RU2372184C2 - Electrically driven tool - Google Patents
Electrically driven tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372184C2 RU2372184C2 RU2006144839/02A RU2006144839A RU2372184C2 RU 2372184 C2 RU2372184 C2 RU 2372184C2 RU 2006144839/02 A RU2006144839/02 A RU 2006144839/02A RU 2006144839 A RU2006144839 A RU 2006144839A RU 2372184 C2 RU2372184 C2 RU 2372184C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shuttle
- tool according
- yoke
- yokes
- move
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25C—HAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
- B25C1/00—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
- B25C1/06—Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by electric power
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Dry Shavers And Clippers (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к инструменту с электрическим приводом для крепежных элементов, содержащему подвижный челнок (грейферный механизм), присоединенный к забойщику, и приводной мотор, имеющий по меньшей мере две сборки электромагнитных ярм (скоб, отклоняющих устройств), сообщающиеся с вышеуказанным челноком, который расположен с возможностью перемещения относительно вышеуказанных сборок ярм, при этом каждая сборка ярм имеет электрические катушки для создания магнитного поля в челноке, и блок управления, который контролирует ток в катушках для создания магнитного поля, так что вырабатывается сила для перемещения вышеуказанного челнока.The present invention relates to a tool with an electric drive for fasteners, containing a movable shuttle (clamshell mechanism) attached to the face, and a drive motor having at least two assemblies of electromagnetic yokes (brackets, deflecting devices) in communication with the above shuttle, which is located with the ability to move relative to the above yoke assemblies, each yoke assembly has electric coils to create a magnetic field in the shuttle, and a control unit that controls t current in the coils to create a magnetic field, so that a force is generated to move the above shuttle.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Гвоздь, кнопка или скоба используется для соединения частей из разных видов дерева или других мягких материалов, причем гвоздь, кнопка или скоба используются в качестве подходящих крепежей. Для забивания гвоздя, кнопки или скобы может быть использован молоток. В промышленных применениях инструмент для укрепления кнопок или скоб используется для забивания этих крепежей.A nail, button or bracket is used to connect parts from different types of wood or other soft materials, and a nail, button or bracket is used as suitable fasteners. A hammer may be used to hammer a nail, button or staple. In industrial applications, a tool for reinforcing buttons or staples is used to drive these fasteners.
Как правило, инструмент для укрепления кнопок или скоб использует сжатый воздух в качестве движущей среды. Сжатый воздух, как правило, доступен лишь в производственных помещениях, так как требуется компрессор для сжатия воздуха, а также система распределения для сжатого воздуха. Система распределения, как правило, состоит из стальных труб, и на концах труб в системе расположены редукционные клапаны с воздухоочистителем и переходник крепежного соединения.Typically, a tool to strengthen buttons or staples uses compressed air as a driving medium. Compressed air, as a rule, is available only in production rooms, since a compressor is required to compress the air, as well as a distribution system for compressed air. The distribution system, as a rule, consists of steel pipes, and at the ends of the pipes in the system are pressure reducing valves with an air cleaner and an adapter for the fastening connection.
Инструмент для укрепления кнопок или скоб как правило является портативным инструментом, и поэтому нуждается в резиновом шланге между инструментом и точкой соединения на конце системы распределения.A tool for fastening buttons or staples is usually a portable tool, and therefore needs a rubber hose between the tool and the connection point at the end of the distribution system.
Преимущество инструментов, использующих сжатый воздух, состоит в том, что они имеют маленькие размеры и легкие. Их недостаток заключается в том, что им необходим сжатый воздух, и это не происходит часто. Обыкновенно они существуют лишь на предприятиях обрабатывающей промышленности. Если инструмент для укрепления кнопок или стэплер (сшиватель) является портативным инструментом, он также требует длинного и громоздкого шланга между инструментом и точкой соединения для того, чтобы оператор мог свободно перемещаться.The advantage of tools using compressed air is that they are small and lightweight. Their disadvantage is that they need compressed air, and this does not happen often. Usually they exist only at manufacturing enterprises. If a button-tightening tool or a stapler (stapler) is a portable tool, it also requires a long and bulky hose between the tool and the connection point so that the operator can move freely.
Некоторые другие решения были запатентованы для избежания недостатков, описанных выше. Существуют патенты, в которых идет речь об инструментах, использующих электричество для привода электромотора, который будет натягивать пружину (Патент US 5503319), ускорять маховик (Патент US 5511715) или возбуждать одну или две электрические катушки совместно с пружиной (Патент US 4618087). В этих устройствах используется электрическая энергия, когда блок присоединен при помощи электрического шнура к сетевой розетке. В других случаях используются беспроводные решения при помощи газа для привода блока сгорания (Патент US 5720423).Some other solutions have been patented to avoid the disadvantages described above. There are patents in which instruments are used that use electricity to drive an electric motor that will tension a spring (US Pat. These devices use electrical energy when the unit is connected using an electrical cord to a power outlet. In other cases, wireless gas solutions are used to drive the combustion unit (US Pat. No. 5,720,423).
Известен инструмент с питанием от батареек, имеющий батарейки, питающие электромотор, который будет ускорять маховик, и в момент, когда маховик обладает достаточной энергией, он будет присоединяться к линейному приводу через систему сцепления (Патент US 6607111). Недостаток маховика состоит в том, что его разгон займет несколько секунд, и это ограничит частоту закрепления гвоздей или скоб.A battery-powered tool is known having batteries supplying an electric motor that will accelerate the flywheel, and when the flywheel has sufficient energy, it will attach to the linear actuator via a clutch system (US Pat. No. 6,607,111). The drawback of the flywheel is that its acceleration will take several seconds, and this will limit the frequency of fastening nails or staples.
Новым направлением для портативных инструментов, таких как отвертки, сверлильные машины, лобзики, является использование питания от батареек. Поэтому имели место недавние разработки батареек, и батарейки стали меньше, легче и более мощными.The new direction for portable tools, such as screwdrivers, drilling machines, jigsaws, is the use of battery power. Therefore, there have been recent developments in batteries, and batteries have become smaller, lighter and more powerful.
В патенте US 4618087 описывается одна или две катушки, которые будут пропускать ток напряжением от 110 до 220 50/60 Герц. Согласно Патенту US 4618087 используется круглый стержень или челнок, и катушка намотана вокруг стержня с воздушным зазором между внутренней поверхностью катушки и стержнем. Когда катушка возбуждается, создается магнитное поле в том же направлении, в котором движется стержень, т.е. в продольном направлении стержня, и стержень будет затягиваться внутрь катушки для заполнения внутреннего пространства катушки. Когда стержень занимает начальное положение спереди катушки, магнитное поле направлено от одного конца катушки к другому концу, и такой тип катушек будет, следовательно, называться воздушными катушками. Воздушные катушки, как правило, обладают лишь 40% эффективностью, относительно низкой. Поэтому такой тип решения не подходит для работы с батарейным питанием.US Pat. No. 4,618,087 describes one or two coils that will pass currents from 110 to 220 50/60 Hertz. According to US Pat. No. 4,618,087, a round rod or shuttle is used and the coil is wound around the rod with an air gap between the inner surface of the coil and the rod. When the coil is excited, a magnetic field is created in the same direction in which the rod moves, i.e. in the longitudinal direction of the rod, and the rod will be pulled into the coil to fill the inner space of the coil. When the rod takes up its initial position in front of the coil, the magnetic field is directed from one end of the coil to the other end, and this type of coils will therefore be called air coils. Air coils, as a rule, have only 40% efficiency, relatively low. Therefore, this type of solution is not suitable for battery operation.
