SE416901C - Pneumatisk slagmekanism - Google Patents

Description

79112873-4 hylsa som griper om membranets yttre periferi. Detta innebär att anord- ningens yttre diameter blir stor i förhållande till arbetsorganets effektiva area. Detta är en nackdel då man med denna mekanism som utgångspunkt avser att skapa ett smalt och lätt handverktyg.

Föreliggande uppfinning avser att skapa en slagmekanism genom vilken de ovannämnda problemen löses. Detta uppnås genom uppfinningenfaåsom den definieras i patentkraven.

En utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan i detalj under hän- visning till bifogade ritningar på vilka FIG 1 visar en delvis skuren sidovy av ett handverktyg innefattande en slagmekanism enligt uppfinningen, FIG 2 visar i större skala arbetsorganet, reaktionsupptagningsorganet och det elastiska tätningselementet i FIG l. Arbetsorganet visas i sitt bakersta läge i vilket luftmatningsventilen är helt öppen, FIG 3 visar samma detaljer som FIG 2 men åskådliggör arbetsorganet under dess acceleration framåt, och ?IG« 4 visar samma detaljer som FIG 2 men åskådliggör arbetsorganet i sitt främsta läge i vilket luftmatningsventilen är helt stängd.

- Slagmekanismen som visas i FIG 1 är ett lätt mejseldrivande verktyg försett med pistolhandtag vid sin bakre ände. Verktyget innefattar ett hus 10, ett fram- och återgående arbetsorgan ll och ett reaktiona_npptagningsorgan 12.

Verktygahuaet 10 består av tre sektioner, nämligen en bakre sektion 13, en mittsektion 14 och en främre sektion 15. Den bakre sektionen 13 är utformad i ett stycke med pistolhandtag 16 medelst vilket verktyget manövre- ras av operatören. Pistolhandtaget 16 innefattar en trycklufttillförselkanal l7, en pådragaventil (ej visad) manövrerad medelst en avtryckare lö och en nippel 19 för anslutning av en trycklufttillförselledning.

Husets mittsektion lb är förbundet med den bakre sektionen 13 medelst ett gängförband, och en tvärgående vägg 21 är inspänd mellan den bakre sek- tionens 13 främre ände och en invändig fläns 22 på mittsektionen.

Den främre sektionen 15 är införd i mittsektionens 14 främre ände och är axiellt låst medelst en låsring 23. Den främre sektionen 15 är försedd med en axiell borrning 24 för upptagning och styrning av arbetsorganet ll.

Den främre sektionen 15 innefattar också ett par framâtriktade luftutlopps- kanaler 26. 3 7902873-4- Vid sin främre ände är arbetsorganet ll försett med en mejselspets 27. Den senare är låst relativt arbetsorganet medelst en tvärgående upp- skuren pinne 28. I sin bakre ände är arbetsorganet utformat med ett driv- huvud 29 vilket är fastsatt på arbetsorganet ll medelst en tvärgående lås- sprint 31. En tryckfjäder 32 är anordnad mellan drivhuvudet29 och husets 10 främre sektion 15 för att utöva en bakåtriktad kraft på arbetsorganet 11.

Låssprinten 31 sträcker sig ut åt båda hållen utanför drivhuvudet 29 för att samverka med två längsgående spår 33, 34 i husets 10 mittsektion 14 för att därigenom förhindra vridning av arbetsorganet ll relativt huset 10.

I det visade verktyget är reaktionsupptagningsorganet 12 fram- och återgående styrt relativt huset 10. Reaktionsupptagningsorganet 12 innefat- tar ett reaktionshuvud 35, en balanseringsmassa 36 och en rörformig kopp- lingsstång 37 som fast sammanbinder reaktionshuvudet 35 med balanserings- massan 36. Den senare är företrädesvis gjord av bly för att erhålla stor masströghet. Kopplingsstången 37 är longitudinellt styrd i en central öppning 38 i den tvärgående väggen 21 och bildar en axiell luftpassage 39.

