. Pomijając wszystkie mechaniczne środki prowadzi to do problemu, że w zależności od stopnia i ilości sprężanego gazu napędowego tłok bardziej lub mniej silnie uderza o tylny zderzak, utworzony przez nośnik ładunku. Przy wysokim stopniu i dużym udziale sprężanego gazu napędowego powstaje niedogodność, że przy uderzaniu tłoka o nośnik ładunku powstaje efekt odbicia, co powoduje, że tłok na podstawie tego efektu odbicia ponownie przesuwa się na pewnej drodze w kierunku wbijania, a zatem nie zajmuje swojego tylnego położenia wyjściowego. Powoduje to, że przy następnym procesie wbijania powstaje tak duża przestrzeń martwa, że nie jest osiągnięta pożądana moc przyrządu do osadzania lub, że nawet otwór, umieszczony w obszarze położenia wyjściowego, pozostaje otwarty i większa część gazów napędowych nie jest używana do napędu tłoka. Zadaniem leżącym u podstaw wynalazku jest opracowanie przyrządu do osadzania, w którym cofanie tłoka odbywające się przez wykorzystanie gazów napędowych, zapewniałoby pozostanie tłoka w jego tylnym położeniu wyjściowym na nośniku ładunków, tworzącym tylny zderzak dla tłoka.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że nośnik ładunków jest przesuwalny ograniczenie wzdłuż osi tłoka wobec pozostałych części przyrządu.

Ograniczona przesuwalność nośnika ładunków wobec pozostałych części przyrządu prowadzi do tego, że unika się efektu odbicia, gdy tłok pod wpływem sprężonych gazów napędowych jest napędzany od swojego położenia końcowego do tylnego położenia wyjściowego. Jeżeli tłok uderza o tylny zderzak, utworzony przez nośnik ładunków, to w oparciu o zasadę twierdzenia impulsów energia tłoka jest przenoszona na nośnik ładunków tak, że tłok pozostaje nieruchomy a zamiast tłoka nośnik ładunków jest napędzany w kierunku osadzania. Na podstawie ograniczonej przesuwalności ten ruch ma miejsce w nadzwyczaj ograniczonym zakresie, nieprowadzącym do szkodliwej przestrzeni martwej.

Prosty sposób budowy celowo nadaje się wtedy, gdy nośnik ładunków jest przesuwany z ograniczeniem wzdłuż osi tłoka wobec części obudowy otaczających prowadnicę tłokową. Ograniczona przesuwalność pomiędzy nośnikiem ładunków a częściami budowy w uprzywilejowany sposób jest urzeczywistniona przez połączenie, które pozwala na ograniczoną przesuwalność. Takie połączenie posiada celowo zderzaki na jednej części i współpracujące zderzaki na drugiej części·.

W uprzywilejowany sposób jako połączenie pomiędzy nośnikiem ładunków a częścią obudowy jest przewidziane połączenie gwintowe mające luz. Takie połączenie gwintowe umożliwia prosty montaż i demontaż przyrządu do osadzania, przykładowo przy wymianie części przyrządu lub w przypadku demontażu w celu oczyszczenia przyrządu.

Z wielu możliwych połączeń gwintowych odpowiedni okazał się gwint w kształcie zębów piły, który celowo jest w ten sposób ukształtowany, że jego płaskie powierzchnie nośne przeciwnie do kierunku osadzania przebiegają w kierunku do osi tłoka. Tak ukształtowany gwint tworzy rodzaj powierzchni stożkowej i współpracującej powierzchni stożkowej, które przy występowaniu działania uderzeniowego leżą naprzeciwko siebie. Dzięki temu istnieje możli4

172 779 wość, że w obszarze tych powierzchni stożkowych i współpracujących powierzchni stożkowych większa część energii przemienia się w tarcie i ciepło.

Wspomniana przemiana energii kierowanej do nośnika ładunków może być jeszcze podtrzymana, przykładowo przez elastyczne odkształcanie, celowo uzyskane dzięki temu, że nośnik ładunków w obszarze połączenia gwintowego posiada szczelinę, otwartą w kierunku wolnego końca. Dzięki temu nośnik ładunków w obszarze połączenia gwintowego przez ukształtowanie jest dodatkowo elastyczny, to znaczy dodatkowo do jego elastyczności już istniejącej w wybranym materiale.