В патентной заявке US 2004/0084503 раскрыта установка, забивающая гвозди, с молотком, первым и вторым соленоидами и блоком управления. Установка сконструирована так, что второй соленоид может быть включен для привода молотка после первого соленоида.US 2004/0084503 discloses a nail clogging installation with a hammer, first and second solenoids, and a control unit. The installation is designed so that a second solenoid can be turned on to drive the hammer after the first solenoid.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является создание улучшенного инструмента для крепления элементов, который может быть портативным и питаться от батарей, и который не имеет недостатков предшествующего уровня техники.An object of the present invention is to provide an improved tool for securing elements, which can be portable and battery powered, and which does not have the disadvantages of the prior art.
Задача решена путем создания инструмента типа, упомянутого выше, который характеризуется тем, что в нем оборудованы сборки ярм для создания магнитного поля, которое направлено по существу перпендикулярно направлению перемещения вышеуказанного челнока.The problem is solved by creating a tool of the type mentioned above, which is characterized in that it is equipped with yoke assemblies for creating a magnetic field that is directed essentially perpendicular to the direction of movement of the above shuttle.
Настоящее изобретение относится к портативному инструменту для укрепления кнопок или скоб с батарейным питанием. Инструмент для укрепления кнопок или скоб состоит из линейного приводного мотора с электроприводом, управляемого блоком микрокомпьютера, батареи в качестве источника питания и традиционной системы подачи гвоздей или скоб.The present invention relates to a portable tool for reinforcing battery-powered buttons or brackets. A tool for strengthening buttons or staples consists of a linear drive motor with an electric drive controlled by a microcomputer unit, a battery as a power source and a traditional system for supplying nails or staples.
В линейном приводном моторе используется множество электромагнитных ярм и челнок, движущийся между магнитными полюсами в этих ярмах. Челнок имеет пружину, поглощающую энергию, на одном конце, которая будет сжиматься, когда челнок движется обратно, и забойный штифт на другом конце для забивания гвоздя, кнопки или скобы в его основание.A linear drive motor uses many electromagnetic yokes and a shuttle moving between the magnetic poles in these yokes. The shuttle has an energy absorbing spring at one end, which will compress when the shuttle moves back, and a downhole pin at the other end to drive a nail, button or staple into its base.
Настоящее изобретение может быть осуществлено в форме нового типа беспроводного портативного инструмента для внедрения кнопок или скоб, в котором используются преимущества новых разработок батарей и новых типов микрокомпьютерных технологий для создания электрического линейного приводного мотора для внедрения гвоздя, кнопки или скобы в его основание.The present invention can be implemented in the form of a new type of cordless portable tool for inserting buttons or staples, which takes advantage of new developments in batteries and new types of microcomputer technology to create an electric linear drive motor for inserting a nail, button or staple into its base.
По сравнению с известными устройствами можно отметить, что в изобретении используется магнитное ярмо, состоящее из слоистого магнитного мягкого железа, и магнитное поле проходит перпендикулярно направлению перемещения стержня или челнока по кольцу из мягкого железа в челноке. Таким образом, магнитное поле будет перемещаться внутри железа за исключением двух очень маленьких воздушных зазоров между ярмом и челноком. Этот тип магнитной конструкции может быть назван катушками с железным сердечником и будет обладать 80% или большей эффективностью в зависимости от размера воздушного зазора.Compared with known devices, it can be noted that the invention uses a magnetic yoke consisting of layered magnetic soft iron, and the magnetic field extends perpendicular to the direction of movement of the rod or shuttle along the ring of soft iron in the shuttle. Thus, the magnetic field will move inside the iron except for two very small air gaps between the yoke and the shuttle. This type of magnetic design can be called iron core coils and will have 80% or more efficiency depending on the size of the air gap.
Другими преимуществами конструкции такого типа являются высокая механическая плотность в направлении движения челнока, и, так как инструменту для укрепления скоб требуется несколько ярм для создания необходимой мощности для забивания большего гвоздя или скобы, плотность размещения важна. Если необходимо использовать несколько воздушных катушек, инструмент в целом станет длиннее, и так как он является портативным, то общий размер инструмента также важен. Оборудование мотора ярмом и челноком также предоставляет преимущество, заключающееся в возможности забивать множество гвоздей или скоб за секунду.Other advantages of this type of construction are the high mechanical density in the direction of movement of the shuttle, and since the tool for fastening the brackets requires several yokes to create the necessary power to hammer a larger nail or staple, the density of placement is important. If you need to use several air coils, the tool as a whole will become longer, and since it is portable, the overall size of the tool is also important. Equipping the motor with a yoke and a shuttle also provides the advantage of being able to hammer in a lot of nails or staples per second.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1А и В изображают общий вид и вид сбоку инструмента для укрепления кнопок или скоб с питанием от батареи согласно изобретению;Figa and B depict a General view and side view of a tool for strengthening buttons or staples powered by a battery according to the invention;
Фиг.2А и В изображают общий вид и вид сбоку линейного приводного мотора с челноком согласно изобретению;Figa and In depict a General view and side view of a linear drive motor with a shuttle according to the invention;
Фиг.3А и В изображают покомпонентный общий вид и вид спереди магнитного ярма с катушками и распорную деталь, изготовленную из немагнитного материала, к следующему ярму согласно изобретению;3A and B show an exploded general view and front view of a magnetic yoke with coils and a spacer made of non-magnetic material to the next yoke according to the invention;
Фиг.4А, В и С изображают два общих вида и один вид сбоку челнока с железным сердечником, отделенным распорными деталями. Челнок будет иметь забойщик на одном конце и пружину, поглощающую энергию, на другом конце согласно изобретению;Figa, b and C depict two General views and one side view of the shuttle with an iron core, separated by spacers. The shuttle will have a blocker at one end and an energy absorbing spring at the other end according to the invention;
Фиг.5А, В, С и D изображают виды, которые показывают соотношение между железным сердечником челнока, магнитными полюсами в ярме и хронографической шкалой в начальной и конечной точках для прохождения тока через катушки согласно изобретению;Figa, b, C and D depict views that show the relationship between the iron core of the shuttle, the magnetic poles in the yoke and the chronographic scale at the start and end points for the passage of current through the coils according to the invention;