En styrpinne 40 är fast förankrad i balanseringsmassan 36 och sträcker sig därifrån bakåt in i en central borrning 41 i en konisk stödbricka 42.

Den senare är placerad mot botten i den bakre hussektionen 13 och bildar även upplag för en tryckfjäder 43 som med sin andra ände spänner mot balanseringsmassans 36 bakre ände.

Reaktionsupptagningsorganet 12 är styrd relativt huset 10 genom att dess kopplingsstång 37 samverkar med den centrala öppningen 38 i den tvär- gående väggen 21 och genom att dess styrpinne 4D samverkar med den centrala borrningen 41 i stödbrickan 42. Detta betyder att balanseringsmassan 36 kan hållas ifrån hussektionens 13 inre vägg. Istället återfinns en ring- formig spalt 44 mellan balanseringsmassan 36 och huasektionen 13 genom vil- ken tryckluft transporteras från inloppspassagen 17 i handtaget 16 till den främre änden av massan 36. vy Arbetsorganets ll drivhuvud 29 är utformat med en slät bakre ändyta 46 för axiell uppstödning av ett elastiskt tätningselement 47. (Se fig. 2-4). Tätningselementet 47 har en slit bakre yta som hålls i kontinuerlig kontakt med ytan 46 hos drivhuvudet 29 enbart genom verkan av tryckluften.

Tätningselementet 47 är utformat med en ringformig bakåt sig sträckande ventilkrage 48 för tätande samverkan med reaktionsupptagningsorganets 12 huvud 35 såsom beskrivs nedan.

Mellan drivhuvudet 29, reaktionshuvudet 35 och tätningselementet 47 bildas en arbetskammare 49. För att ge arbetskamaren en lämplig volym och för anpassning till tätningselementets 47 form är reaktionshuvudet 35 för- 77-902 873 - lf .sett med en ringformig fördjupning 5l som är koaxiell med tätningselementet 47 och som beskriver en inåtvänd periferiell vägg 52. Denna vägg divergerar med en spetsig vinkel mot tätningselementet 47 och har en minimidiameter något överstigande ventilkragens 48 nominella ytterdismeter.

I sin centrala del är reaktionshuvudet 35 försett med en axiell öppning 53 som kommunicerar med kopplingsstångens 37 längsgående passage 39, och genom ett par tvärgående öppningar 54 i stången 37 kan arbetskamma~ .ren 49 förbindas med den riugformiga spalten 44 och lufttillförselkanalen 17. = För att styra trycklufttillförseln till arbetskammaren 49 återfinns i stångens 37 längsgående kanal 39 en matningsventil som är anordnad att kontrollera flödet genom de tvärgående öppningarns 54. Matningsventilen .innefattar en cylindrisk ventilkropp S5 som är tätande styrd i kanalen 39 och som är kopplad till arbetsorganet ll medelst en stång 56 som sträcker sig genom passagen 39 och arbetskammaren 49. Stången 56 har dock avsevärt mindre diameter än kanalen 39 och är förankrad i arbetsorganet ll medelst den tvärgående låssprinten 31.

Det visade mejseldrivsnde verktyget fungerar på det sätt som beskrivas här nedan under hänvisning till ritningarna.

'Då en tryckluftledning ansluts till nippeln 19 och avtryckaren 18 trycks in strömmar tryckluft in i den bakre sektionen 13 av huset 10 via kanalen 17. Tryckluften passerar den ringformiga spalten 44 mellan balanse- ringsmassan 36 och hussektionens 13 vägg och når de tvärgående öppningarna .54 i kopplingsstången 37. _ Utgående ifrån att slagmekanismen vid arbetsförloppets början intar sitt viloläge-som visas i FIG l, d.v.s. med arbetsorganet ll och reaktions- eupptagningsorganet l2 i sammanfört läge under verkan av fjädrarna 32 och 43, kommer en fullständig arbetscykel att beskrivas. I det beskrivna läget begränsar inte alls ventilkroppen 55 öppningarnas 54 area vilket betyder att tryckluft obehindrat strömmar in i och följer passagen 39 och når arbets- kammaren genom öppningen 53 i reaktionshuvudet 35.