Okazało się, że efekt odbicia może być związany z bardzo ograniczoną przesuwalnością. Już z małych odcinków przesunięcia osiąga się przesuwalność, która celowo leży w zakresie 0,1 do 0,3 mm. Te małe odcinki przesunięcia stwarzają przesuwalność nośnika ładunków, która nie prowadzi do szkodliwej przestrzeni martwej.

W odniesieniu do uniknięcia przestrzeni martwej, oddziaływującej szkodliwie we wszystkich przypadkach decydujące są nie tylko małe odcinki przesunięcia, ale także zatrzymanie nośnika ładunków po działaniu uderzenia. Przykładowo przy przewidzianym połączeniu gwintowym, powierzchnie nośne gwintu nośnika ładunków, po zużyciu ograniczonej przesuwalności dobiegają do współpracujących powierzchni nośnych części obudowy, co ponownie prowadzi do wspomnianego efektu odbicia i napędza nośnik ładunków ponownie w kierunku osadzania do jego ustalonego położenia. Ten efekt poza tym jest podtrzymywany przez elastyczność nośnika ładunków, uwarunkowaną doborem materiału lub ukształtowaniem.

W nawiązaniu do twierdzenia impulsów, w związku z zapobieganiem efektu odbicia odgrywa rolę także stosunek mas. Jest korzystne, gdy masa nośnika ładunków odpowiada co najmniej masie tłoka. Uprzywilejowanie rozkład stosunku mas następuje w ten sposób, że masa nośnika ładunków odpowiada w przybliżeniu 1 do 3 krotnej masie tłoka. Czynniki, które prowadzą do takiego doboru mas, są utworzone zwłaszcza przez stosunki tarcia i własności materiałowe odnośnych części.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia część przyrządu do osadzania w przekroju, istotną dla zrozumienia wynalazku, a fig. 2 - obszar połączenia części z fig. 1 w powiększeniu. Z uwagi na fakt, że przyrządy do osadzania napędzane siłą prochu są znane, a części przyrządu, jak prowadnica trzpieni, mechanizm zapłonowy, mechanizm zwalniający i tym podobne nie mają żadnego wpływu na niniejszy wynalazek, to fig. 1 ogranicza się tylko do przedstawienia części przyrządu, które mają związek z wynalazkiem.

Figura 1 pokazuje tłok 1, który jest prowadzony w prowadnicy 2. Do tego celu prowadnica 2 posiada otwór prowadzący 2a. Prowadnica 2 jest otoczona przez część 3 obudowy, która jest połączona z nośnikiem ładunków 4. Połączenie pomiędzy częścią 3 a nośnikiem ładunków 4 zapewnia gwint 3a, 4a w kształcie zębów piły. Nośnik ładunków 4 posiada otwór przyjmujący 4b dla tylnego obszaru la tłoka 1. Dno 4c otworu przyjmującego 4b tworzy tylny zderzak dla tłoka 1 w jego tylnym położeniu wyjściowym. Nośnik ładunków 4 jest zaopatrzony w wybranie 4d, które przez otwór przelotowy 4a pozostaje w połączeniu z otworem przyjmującym 4b. Pomiędzy częścią 3 a prowadnicą 2 jest przewidziany kanał 5, który jest przedłużony, przeciwnie do kierunku osadzania, w obszar nośnika ładunków 4. Przez otwór 6 w obszarze położenia wyjściowego i otwór 7 w obszarze położenia końcowego kanał 5 jest połączony z otworem prowadzącym 2a prowadnicy 2. Otwór 7 w obszarze położenia końcowego przed prowadnicą 8, służącą do prowadzenia trzonka 1b tłoka 1, jest połączony z otworem prowadzącym 2a.

Jak pokazuje fig. 2 pomiędzy pojedynczymi powierzchniami nośnymi gwintu 3a, 4a istnieje luz. Ten luz umożliwia ograniczoną osiową przesuwalność nośnika ładunków 4 wobec części 3. Luz pomiędzy powierzchniami nośnymi gwintu 3a, 4a jest tak dobrany, że długość ograniczonej osiowej przesuwalności, pomiędzy nośnikiem ładunków 4 a częścią 3, wzdłuż osi tłoka 1, wynosi w przybliżeniu od 0,1 do 0,3 mm.