Фиг.6 изображает хронографическую диаграмму возрастания и убывания разных катушек ярм согласно изобретению;6 depicts a chronographic diagram of the increase and decrease of different yoke coils according to the invention;
Фиг.7 изображает диаграмму силы отвода челнока, показывающую отношение между силой мотора и силой возвратной пружины, согласно изобретению;7 is a shuttle retraction force diagram showing a relationship between a motor force and a spring force according to the invention;
Фиг.8 изображает диаграмму ударной силы челнока, показывающую отношение между силами мотора и пружины, и кривую силы для внедрения гвоздя длиной 65 мм в обычное деревянное основание согласно изобретению;Fig. 8 is a diagram of the impact force of the shuttle showing the relationship between the forces of the motor and the spring and the force curve for introducing a 65 mm long nail into a conventional wooden base according to the invention;
Фиг.9 изображает отношение между скоростями челнока, отводным и ударным движением согласно изобретению;Fig.9 depicts the relationship between shuttle speeds, retraction and shock movement according to the invention;
Фиг.10 изображает электрическую цепь, используемую в альтернативном варианте воплощения настоящего изобретения, согласно изобретению;Figure 10 depicts an electrical circuit used in an alternative embodiment of the present invention, according to the invention;
Фиг.11 изображает вид сбоку альтернативного варианта воплощения согласно изобретению;11 is a side view of an alternative embodiment according to the invention;
Фиг.12 изображает дополнительный вид сбоку альтернативного варианта воплощения согласно изобретению.12 is a side view of an alternative embodiment according to the invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
На Фиг.1А и В изображены общий вид и вид сбоку инструмента для укрепления кнопок или скоб с питанием от батареи согласно изобретению, содержащего перезаряжаемую и замещаемую батарею 1 в одной стороне рукоятки 3, и на другой стороне расположен линейный приводной мотор, с челноком (не показан на Фиг.1А и В) внутри корпуса 4. Движение челнока начинается активацией пускового устройства 2, и в результате этого челнок будет перемещаться из его самого нижнего положения к его верхнему положению и обратно. В ходе такого перемещения один гвоздь, кнопка или скоба в подающей кассете 5 будет перемещаться вперед к забойному (рабочему) рельсу 6, и забойщик, расположенный спереди челнока, будет направляться в забойный рельс и забивать гвоздь, кнопку или скобу в ее основание. Сверху корпуса 4 расположен дисплей 7, и он будет информировать оператора о разном состоянии инструмента, например о том, что пора заменить батарею, или о том, что в подающей кассете нет гвоздей, кнопок или скоб, или отображать другую полезную информацию.On figa and b shows a General view and side view of a tool for strengthening buttons or staples powered by a battery according to the invention, containing a rechargeable and
На Фиг.2А и В изображен общий вид и вид сбоку линейного приводного мотора, который расположен в корпусе 4 инструмента для закрепления скоб, упомянутом выше. Мотор составлен из двух типов сборок ярм, более точно первой сборки 8 ярм и второй сборки 9 ярм. Как подробно показано на Фиг.3А и 3В, сборки 8, 9 ярм оборудованы катушками 15 в положениях 10:00 и 16:00 по часам (то есть в первой сборке 8 ярм), и катушками 15 в положениях 8:00 и 14:00 по часам (то есть во второй сборке 9 ярм). Два типа сборок ярм скомпонованы друг за другом, причем сборки 8 ярм первого типа чередуются со сборками 9 ярм второго типа. На Фиг.2А или В показаны четыре сборки ярм, но мотор может состоять из блока, включающего в себя другое количество сборок ярм, в зависимости от того, какую ударную энергию должен обеспечивать мотор. В центре мотора расположен челнок 10, и челнок направляется центральным отверстием в распорную часть 17 сборки ярма (Фиг.3А и В). Два винта 11 удерживают сборки ярм вместе (лишь один винт виден на чертеже), и сборки ярм выстроены в линию друг с другом для облегчения безупречного направления челнока 10. На Фиг.2А и В передняя пластина удалена для того, чтобы были видны ярма 16 и катушки 15. На Фиг.2А и 2В забойщик 13 присоединен к нижнему концу челнока, и теперь челнок занимает начальное положение, когда забойщик 13 опирается на нижний конец забойного рельса 6. В таком положении некоторые из железных сердечников 12 челнока расположены прямо перед ярмами 16 в сборке ярм для того, чтобы обеспечить возможность перемещения магнитного поля, созданного катушками 15, через ярма по воздушному зазору от 0,05 до 0,1 мм между полюсными поверхностями (башмаками) 19 ярм и железным сердечником 12 челнока. Когда магнитное поле проходит сквозь воздушный зазор, создается сила для перемещения челнока вперед в мотор для выравнивания железного сердечника 12 челнока внутри ярма 16. Когда железный сердечник 12 челнока выровнен внутри ярма 16, ток через катушки 15 отключается и магнитное поле заканчивается, и это ярмо больше не будет вырабатывать силу для перемещения челнока.On figa and b shows a General view and side view of a linear drive motor, which is located in the
Мотор имеет несколько ярм, и всегда почти 50% его ярм будут активированы, как только одно ярмо заканчивает работу, новое ярмо начинает. Теперь челнок будет перемещаться обратно в мотор, и таким образом будет сжимать пружину 14, поглощающую энергию, и пружина 14 будет трансформировать кинетическую энергию от движения челнока в статическую энергию, которая может быть использована челноком при ударном движении.The motor has several yokes, and always almost 50% of its yokes will be activated, as soon as one yoke finishes work, a new yoke begins. Now the shuttle will move back to the motor, and thus will compress the
На фиг.3А и В представлен общий вид и вид спереди одной сборки ярма. Сборка ярма состоит из распорной части 17, изготовленной из немагнитного материала с хорошими опорными свойствам для поддержания отверстия в центре. Наверху распорки 17 расположены два с-образных ярма 16, расположенные лицом друг к другу. Ярма 16 изготовлены из нескольких магнитных листовых металлических пластин, наслоенных друг на друга для образования каждого ярма. На каждом ярме оборудована катушка 15, и между катушкой и ярмом расположены одна или две дополнительные слоистые пластины 20 для того, чтобы площадь внутри катушки была равна площади полюсной поверхности 19 ярма. Применение дополнительных магнитных пластин 20 зависит от того, будет ли магнитное поле внутри ярма насыщенным или нет.On figa and b presents a General view and front view of one assembly of the yoke. The yoke assembly consists of a
Два ярма 16 расположены так, что четыре полюсных поверхности 19 образуют круг, который является концентричным с опорным отверстием в центре распорки 17. После того, как четыре полюсных поверхности в двух ярмах были расположены надлежащим образом относительно центрального отверстия в распорке 17, два ярма закрепляются при помощи четырех крепежей 18. Диаметр окружности полюсных поверхностей примерно на 0,1-0,15 мм больше, чем диаметр опорного центрального отверстия в распорке 17. Эта разница создает воздушный зазор между железным сердечником 12 челнока и полюсными поверхностями 19, когда челнок 10 направляется опорным отверстием в распорке 17.The two
