SE438280B - Vibrationsdempande handtag - Google Patents

Description

8302281-4 2 iNärmare bestämt avses en anordning vid ett vibratione- dämpande handtag för en arbetsmaskin, som i drift alstrar vibrationer och vilket handtag är avsett att fästas på en med -maskinens hus förenad tapp medelst ett hylselement i form av en hâlcylinder av gummi, vilkens längd understiger handtagets längd. Det för denna anordning nya består därav, att hylsele- mentet med sin inre yta är direkt eller indirekt fast förbunden med axeltappen och med sin yttre yta är direkt eller indirekt fast förbunden med handtagets inre cylindriska yta och har sådan axiell längd, att det momentpunktsomràde i hylselementet, inom vilket vid applicerandet av krafter på handtaget växling sker från en tryckspänning till en dragspänning ligger mellan maskinhuset och handtagets mittpunkt samt att hylselementet har sådan tjocklek och styvhet att handtaget tillåtes svänga inom en vinkel på ömse sidor om en central referenslinje genom axeltappen, motsvarande den till handtaget och arbetsmaskinen tillförda tryckkraften och arbetsmaskinens dynamiska vibrations- kraft.

Hylselementet, som företrädesvis utgöres av ett cylind- rískt rör av gummi är lämpligen fastvulkaniserat vid ett inre stålrör, som i sin tur är fast förankrat på maskinens axeltapp och har ett yttre stålrör, vid vilket den cylindriska mantelytan är fastvulkaniserad, vilket yttre stålrör i sin tur är fast förenat med handtagets inre, cylindriska vägg. Det är emeller-i tid även möjligt att direkt fastvulkanisera gummihylsan på axeltappen respektive handtagets cylindriska vägg.

Såsom senare beskrives kommer gummielementet att verka som en universalknut, i vilken gummits egenskap att vid en given tillförd kraft lättare töjas än ^komprimeras, varvid amplituden hos vibrationer och stötar från maskinen utjämnas i väsentlig utsträckning och sålunda inte påverkar handtaget.

Uppfinningen beskrives i anslutning till bifogade ritningar på vilka figur 1 mycket förenklat visar en arbetsmaskin, exempel- vis en slagborrmaskin med två handtag, figur 2 schematiskt visar en anordning enligt uppfinningen med obelastat handtag, 8302281-4- figur 3 visar ett handtag med ett dämpande hylselement enligt uppfinningen, figur H visar anordningen enligt figur 3 vid applice- randet av en tryckkraft på handtaget, figur 5 visar anordningen enligt figur U då en stötkraft genereras av maskinen och figur 5 visar en jämförelse mellan uppfinningen och kända handtag.

Den i figur l förenklat visade slagborrmaskinen l har ett maskinhus 2 innehållande exempelvis en pneumatisk drivmotor, vilken driver ett slagborr 3. På maskinhuset 2 finns tvâ fasta, utskjutande axeltappar H respektive 5, vilka här tänkes vara koaxiella och diametralt motsatta varandra. Axeltapparna U,5 kan dock bilda vinkel med varamdra och behöver inte vara dia- metralt motsatta. På varje axeltapp U,5 är anbringat ett vibra- tionsdämpande handtag 6 respektive 7. Figur 2 åskådliggör närmare det ena handtaget 7, som är identiskt med handtaget 6.

Handtagets 7 mot maskinen l vända ändparti 8 har en urborrning med en cylíndrisk inre vägg 9, i vilken införts ett cylindriskt, dämpningselement 10, bestående av gummi. På dämpningselementets 10 yttre cylindriska mantelyta är fastvulkat ett rör ll av stål eller annan lämplig metall med i det visade utförings- exemplet väsentligen samma axiella längd som elementet 10.

Rörets ll inre cylindriska yta kan vara fast förenad med gummi- elementets 10 mantelyta på vilket som helst annat lämpligt sätt, exempelvis vara fastklistrat. Gummielementets 10 inre cylind- riska yta är på motsvarande vis förenad med yttre ytan på ett cylindriskt metallrör 12, vilket har en inre cylindrisk ur- borrning anpassad till tappen 5 så att en fast förbindning kan åstadkommas. Rörets 12 inre cylindriska vägg kan exempelvis vara så dimensionerad att röret kan pressas fast på den cylindriska axeltappen 5, men den fasta förbindningen kan också utgöras av exempelvis en gängförbindning. Handtagets 7 yttre, från maskinen l vända del 13 är i det visade utföringsexemplet rörformad och har mindre diameter än ändpartiet 8. Såsom visas på figur 2 har förbindningen mellan ändpartiet 8 och röret ll åstadkommits medelst skruvar lä. _..__......__............_..._......_..___._,. .__ *Poon QUALITY aso22s1-4- 4 Funktionen hos den nya anordningen beskrives nu i anslut- ning till figurerna U och 5. Figur 5 åskådliggör handtaget då maskinens arbetsverktyg 3 ansättes mot den yta som skall bear-a botas och operatören utövar en viss tryckraft FS på de båda handtagen 6 och 7.tkmdtaget 7 och givetvis också handtaget 6 kommer då att svängas i kraftens FS riktning och bilda en vinkelCK næd axeltappens 5 centrumlinje A. Det har här antagits ' att handtaget 7 är rakt och koaxiellt med axeltappen 5, men i den händelse handtagsdelen 13 är utformad på ett speciellt sätt betingat av'ergonometriska synpunkter, vilket gör att handtaget 7 och axeltappen 5 inte har en gemensam centrumlinje hänföres referenslinjen A i stället till axeltappen 5 och gummihylsans 10 centrumlinje, vilken sammanfaller med axel- tappens centrumlinje. Vid denna nedböjning av handtaget, som här tänkes ske i ett vertikalplan, kommer gummimaterialet att utsättas för drag- respektive tryckspänningar. Dragspänningarna har markerats med ett minustecken och tryckspänningarna med ett -plustecken. Spänningarna i gummimaterialet växlar tecken ungefär inom ett område mp, momentpunkt. Då maskinen startas uppstår vibrationer, dynamiska krafter, Fd med amplituden 7\. Denna dynamiska kraft Fd medför en hoptryckning av gummimaterialet inom området B men på grund av att en töjning kräver mindre kraft än en komprimering erhålles en betydligt större töjning eller ökning av dragspänningen inom omrâdet C. På gummihylsans 10 motsatta ände, dvs änden närmast maskinen, medför den fdynamiska kraften en minskning av tryckspänningen och en minsk- ning av dragspänningen dvs mp-området förskjuts såsom visas.