Då arbetskammaren 49 trycksätts komer ventilkragen 48 hos det elastiska tätningselementet 47 att pressas utåt för att tätande samverka med reaktionshuvudets 35 periferiella vägg 52. Trycket i arbetskammaren 49 stiger då snabbt och en drivkraft på drivhuvudet 29 åstadkommas, var- igenom ett arbetsslag hos arbetsorganet påbörjas.

Till följd av trycket i arbetskammaren 49 rör sig arbetsorganet ll framåt mot verkan av fjädern 32 och eftersom trycket även verkar på reak- tionshuvudet 35 komer reaktionsupptagningsorganet 12 att röra sig bakåt mot verkan av fjädern 43. Eftersom massan hos arbetsorganet ll är avsevärt s 79028734: mindre än den hos reaktionsupptagningsorganet 12 (balanseringsmassan 36) blir accelerationen av arbetsorganet ll mycket högre.

Under separeringsrörelsen hos arbetsorganet ll och reaktionsupptag- ningsorganet 12 upprätthålls tätande samverkan mellan tätningsorganets 47 ventilkrage 48 och den periferiella väggen 52, och eftersom den senare divergerar i ventilkragens 48 rörelseriktning kommer ventilkragen att expandera successivt av lufttrycket till en diameter överstigande sin nominella ytterdiameter. (Se FIG 3).

Då arbets- och reaktionsupptagningsorganen ll respektive 12 har nått till sina lägen visade i FIG 3 kan inte den tätande samverkan mellan ventilkragen 48 och den períferiella väggen 52 upprätthållas längre och ett plötsligt tryckfall uppstår då tryckluften ges möjlighet att strömma ut genom den plötsligen bildade stora utloppsarean mellan de isärgående delarna.

För att förhindra tryckluft från att rusa rakt igenom arbetskammaren 49 under denna utloppsaekvens av arbetscykeln har matningsventilen 55 redan stängt av lufttillförselvägen genom övertäckning av öppningarna 54.

På detta sätt kan anordningens luftförbrukning effektivt reduceras.

I det läge som visas i FIG 4 har den tätande samverkan mellan ventilkragen 48 och den periferiella väggen 52 brutits, trycklufttill- förseln till arbetskammaren 49 har skurits av av ventilen 55 och tätninga- elementets 47 ventilkrage 48 har återtagit sin uominella diameter. I detta läge är arbetaslaget över och returalaget påbörjas, varvid arbetsorganet ll och reaktionsupptagningsorganet börjar röra sig mot varandra igen under verkan av fjädrarna 32 och 43.

Då arbetsorganet ll och reaktionsupptagningsorganet 12 kommer nära varandra ökar trycket snabbt i arbetskammaren 49. Detta beror dels på att den luft som blivit kvar i arbetskammaren komprimeras mellan de två sam- gående delarna och dels på det faktum att matuingsventilen S5 åter öppnas och tillåter tryckluft att strömma in i arbetskamaren 49. Då tryckfallet över ventilkragens 48 yttersta kant når en viss nivå expanderas ventil- kragen 48 och återupptar sin tätande samverkan med den periferiella väggen 52 hos reaktionshuvudet 35. En komplett arbetseykel är därmed fullbordad.

Den utloppsluft som lämnar arbetskammaren 49 under mekanismens arbete samlas i husets 10 mittsektion l4 och lämnar verktyget genom utlopps- öppningarna 26 i husets främre sektion 15.