На Фиг.4А, В и С представлены два общих вида и вид сбоку челнока 10 с забойщиком 13 и возвратной пружиной 14. Челнок может быть составлен несколькими способами, но на этом чертеже показана трубка 21, изготовленная из немагнитного материала, такого как алюминий или нержавеющая сталь.FIGS. 4A, B and C show two general views and a side view of the
На периметре трубки несколько магнитных листовых металлических частей состыкованы с железным сердечником 12 челнока, и между железными сердечниками 12 челнока расположены распорки 22 челнока, изготовленные из немагнитного материала, для обеспечения надлежащего разнесения между железными сердечниками челнока. Весь блок челнока удерживается вместе упором 26 на одном конце трубки 21 и гайкой 24 на другом конце, посредством которых элементы слоистого блока могут быть прижаты друг к другу. Слоистый железный сердечник 12 челнока будет выполнять функцию моста для магнитного поля для перемещения с одной полюсной поверхности 19 по воздушному зазору к следующему воздушному зазору и полюсной поверхности в первой и второй сборках 8 и 9 магнитных ярм. До тех пор, пока железный сердечник 12 челнока находится на своем пути в ярмо, магнитное поле будет тянуть железный сердечник челнока для того, чтобы выровнять его внутри сборки ярма.On the perimeter of the tube, several magnetic sheet metal parts are docked with the
К одному концу трубки 21 присоединен забойщик 13 при помощи механического крепежа для удержания забойщика в определенном положении относительно челнока. Забойщик 13 может быть направлен внутрь трубки, чтобы было проще направить забойщик в забойный рельс 6, когда челнок находится на пути вниз для забивания гвоздя, кнопки или скобки. На другой стороне трубки 21 расположена пружина 14, по меньшей мере частично внутри трубки, и один конец пружины будет опираться на упор внутри трубки, например на конец забойщика 13, или на некоторый другой упор. Другой конец пружины будет опираться на поверхность верхней крышки корпуса 4. Штифт, присоединенный к верхней крышке 4 корпуса, будет простираться вниз внутри пружины 14 для направления части пружины, которая не направляется трубкой 21.To one end of the
На Фиг.4С последняя распорка 22 челнока снята для того, чтобы показать дополнительные железные части 25 челнока, которые добавят дополнительное отделение к железному сердечнику челнока, так что железный сердечник челнока будет иметь ту же площадь, что и одна полюсная поверхность. Путь магнитного поля должен иметь ту же площадь, что и полюсные поверхности, для избежания ненужных ограничений потока магнитного поля в зависимости от насыщенности поля.In FIG. 4C, the
Вдоль одной стороны корпуса челнока оборудована хронографическая шкала 23. Главной задачей хронографической шкалы является индикация датчиков (что будет описано ниже), расположенных между ярмами внутри распорок 17, где расположен челнок, относительно разных ярм. В то же время сигналы от датчиков могут быть использованы для подсчета скорости челнока. Вторая функция хронографической шкалы 23 состоит в препятствовании вращению челнока вокруг его центральной оси для избежания уменьшения магнитной площади в железном сердечнике челнока при помощи пазов в сборке, удерживающих хронографическую шкалу.A
На Фиг.5А, В, С и D изображены начальное положение и положение остановки, и соотношение между хронографической шкалой 23 и датчиками 27, например, содержащими луч света, сообщающийся с детектором. Может быть использовано несколько хронографических концепций, но на этих четырех чертежах объяснена одна из множества разных возможных концепций.5A, B, C and D show the initial position and the stop position, and the relationship between the
На Фиг.5А челнок 10 занимает исходное положение для обратного движения, и для упрощения показано лишь две сборки ярм, т.е. первая сборка 8 ярм и вторая сборка 9 ярм. Железный сердечник 12 челнока расположен спереди ярма 16 сборки 9 ярм. Расстояние между железным сердечником 12 челнока и ярмом 16 приблизительно составляет от 0,8 до 0,5 мм. В этот момент луч света 28, создаваемый датчиком 27, расположенным на распорке 17, светит сквозь окошко 29 в хронографической шкале 23, и сигнал дает команду логическим схемам в блоке управления (не показан) начать возбуждение катушек 15 в сборке 9 ярм. Когда катушки возбуждены, создается магнитное поле, которое будет втягивать челнок 10 в положение с Фиг.5 В. На Фиг.5В челнок 10 и железный сердечник 12 челнока были перемещены в положение, в котором железный сердечник 12 челнока выровнен с ярмом 16, и в этот момент окошко 29 закрывает луч света 28. В отсутствии сигнала от датчиков 23 магнитное поле будет ослабевать, и челнок будет продолжать движение по инерции на 0,1-0,2 мм к положению, показанному на Фиг.5С. На Фиг.5С следующий железный сердечник 12 челнока находится впереди ярма 16 первой сборки 8 ярм, и луч света 28 от другого датчика 27 в первой сборке 8 ярм будет светить сквозь следующее окошко 29 в хронографической шкале 23. Новый датчик 27 теперь будет показывать логическим схемам, что пора возбуждать первую сборку 8 ярм, и магнитное поле будет протягивать челнок 10 к положению с Фиг.5D. На Фиг.5D железный сердечник 12 челнока был перемещен в ярмо 16 в сборке 8 ярм, и окошко 29 будет закрывать луч света 28, и магнитное поле в сборке 8 ярм будет выключено. В этот момент процесс вновь начнется с Фиг.5А. Если теперь конструкция имеет больше ярм, например четыре, шесть или восемь ярм, некоторые ярма будут включаться параллельно, но в шахматном порядке.In Fig. 5A, the
На Фиг.6 представлена хронографическая кривая для четырех ярм подобно конструкции с Фиг.2А и В. Четыре ярма названы буквами от А до D, и ярмо А представляет нижнюю кривую, ярмо В вторую кривую, ярмо С третью кривую, и наконец ярмо D на верху. На нулевой отметке ярма D и С включены, но когда ярмо С убывает, ярмо А возрастает, и когда ярмо D убывает, ярмо В будет возрастать. Таким образом, разные ярма будут возрастать и убывать в шахматном порядке. Иногда, когда одно ярмо убывает, а следующее возрастает, это будет осуществлять перемещение челнока на 0,1-0,2 мм между возрастанием и убыванием. Если мотор оборудован шестью или восьмью ярмами, хронографическая диаграмма будет такой же, но три или четыре ярма будут возрастать одновременно, но в шахматном порядке, как на Фиг.6.Fig. 6 shows a chronographic curve for four yokes similar to the design of Figs. 2A and B. Four yokes are called letters A to D, and yoke A represents the lower curve, yoke B the second curve, yoke C the third curve, and finally yoke D on on top. At the zero point of the yoke, D and C are turned on, but when the yoke C decreases, the yoke A increases, and when the yoke D decreases, the yoke B will increase. Thus, different yokes will increase and decrease in a checkerboard pattern. Sometimes, when one yoke decreases and the next increases, this will move the shuttle by 0.1-0.2 mm between increase and decrease. If the motor is equipped with six or eight yokes, the chronograph diagram will be the same, but three or four yokes will increase simultaneously, but in a checkerboard pattern, as in FIG. 6.