Cofanie tłoka 1 jest realizowane w ten sposób, że po zapłonie ładunku napędowego wewnątrz wybrania 4d, gazy napędowe docierają przez otwór przejściowy 4e i w ten sposób

172 779 zasilają tłok 1, że on jest przesuwany z tylnego położenia wyjściowego do przedniego położenia końcowego. Przy tym tylny obszar la tłoka 1 opuszcza otwór przyjmujący 4b tak, że resztki gazów napędowych docierają przez otwór 6 do kanału 5. Przez otwór 7 te gazy napędowe docierają z kanału 5 do otworu prowadzącego 2a, w którym one zostają sprężone przez tłok 1. Na podstawie tego sprężenia gazów napędowych tłok 1, po zakończeniu procesu wbijania jest ponownie napędzany z powrotem ze swojego przedniego położenia końcowego do tylnego położenia wyjściowego. Przy tym tylny obszar 1a tłoka 1 uderza o dno 4a nośnika ładunków 4, co powoduje, że przez przenoszenia uderzenia tłok 1 pozostaje nieruchomy a nośnik ładunków 4 jest napędzany przeciwnie do kierunku osadzania, mianowicie tak daleko, aż jest osiągnięta ograniczona osiowa przesuwalność. Ta ograniczona osiowa przesuwalność w niniejszym przykładzie wykonania jest określona przez luz pomiędzy powierzchniami nośnymi gwintu 3a, 4a. Działanie to jest podtrzymywane przez materiałową lub kształtową elastyczność nośnika ładunków 4, przy czym kształtowa elastyczność, przykładowo może być uzyskana przez szczelinę 4f w obszarze gwintu piłowego 3a, 4a. Przez elastyczne oddziaływanie oraz na podstawie efektu odbicia pomiędzy powierzchniami nośnymi zębów, po zużyciu luzu nośnik ładunków 4 jest ponownie napędzany w kierunku osadzania tak, że on przyjmuje pierwotne położenie, pokazane na fig. 1, w którym nie istnieje żadna przestrzeń martwa, pomiędzy tylnym obszarem la tłoka 1 a dnem 4c otworu przyjmującego 4b.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przyrząd do osadzania, napędzany siłą prochu, zawierający prowadnicę tłokową, w której otworze prowadzącym za pomocą gazów napędowych ładunku napędowego jest napędzany tłok, od tylnego położenia wyjściowego z nośnika ładunków, tworzącego tylny zderzak dla tłoka, do przedniego położenia końcowego, przy czym pomiędzy prowadnicą tłokową a otaczającą ją częścią obudowy jest przewidziany kanał, który przez otwór w obszarze położenia wyjściowego i w obszarze położenia końcowego tłoka pozostaje w połączeniu z otworem prowadzącym, znamienny tym, że nośnik ładunków (4) jest ograniczenie przesuwny wzdłuż osi tłoka (1) wobec pozostałych części przyrządu.
2. 2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że nośnik ładunków (4) jest ograniczenie przesuwny wzdłuż osi tłoka (1) wobec części (3) obudowy, otaczającej prowadnicę tłokową (2).
3. 3. Przyrząd według zastrz. 2, znamienny tym, że pomiędzy nośnikiem ładunków (4) a częścią (3) obudowy jest przewidziane połączenie, pozwalające na ograniczoną przesuwalność.
4. 4. Przyrząd według zastrz. 3, znamienny tym, że jako połączenie pomiędzy nośnikiem ładunków (4) a częścią (3) obudowy jest przewidziane połączenie gwintowe, mające luz.
5. 5. Przyrząd według zastrz. 4, znamienny tym, że połączenie gwintowe jest utworzone przez gwint (3a, 4a) w kształcie zębów piły, którego płaskie powierzchnie nośne przebiegają przeciwnie do kierunku osadzania, w kierunku do osi tłoka (1).
6. 6. Przyrząd według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że nośnik ładunków (4) w obszarze połączenia gwintowego posiada szczelinę (4f) otwartą w kierunku do wolnego końca.
7. 7. Przyrząd według zastrz. 3, znamienny tym, że wymiar ograniczonej przesuwalności, mierzony wzdłuż osi tłoka (1) wynosi 0,1 do 0,3 mm.
8. 8. Przyrząd według zastrz. 3, znamienny tym, że masa nośnika ładunków (4) odpowiada w przybliżeniu 1 do 3-krotnej wielkości masy tłoka (1).