Ett kännetecknande drag hos slagmekanismen enligt uppfinningen är att tätningsorganet 47 uppvisar en ringformig, axiellt riktad ventil- krage 48 genom vilken arhetskammaren 49 är avtätad under större delen av .-.7sg902873-l+ arbetsalaget. Ventilkragen 48 expanderas således av trycket i arbets- kammaren 49 till en diameter som överstiger dess nominella diameter, d.v.a. dess diameter i obelastat tillstånd. Genom en sådan radiell formförändring kan ventilkragen 48 inte bara åstadkoma utan även upprätt- hålla en tätande kontakt med den periferiella väggen É2 hos reaktionsupp- tagningsorganet 12 under arbetsslaget.

Arbetsslagets längd bestäms dels av tätningselementets ß7 elasticitet och den periferiella väggens 52 divergeringsvinkel. 7Slaglängden bestäms också av sådana faktorer som den periferiella väggens 52 axiella utsträck- ning och fjäderns 32 karakteristik.

Beträffande den periferiella väggens 52 divergeringsvinkel har vi 'testat anordningar med olika vinklar varierande inom intervallet 0° _ti1l 45° . Vi har uppnått de bästa resultaten vad gäller slageffekt och hållbar- het hos tätningselementet vid divergeringsvinklar mellan 50 och l0°. Slag- längden, slageffekten och tätningselementets hållbarhet beror emellertid rockså på tätningselementet själv. Tätningsèlementets dimensioner och elastiska egenskaper i kombination med formen hos den samverkande peri- feriella väggen har en avgörande inverkan på arbetskarakteristiken hos anordningen.

Det förstås att utföringsexemplen inte är begränsade till den visade och beskrivna anordningen. Exempelvis kan slagmekanismen utformas utan-rörligt reaktionsupptagningsorgan av den energiabsorberande typen.

"Reaktionsupptagningsorganet kan således lika gärna utgöras av en del av huset.-Likaledea kan.uppfinningen tillämpas vidfen slaganordning utan matningsventil för reduktion av luftförbrukningen.

Claims (4)

79028734: P a t e n t k r a v

1. Pneumatisk slagmekanism innefattande ett arbetsorgan (ll) förskjut- bart styrt i ett hus (10) och balanserat mellan en fjäder (32) och en tryckluítmatad arbetskammare (A9) vilken definieras av arbetsorganets (ll) bakre änddel (29), ett reaktionsupptagningsorgan (12) och ett elastiskt tätningselement (47) placerat mellan arbetsorganet (ll) och reaktionsupp- tagningsorganet (12), k ä n n e t e c k n a d a v att tätningsorganet (47) innefattar en ringformig, axiellt riktad ventilkrage (48) vilken är radiellt expanderbar av lufttrycket i arbetskammaren (49) till en diameter överstigande den nominella ytterdiametern, att reaktionsupptagningsorganet (12) innefattar en ringformig fördjupning (51) anordnad koaxiellt med ven- tilkragen (48), sagda fördjupning (51) uppvisande en periferiell vägg (52) av en diameter överstigande ventilkragens (48) nominella ytterdiameter, varvid ventilkragen (48) är anordnad att under varje arbetseykel hos arbets- organet (11) tränga in i fördjupningen (51) och genom radiell expansion däri upprätta lufttät kontakt med den periferiella väggen (52).

2. Slagmekanism enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att arbetsorganets (ll) bakre änddel (29) uppvisar en plan bakåtvänd yta (46) och att tätningselementet (67) hålls i kontinuerlig kontakt därmed enbart genom verkan av trycket i arbetskammaren (49) .

3. Slagmekanism enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att fördjupningens (5l) periferiella vägg (52) är konisk och har sin vidaste ände vänd mot tätningselementet (47).

4. Slagmekanism enligt patentkravet 1 avsedd för ett handhållet verktyg k ä n n e t e c k n a d a v att reaktionsupptagningsorganet (12) innefattar ett víbrationsabsorberande organ (36) som är förskutbart styrt i huset (10) och fiäderbelastat i riktning mot arbetsorganet (ll).