Могут быть использованы другие хронографические концепции. На Фиг.5 было использовано лишь два ярма, но вместо ярма 8 могут быть механически расположены от двух до трех ярм так, чтобы они работали параллельным образом. Если, например, оборудовано четыре ярма, значит два ярма будут возрастать в одно время. Другие два ярма также возрастают в одно время, но после того, как первые два убывают.Other chronographic concepts may be used. In Figure 5, only two yokes were used, but instead of
На Фиг.2В показан челнок 10 в своем нижнем положении, что означает, что конец забойщика 13 выровнен с нижнем концом забойного рельса б. По команде от пускового устройства 2 мотор начинает перемещать челнок 10 назад, и сила, вырабатываемая мотором, должна быть больше, чем сила пружины 14, для того, чтобы заставить челнок перемещаться. На Фиг.7 показаны две кривые, одна из которых представляет силу мотора, а другая силу пружины. В начале работы мотора пружина имеет начальную силу в 120 Н, и мотор имеет среднюю силу в 200 Н. Челнок начинает перемещаться, и скорость увеличивается до 4,1 м/с после 85 мм перемещения. В этой точке кривая пружины пересекает кривую мотора и скорость будет снижаться близко к нулю после 140 мм перемещения. Все движение назад составит по времени 54,4 миллисекунд. В верхнем положении челнока пружина 14 полностью сжата и расположена внутри челнока 10, и в этот момент челнок останавливается и немедленно начинает двигаться вперед. На Фиг.8 изображено движение вперед или ударное движение, и теперь показаны две силы, перемещающие челнок вперед, сила сжатой пружины и сила мотора. Сила мотора падает ниже 200 Н со скоростью от 6 до 10 м/с из-за ограничений во времени нарастания для тока, проходящего через катушки 15, а также в зависимости от толщины ярма 16 и других параметров мотора. По этой причине возникает падение кривой силы мотора.FIG. 2B shows the
В этой модели принято, что инструменту для укрепления кнопок необходимо забить гвоздь длиной 65 мм за один отводной и ударный ход челнока. На Фиг.8 показано, что необходима энергия величиной в 40 Дж для забивания гвоздя длиной 65 мм, 40 Дж соответствует увеличению силы от 0 Н до 514,9 Н после проникновения гвоздя на 10 мм, и заканчивается 754,9 Н после полного проникновения гвоздя в его основание. Челнок начинает ударный цикл, и скорость возрастает до 11,7 м/с в то время, когда он ударяет гвоздь, и после это скорость замедляется до 1,4 м/с, что означает, что гвоздь будет забиваться всего за один цикл отвода и удара. Общий цикл удара составит 21,3 миллисекунды, и цикл отвода 54,5 миллисекунд, что означает, что общее время составляет 75,8 миллисекунды.In this model, it is accepted that the tool for strengthening the buttons needs to hammer a 65 mm long nail in one bypass and shock stroke of the shuttle. Figure 8 shows that an energy of 40 J is required for driving a
На Фиг.9 показана скорость челнока относительно положения челнока. Скорость отвода зависит от веса челнока, силы мотора и силы пружины. Челнок будет достигать скорости от 4 до 8 м/с на максимуме и замедляться до нуля м/с в верхнем положении. В ударном цикле важно достичь как можно более высокой скорости, и это зависит от тех же параметров, что и цикл отвода, а также от падения кривой мотора. Типичная наибольшая скорость будет от 10 до 15 м/с непосредственно перед ударом между забойщиком 13 и гвоздем, и после этого она снижается до нуля м/с. Так как инструмент для укрепления кнопок оборудован микрокомпьютером, контролирующим распределение по времени и скорость челнока, он может определить, что мотору необходимо снизить силу в конце цикла для предотвращения слишком глубокого проникновения гвоздя в основание. Если случается противоположное, т.е. микрокомпьютер обнаруживает, что скорость челнока слишком мала, чтобы забить гвоздь полностью, он неспособен увеличить силу мотора или пружины. Для преодоления этой проблемы он может немедленно начать отводить челнок второй раз после того, как он остановился, и в зависимости от того, на сколько миллиметров гвоздю осталось проникнуть, он будет отводить челнок на достаточное количество, и с этого положения совершать второй ударный цикл для дальнейшего перемещения гвоздя вниз в основание. Это может произойти, так как ударная энергия величиной в 40 Дж рассчитана на нормальный деревянный материал, но если необходимо забить гвоздь, например, в более твердый вид дерева, одного челночного цикла может быть недостаточно для перемещения гвоздя на всю длину в его основание. Поэтому важно иметь контроль над скоростью челнока и определять необходимость второго ударного цикла или необходимость снижения скорости путем снижения силы мотора для регулирования забивания гвоздя, кнопки или скобы в его основание.Figure 9 shows the speed of the shuttle relative to the position of the shuttle. The retraction speed depends on the weight of the shuttle, the strength of the motor and the strength of the spring. The shuttle will reach speeds from 4 to 8 m / s at maximum and slow down to zero m / s in the upper position. In the shock cycle, it is important to achieve the highest possible speed, and this depends on the same parameters as the retraction cycle, as well as on the fall of the motor curve. The typical highest speed will be from 10 to 15 m / s immediately before the impact between the
Размер и стоимость мотора и возвратной пружины инструмента для укрепления кнопок или скоб могут быть снижены, если забивание гвоздя, кнопки или скобы основывается минимум на двух или трех циклах челнока. Один цикл займет примерно от 75 до 100 миллисекунд, два полных или почти полных цикла не займут более чем примерно 150-200 миллисекунд. Так как два цикла осуществляются за очень короткий промежуток времени, оператор не способен определить, один, два или же три цикла было использовано для забивания гвоздя, кнопки или скобы. При такой концепции один размер инструмента для укрепления кнопок или скоб может покрыть более широкий диапазон разных гвоздей, кнопок или скоб. Если используется концепция с двойным ударом, важно, чтобы микрокомпьютер надежно контролировал скорость челнока, и чтобы челнок мог начинать обратное движение из любого положения остановки, так как гвоздь, кнопка или скоба может остановиться в любом месте после первого удара, в зависимости от твердости материала основания. Если микрокомпьютеру известно, на сколько миллиметров следует переместить гвоздь, кнопку или скобу во второй раз, он может подсчитать, как долго необходимо отводить челнок второй раз для создания необходимого количества энергии для вбивания гвоздя, кнопки или скобы вторым движением.The size and cost of the motor and the tool spring to strengthen the buttons or staples can be reduced if hammering of a nail, button or staple is based on at least two or three shuttle cycles. One cycle will take about 75 to 100 milliseconds, two full or almost full cycles will not take more than about 150-200 milliseconds. Since two cycles are carried out in a very short period of time, the operator is not able to determine if one, two or three cycles were used to hammer a nail, button or staple. With this concept, one size tool for reinforcing buttons or staples can cover a wider range of different nails, buttons or staples. If the double-strike concept is used, it is important that the microcomputer reliably controls the shuttle speed and that the shuttle can start backward movement from any stop position, since the nail, button or staple can stop anywhere after the first blow, depending on the hardness of the base material . If the microcomputer knows how many millimeters the nail, button or bracket should be moved a second time, it can calculate how long it takes to pull the shuttle a second time to create the necessary amount of energy to drive a nail, button or staple in a second motion.
После того, как челнок забил гвоздь, кнопку или скобу в ее основание, он будет оставаться в своем исходном положении. В исходном положении пружина, поглощающая энергию, будет оказывать на челнок небольшое давление для удержания челнока в этом положении.After the shuttle hammered a nail, button or bracket into its base, it will remain in its original position. In the initial position, the energy absorbing spring will exert a slight pressure on the shuttle to hold the shuttle in that position.
Если оператору инструмента теперь надо забить гвоздь, кнопку или скобу, линейный мотор начинает перемещать челнок назад и сжимать пружину. В наивысшей точке или в отведенном положении челнока пружина сжата, и вся кинетическая энергия от обратного движения челнока сохраняется в пружине. Из отведенного положения челнок немедленно начинает движение вперед или ударное движение и ускоряется до высокой скорости при помощи линейного мотора и сжатой пружины. В ходе отводного и ударного движения челнока система подачи гвоздя, кнопки или скобы будет подавать новый гвоздь, кнопку или скобу в забойный рельс. Челнок достигает своей наибольшей скорости непосредственно перед тем, как забойщик ударяет по гвоздю, кнопке или скобе, и кинетическая энергия челнока будет преобразовываться в силу, которая вместе с силой пружины и мотора составляет общую силу, которая будет перемещать гвоздь, кнопку или скобу в основание.If the tool operator now needs to hammer in a nail, button or bracket, the linear motor starts moving the shuttle back and compressing the spring. At the highest point or in the retracted position of the shuttle, the spring is compressed, and all kinetic energy from the reverse movement of the shuttle is stored in the spring. From the allotted position, the shuttle immediately starts forward or shock movement and is accelerated to high speed using a linear motor and a compressed spring. During the shuttle and impact movement of the shuttle, the nail, button, or staple feed system will feed a new nail, button, or staple into the downhole rail. The shuttle reaches its maximum speed just before the stinger strikes the nail, button or staple, and the kinetic energy of the shuttle will be converted into a force that, together with the force of the spring and motor, makes up the total force that will move the nail, button or staple to the base.
Согласно другому варианту воплощения изобретение может быть сконструировано следующим образом. Если ударной энергии челнока недостаточно для помещения длинного гвоздя или скобы в ее основание, челнок немедленно начнет новое обратное движение, и совершит второе ударное движение для забивания гвоздя или скобы во второй раз, или возможно даже несколько раз.According to another embodiment, the invention can be constructed as follows. If the shuttle’s shock energy is not enough to place a long nail or staple in its base, the shuttle will immediately begin a new reverse movement and make a second shock motion to hammer the nail or staple a second time, or maybe even several times.