Det hela resulterar i att handtaget 7 förskjuts uppåt i be- roende av den dynamiska kraften men samtidigt ökar vinkeln OC i motsvarande grad och vid rätt dimensionering av gummi- dämparens tjocklek, längd och gummimaterialets styvhet så, att gummidämparen tillåter en svängning inom ett vinkelområde bestämt av den statiska tryckkraften FS och den dynamiska tryck- kraften Fl kommer yttre änden l5 att alltid ligga väsentligen stilla, dvs vibrationer överföres inte till ändpunkten. Själv- fallet kommer dämpningseffekten att avta ju närmare handen ligger maskinen men dämpningseffekten blir räknat efter handtagets hela längd helt tillfredsställande. 8302281-4- I figur ü åskådlíggörcs dämpningsfunktionen hos ett konventionellt handtag med en gummihylsa utefter hela handtags- längden (övre kurvan) och ett handtag enligt uppfinningen med nedan angivna mått (undre kurvan). Efter y-axeln anges den dynamiska kraften uttryckt i accelerationen m/S2 och efter x-axeln anges vibrationsfrekvensen.

Anordningen enligt uppfinningen utgjordes av ett handtag 7 med en total längd av 165 mm, en gummihylsa 10 med en längd av 35 mm, en inre diameter av 25 mm, en yttre diameter av H0 mm samt rör ll och 12 (fig. 2) med en väggtjocklek av 2 mm. Jäm- förelsehandtaget (övre kurvan) var försett med en gummidämpare av motsvarande konstruktion med en totallängd av 165 mm och axeltappen sträckte sig i detta fall genom hela handtaget och gummidämparen. Området mellan de båda kurvorna motsvarar den energi, som upptagits av anordningen enligt uppfinningen.

Praktiska försök har visat att gummidämparens längd i beroende av vibrationskrafter och vibrationsamplituder alstrade av maskinen bör ligga mellan 20-H0 % av handtagets totala längd.

PÛOR QUALITY

Claims (3)

sso22s1-4 P A T E N f K R A V

1. Anordning vid ett vibrationsdämpande handtag (7) för en arbetsmaskin (1), som i drift alstrar vibrationer och vilket handtag är avsett att fästas på en med maskinens hus (2) förenad tapp (U,5) medelst ett hylselement (10) i form av en hålcylinder av gummi, vilkens längd understiger handtagets (7) längd, k ä n n e t e c kqn a d därav, att hylselementet (10) med sin inre yta är direkt eller indirekt fast förbunden med axeltappen (0,5) och med sin yttre yta är direkt eller indirekt fast förbunden med handtagets (7) inre cylindriska yta och har en sådan axiell längd, att det momentpunktsområde i hylselementet (10) inom vilket vid applicerandet av krafter (FS,Fd) på handtaget väkling sker från en tryckspänning till en dragspänning ligger mellan maskinhuset (2) och handtagets mittpunkt samt att hylselementet har en sådan tjocklek och styvhet att handtaget tillâtes svänga inom en vinkel (°C) på ömse sidor om en central referenslinje (A) genom axeltappen (0,5) motsvarande den till handtaget och arbets- maskinen tillförda statiska tryckkraften (FS) och arbetsmaskinens dynamiska vibratíonskraft (Fd).

2. Anordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a-d därav, att hylselementets (10) axiella längd är 20-H0 s av hand- tagets (7) längd.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylselementet (10) är med sin cylindriska mantelyta direkt fäst på handtagets inre cylindriska yta och är med sin inre cylindriska yta direkt fäst på axeltappens (H,5) yta. H. Anordning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att hylselementets (10) cylindriska mantelyta är förenad med den inre ytan hos ett första rör (ll) av metall, vilket är fast anbringat i handtaget och att hylselementets (10) inre cylindriska yta är fast förenad med mantelytan hos ett andra rör (12), vilket är fast förenat med axeltappen (4,5).