Если длинный гвоздь или скоба не был забит после нескольких движений челнока, инструмент может отказать и проинформировать оператора о том, что что-то не так.If a long nail or staple has not been hammered after several shuttle movements, the tool may fail and inform the operator that something is wrong.
Линейный мотор, который приводит челнок в действие, состоит минимум из двух электромагнитных ярм, изготовленных из мягкого слоистого магнитного железа. Ярма разнесены друг за другом с одинаковым расстоянием или разным расстоянием в зависимости от хронографической концепции. Количество ярм зависит от вырабатываемой энергии, которая требуется от данного инструмента для укрепления кнопки или скобы. Каждое ярмо имеет одну или две электрические катушки, присоединенные через мощный транзистор к батарее. Ярмо имеет два магнитных полюса, и между этими полюсами челнок движется с регулируемым воздушным зазором между полюсами и челноком.The linear motor that powers the shuttle consists of at least two electromagnetic yokes made of soft layered magnetic iron. The yokes are spaced one after another with the same distance or different distance depending on the chronographic concept. The number of yokes depends on the generated energy, which is required from this tool to strengthen the buttons or staples. Each yoke has one or two electric coils connected through a powerful transistor to the battery. The yoke has two magnetic poles, and between these poles the shuttle moves with an adjustable air gap between the poles and the shuttle.
Челнок также имеет несколько мягких слоистых магнитных железных сердечников, разнесенных на постоянное расстояние друг от друга. Когда железный сердечник челнока находится на пути ко входу между двумя полюсами в одном ярме, мощный транзистор будет открываться, и ток будет проходить через катушки, и внутри ярма будет создаваться магнитное поле. Магнитное поле теперь будет проходить от северного полюса в ярме через воздушный зазор, через железный сердечник в челноке, через второй воздушный зазор, к южному полюсу ярма. До тех пор, пока железный сердечник челнока находится на своем пути между полюсами ярма, магнитное поле в двух воздушных зазорах с каждой стороны железного сердечника челнока будет создавать силу продвижения вперед для перемещения челнока. В момент, когда железный сердечник челнока выровнен с полюсными поверхностями в ярме, мощный транзистор будет закрываться, и внутри ярма не будет создаваться магнитное поле.The shuttle also has several soft layered magnetic iron cores spaced at a constant distance from each other. When the iron core of the shuttle is on the way to the entrance between the two poles in the same yoke, a powerful transistor will open, and current will pass through the coils, and a magnetic field will be created inside the yoke. The magnetic field will now pass from the north pole in the yoke through the air gap, through the iron core in the shuttle, through the second air gap, to the south pole of the yoke. As long as the iron core of the shuttle is on its way between the yoke poles, a magnetic field in two air gaps on each side of the iron core of the shuttle will create a forward force to move the shuttle. At the moment when the iron core of the shuttle is aligned with the pole surfaces in the yoke, the powerful transistor will close and no magnetic field will be generated inside the yoke.
Если мотор, например, имеет четыре ярма, именуемые А, В, С и D, распределение ярм по времени будет следующим: A/D, А/В, В/С и C/D, и после этого распределение по времени повторится вновь. Если разнесение ярм и железных сердечников в челноке и распределение по времени будет правильным, примерно 50% всех ярм будут активированы для создания силы, продвигающей челнок вперед.If the motor, for example, has four yokes called A, B, C, and D, the time distribution of the yokes will be A / D, A / B, B / C, and C / D, and then the time distribution will be repeated again. If the separation of yokes and iron cores in the shuttle and the timing is correct, approximately 50% of all yokes will be activated to create a force that propels the shuttle forward.
Челнок может иметь конструкцию длинного круглого или прямоугольного стержня с мягкими слоистыми железными сердечниками примерно такой же ширины, что и ширина полюсных поверхностей.The shuttle may have the design of a long round or rectangular rod with soft layered iron cores of approximately the same width as the width of the pole surfaces.
В альтернативной конструкции могут использоваться постоянные магниты в челноке вместо мягких слоистых магнитных железных сердечников. Если используются постоянные магниты, возможно использовать до 100% ярм одновременно, если возбуждающие транзисторы для катушек на ярме могут проводить ток в обоих направлениях через катушку. Если направление тока может чередовать северный и южный полюса в катушке, такое чередование будет затягивать магнит челнока в воздушный зазор и выталкивать магнит челнока из воздушного зазора.In an alternative design, permanent magnets in the shuttle may be used in place of soft layered magnetic iron cores. If permanent magnets are used, it is possible to use up to 100% yokes at a time if the drive transistors for the coils on the yoke can conduct current in both directions through the coil. If the direction of the current can alternate between the north and south poles in the coil, this alternation will pull the shuttle magnet into the air gap and push the shuttle magnet out of the air gap.
Разнесение этих мягких магнитных железных сердечников должно находится в определенном соотношении с разнесением ярм для достижения оптимального количества ярм, возбуждаемых одновременно в ходе движения челнока. Челнок будет направляться в опорной системе с высокой точностью относительно ярм для поддержания надлежащего воздушного зазора между железными сердечниками в челноке и полюсными поверхностями в ярмах, типичный воздушный зазор должен составлять от 0,05 до 0,1 мм. Пружина в челноке может частично быть направлена внутрь челнока и частично при помощи некоторого направляющего стержня в корпусе инструмента. С противоположной стороны челнока находится маленький прямоугольный стержень из закаленной стали в форме забойщика, который будет направляться в забойный рельс, в котором расположен гвоздь, кнопка или скоба, для забивания гвоздя, кнопки или скобы. Забойщик прикреплен к челноку некоторыми амортизирующими материалами для снижения ударных нагрузок.The spacing of these soft magnetic iron cores must be in a certain ratio with the spacing of the yokes to achieve the optimal number of yokes excited simultaneously during the shuttle movement. The shuttle will be guided in the support system with high accuracy relative to the yokes to maintain a proper air gap between the iron cores in the shuttle and the pole surfaces in yokes, a typical air gap should be from 0.05 to 0.1 mm. The spring in the hook can partially be directed inside the hook and partially with the help of some guide rod in the tool body. On the opposite side of the shuttle is a small rectangular rod made of hardened steel in the form of a face, which will be guided into the face rail, in which a nail, button or staple is located to hammer a nail, button or staple. The cutter is attached to the hook with some shock absorbing materials to reduce impact loads.
На челноке расположена хронографическая шкала, и между некоторыми ярмами расположены несколько датчиков, которые могут работать в соответствии с их оптическими или магнитными принципами действия. Датчики будут вырабатывать множество электрических синхронизирующих импульсов, которые определяют физическое положение челнока с точностью +/-0,1 мм, служащих входным сигналом для микрокомпьютера.There is a chronographic scale on the shuttle, and between some yokes there are several sensors that can operate in accordance with their optical or magnetic operating principles. The sensors will generate many electrical clock pulses that determine the physical position of the shuttle with an accuracy of +/- 0.1 mm, which serves as an input signal to the microcomputer.
Согласно альтернативным вариантам воплощения датчик может быть в форме источника света (например, светоизлучающего диода или лазера), который сообщается с фотоприемником, или может быть в форме индуктивного детектора.According to alternative embodiments, the sensor may be in the form of a light source (eg, a light emitting diode or laser) that communicates with the photodetector, or may be in the form of an inductive detector.
Задача микрокомпьютера в первую очередь состоит в открытии и закрытии мощных транзисторов, управляющих подводом тока к катушкам, основываясь на входном сигнале от датчиков челнока. Во-вторых, компьютер предпочтительно будет проверять некоторые факты, например, прошел ли длинный гвоздь или скоба на всю длину в свое основание, или необходимо второе движение челнока. Он также будет проверять, расположен ли гвоздь, кнопка или скоба в забойном рельсе, состояние зарядки батареи и другие факты.The task of the microcomputer in the first place is to open and close the powerful transistors that control the supply of current to the coils, based on the input signal from the shuttle sensors. Secondly, the computer will preferably check some facts, for example, whether a long nail or a staple has gone all the way to its base, or if a second shuttle movement is needed. He will also check if a nail, button or bracket is located in the downhole rail, battery charging status and other facts.
Для управления всеми этими видами деятельности в память микрокомпьютера заложена программа. Эта программа может быть обновлена или изменена путем замены запоминающего устройства, что делает возможным изменить характер инструмента при изменении подающей системы от подачи гвоздей к подаче скоб, или при некоторых других изменениях. Программа также может быть обновлена в зависимости от типа основания, для которого следует использовать инструмент.To manage all these activities, a program is stored in the memory of the microcomputer. This program can be updated or changed by replacing the storage device, which makes it possible to change the nature of the tool when changing the feeding system from feeding nails to feeding staples, or with some other changes. The program can also be updated depending on the type of base for which the tool should be used.
Оператор может быть проинформирован посредством дисплея или при помощи звуковой информационной системы в инструменте о данных из программы.The operator can be informed through the display or using the sound information system in the tool about the data from the program.
Для забивания гвоздя, кнопки или скобы в ее основание необходима энергия, и эта энергия будет поступать от батареи, присоединенной к инструменту для укрепления кнопки или скобы. Батарея также будет источником питания для микрокомпьютера и датчиков.Energy is needed to hammer a nail, button or staple into its base, and this energy will come from a battery attached to the tool to strengthen the button or staple. The battery will also be the power source for the microcomputer and sensors.
Батарея может быть никелево-металлогидридного, ионно-литиевого или полимерно-литиевого типа. Два наиболее важных параметра батареи представляют собой высокое содержание мощности на грамм веса, и высокий ток на выходе в ходе движения челнока. Батарея будет перезаряжаемой и легко заменяемой. Запас энергии в обычной батарее позволит осуществить несколько тысяч ударов до того, как наступит время для перезарядки.The battery may be a nickel metal hydride, lithium ion or lithium polymer type. The two most important parameters of the battery are a high power content per gram of weight, and a high output current during shuttle movement. The battery will be rechargeable and easily replaceable. The energy reserve in a conventional battery will allow several thousand strokes to be made before the time comes to recharge.
Выход батареи может также быть параллельно присоединен к конденсатору для защиты батареи от повреждения высоким током на выходе в ходе одной операции движения челнока.The battery output can also be connected in parallel to the capacitor to protect the battery from damage by high current output during one shuttle movement operation.
Альтернативная конструкция изобретения будет описана далее со ссылкой на Фиг.10-12. В вышеуказанной альтернативной конструкции используются постоянные магниты в челноке (роторе) 10' вместо мягких слоистых магнитных железных сердечников. Постоянные магниты предпочтительно расположены вдоль продольного направления челнока, как показано на Фиг.11 и 12. Предпочтительно челнок также содержит стальные шайбы (смотри обозначение на Фиг.12). Также, когда используются постоянные магниты, по-другому реализуется сборка 8' ярм.An alternative construction of the invention will now be described with reference to FIGS. 10-12. In the above alternative design, permanent magnets in the shuttle (rotor) 10 'are used instead of soft layered magnetic iron cores. Permanent magnets are preferably located along the longitudinal direction of the shuttle, as shown in FIGS. 11 and 12. Preferably, the shuttle also contains steel washers (see designation in FIG. 12). Also, when permanent magnets are used, the assembly of 8 'yokes is implemented differently.
Привод 30, который преобразует постоянный ток в переменный ток, может быть трехфазного типа, как показано на Фиг.10. Привод состоит из шести переключателей мощности, переключающих ток между плюсовым стержнем 31 и минусовым стержнем 32. Плюсовой и минусовой стержни 31, 32 присоединены к соответствующим положительному и отрицательному полюсам батареи постоянного тока. При помощи трехфазного соединения 33 от привода к мотору разные плечи привода присоединены к линейному мотору 34.The
Сборка 8' ярм мотора может в случае челнока (ротора) с постоянными магнитами быть U-образной из слоев железа, разделенных на разные слои 40, 41, 42, как показано на Фиг.11. Пространство в центре U-образной формы заполнено обмоткой, предпочтительно изолированными медными проводами или медными пластинами.In the case of a shuttle (rotor) with permanent magnets, the assembly 8 'of the yoke of the motor can be U-shaped from layers of iron divided into
Ток в обмотке, созданный приводом, будет создавать магнитное поле в ярме, которое будет проходить через воздушный зазор к челноку (ротору), будучи направленным по существу перпендикулярно направлению движения вышеуказанного челнока 10', что показано линией магнитного потока на фиг.11.The current in the winding created by the drive will create a magnetic field in the yoke that will pass through the air gap to the shuttle (rotor), being directed essentially perpendicular to the direction of motion of the above shuttle 10 ', which is shown by the magnetic flux line in Fig.11.
В сборке 8' ярма могут быть выполнены различные соединения обмоток. Три обмотки, по одной на каждую фазу, могут быть объединены в соединенную звездой трехфазную обмотку мотора. Альтернативно, шесть сборок ярм или различное другое множество, кратное трем, может быть объединено. Для челнока (ротора) с постоянными магнитами сборки 8' ярм могут быть собраны плотно рядом друг с другом. Также слои 42, 41 могут быть магнитно поделены между двумя ярмами.In the yoke assembly 8 ', various winding connections can be made. Three windings, one for each phase, can be combined into a star-connected three-phase motor winding. Alternatively, six yoke assemblies or a different multiple multiple of three may be combined. For a shuttle (rotor) with permanent magnets, assemblies of 8 'yokes can be assembled tightly next to each other. Also, the
В случае постоянных магнитов воздушный зазор между ярмами и челноком может быть увеличен до порядка миллиметров, тем самым допуская механические отклонения в сборке мотора. Вышеприведенный пример описывает трехфазную конструкцию, другие конструкции переключателей мощности и ярм, количество фаз в которых отличается от трех, считаются очевидными специалистам в данной области техникиIn the case of permanent magnets, the air gap between the yokes and the shuttle can be increased to about millimeters, thereby allowing mechanical deviations in the motor assembly. The above example describes a three-phase design, other designs of power switches and yokes, the number of phases in which differs from three, are considered obvious to specialists in this field of technology
Размеры и материалы, приведенные на Фиг.11 и 12, должны рассматриваться исключительно как иллюстративные. Изобретение не ограничивается какими-либо конкретными размерами или любым воплощением из описанных выше, напротив, оно может быть изменено в рамках приложенной формулы изобретения. Например, изобретение может использоваться с батареей, которую можно перезарядить, или может получать питание от традиционного источника энергии со шнуром, вставляемым в электрическую розетку, например, имеющую напряжение от 110 до 220 Вольт.The dimensions and materials shown in FIGS. 11 and 12 are to be considered for illustrative purposes only. The invention is not limited to any specific dimensions or any embodiment of the above, but rather, it can be changed within the framework of the attached claims. For example, the invention can be used with a battery that can be recharged, or can be powered by a conventional power source with a cord plugged into an electrical outlet, for example, having a voltage of 110 to 220 volts.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP04076787A EP1607185B1 (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Electrically powered tool |
EP04076787.3 | 2004-06-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006144839A RU2006144839A (en) | 2008-06-20 |
RU2372184C2 true RU2372184C2 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=34928295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006144839/02A RU2372184C2 (en) | 2004-06-18 | 2005-06-17 | Electrically driven tool |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP1607185B1 (en) |
JP (1) | JP2008502491A (en) |
AT (2) | ATE359898T1 (en) |
DE (2) | DE602004005973T2 (en) |
ES (1) | ES2286557T3 (en) |
PT (1) | PT1607185E (en) |
RU (1) | RU2372184C2 (en) |
WO (1) | WO2005123346A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2787297C1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-01-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Electric hammer |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7537145B2 (en) * | 2007-02-01 | 2009-05-26 | Black & Decker Inc. | Multistage solenoid fastening device |
US8225978B2 (en) | 2007-02-01 | 2012-07-24 | Black & Decker Inc. | Multistage solenoid fastening tool with decreased energy consumption and increased driving force |
JP2008221436A (en) * | 2007-03-15 | 2008-09-25 | Hitachi Koki Co Ltd | Combustion type power tool |
TWI590929B (en) * | 2008-05-20 | 2017-07-11 | Max Co Ltd | Tool |
WO2024039983A1 (en) * | 2022-08-17 | 2024-02-22 | Illinois Tool Works Inc. | Electromagnetic actuation mechanism |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE472589C (en) * | 1926-07-15 | 1929-03-04 | Alberto Bettica | Electric hammer |
US2572012A (en) * | 1949-01-26 | 1951-10-23 | David G Robanske | Semiautomatic electric nailer |
US2967302A (en) * | 1958-07-01 | 1961-01-10 | Robert B Loveless | Electric hammer |
US3434026A (en) * | 1966-12-12 | 1969-03-18 | Fastener Corp | Electrically operated reciprocating tool |
DE1536451A1 (en) * | 1967-10-04 | 1970-05-14 | Electric Stapler Corp | Device for attaching staples or the like. |
DE2729002C3 (en) * | 1977-06-28 | 1981-08-13 | Erwin Müller GmbH & Co, 4450 Lingen | Stapling or nailing device whose driving ram can be driven during its working stroke by means of a plunger and magnetic coil |
US4558391A (en) * | 1983-02-14 | 1985-12-10 | Xerox Corporation | Capacitive discharge drive for electric stapler |
DE3426072A1 (en) * | 1984-07-14 | 1986-01-30 | Erwin Müller GmbH & Co, 4450 Lingen | Electrically driven stapling and nailing apparatus |
US4618087A (en) * | 1985-06-12 | 1986-10-21 | Lai Wen T | High impact force stapling machine with rebounded impact force damping |
US4721170A (en) * | 1985-09-10 | 1988-01-26 | Duo-Fast Corporation | Fastener driving tool |
SE460106B (en) * | 1987-05-15 | 1989-09-11 | Isaberg Ab | ELECTRIC RECOVERY TOOLS THAT CAN POTENTIAL WITHOUT OTHER LIKADANE RECOVERY TOOLS BEFORE TIME-DANGER BUSINESS |
JP3676879B2 (en) * | 1995-07-25 | 2005-07-27 | 株式会社マキタ | Fastener driving tool |
US5927585A (en) * | 1997-12-17 | 1999-07-27 | Senco Products, Inc. | Electric multiple impact fastener driving tool |
US20020079111A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Camp Vincent J. | Electric hammer |
US6364193B1 (en) * | 2001-05-29 | 2002-04-02 | Acumen Power Tools Corp. | Electric nailing tool |
TW522080B (en) * | 2001-12-24 | 2003-03-01 | Jeng Jing Tz | Striking force increasing device for electric nailing machine |
JP2004148416A (en) * | 2002-10-28 | 2004-05-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Motor-driven nailing machine |
US6796477B2 (en) * | 2002-10-30 | 2004-09-28 | Aplus Pneumatic Corp. | Nail-hammering apparatus |
-
2004
- 2004-06-18 EP EP04076787A patent/EP1607185B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-18 DE DE602004005973T patent/DE602004005973T2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-18 AT AT04076787T patent/ATE359898T1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-06-18 ES ES04076787T patent/ES2286557T3/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-06-18 PT PT04076787T patent/PT1607185E/en unknown
-
2005
- 2005-06-17 DE DE602005013664T patent/DE602005013664D1/en active Active
- 2005-06-17 RU RU2006144839/02A patent/RU2372184C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-17 AT AT05753974T patent/ATE427190T1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-17 WO PCT/SE2005/000931 patent/WO2005123346A1/en active Application Filing
- 2005-06-17 EP EP05753974A patent/EP1755834B1/en not_active Not-in-force
- 2005-06-17 JP JP2007516437A patent/JP2008502491A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2787297C1 (en) * | 2022-06-22 | 2023-01-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" | Electric hammer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008502491A (en) | 2008-01-31 |
DE602004005973D1 (en) | 2007-05-31 |
WO2005123346A1 (en) | 2005-12-29 |
ATE359898T1 (en) | 2007-05-15 |
PT1607185E (en) | 2007-07-26 |
DE602004005973T2 (en) | 2008-01-17 |
EP1755834A1 (en) | 2007-02-28 |
ES2286557T3 (en) | 2007-12-01 |
ATE427190T1 (en) | 2009-04-15 |
EP1755834B1 (en) | 2009-04-01 |
EP1607185A1 (en) | 2005-12-21 |
DE602005013664D1 (en) | 2009-05-14 |
RU2006144839A (en) | 2008-06-20 |
EP1607185B1 (en) | 2007-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20080061105A1 (en) | Electrically Powered Tool | |
RU2372184C2 (en) | Electrically driven tool | |
JP4763008B2 (en) | Lancet device | |
US8225978B2 (en) | Multistage solenoid fastening tool with decreased energy consumption and increased driving force | |
US7268503B2 (en) | Vibration linear actuating device, method of driving the same device, and portable information apparatus using the same device | |
US6854530B1 (en) | Method for driving electric percussion tool | |
JP2005246600A (en) | Fixing element driving device and its operating method | |
CN201848826U (en) | Continuous hammering type nail gun | |
JP2000167783A (en) | Hand-held drill and/or chisel device | |
WO2018028493A1 (en) | Resonant impact electric linear impact apparatus | |
US20050167466A1 (en) | Drive mechanism for an electric nailer | |
CN107571204A (en) | Magneto electric nail gun | |
CN111390843B (en) | Electric tool and control method thereof | |
JP2001095221A (en) | Mobile terminal | |
US20050205273A1 (en) | Method for driving electric percussion tool | |
US12053869B2 (en) | Multistage solenoid fastener device with magnetic driver | |
JP7485335B2 (en) | Percussion device | |
JP2005329481A (en) | Battery type instantaneous actuating tool | |
SU1710720A1 (en) | Electrical percussion machine | |
JP2020147892A (en) | Form vibration device | |
CN220719209U (en) | Electromagnetic nail shooter | |
RU189454U1 (en) | SHOCK ELECTROMECHANICAL CONVERTER WITH PULSE EXCITATION SYSTEM | |
SU1700226A1 (en) | Percussion unit of electromagnetic perforator | |
RU2329136C2 (en) | Device for nailing and fastening | |
JP2002065971A (en) | Magnetic body launch device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100618 |