SE501276C2 - Handhållen slående maskin - Google Patents

Description

501 276 Uppfinningen beskrivs närmare med hänvisning till bifo- gade ritningar. I dessa visar Fig. 1 en partiell längdsektion genom ett slagverktyg vid vilket uppfinningen tillämpats och där maskinens slagverk intar inaktivt läge. Fig. 2 visar en motsvarande vy med slagverket i tomgångs- eller påhuggsläge.

Fig. 3A är en förstorad sektion av slagverkets övre parti i Fig. 2 med tillägg av ett ställorgan för inställning av slag- styrkan. Fig. 3B visar som fortsättning på Fig. 3A en motsvarande vy av slagverkets nedre parti. Fig. 4, 5 och 6 visar tväršktioner genom slagverktygets cylinder utmed resp. linjerna 4-4, 5-5 och 6-6 i Fig. 1. Fig. 7 motsvarar Fig 3A men visar slagkolven vid tomslag.

Slagverktyget innefattar ett handhållet maskinhus 10 med en cylinder ll, i vilken en som differentialkolv utförd slagkolv 15 är glidbart styrd och avtätad med hjälp av en kolvhuvudet 14 omgivande kolvring 16. Kolvskaftet 13 är glid- bart och tätande fört genom cylinderns 11 bottenparti eller kolvstyrning 12 och avger slag mot nacken 17 på ett verktyg 20, exempelvis en mejsel, stamp eller borr, som med en krage 21 stöder axiellt mot en verktygshylsa 19 och är glidbart styrd i denna. Verktygshylsan 19 är i sin tur axiellt glid- bart styrd i maskinhusets 10 framände 18, hindras där arbetet så kräver från att rotera genom att den med en planyta glid- bart anligger mot en avplanad tvärpinne 38, och anligger i arbetsläge, Fig. 2, mot en distansring 27. En rekylfjäder 23 är inspänd mellan bottenpartiet 12 och distansringen 27, som hålls pressad mot ett främre anslag 28 i det inre av framän- den 18. Rekylfjäderns 23 är en så förspänd skruvfjäder att den balanserar maskinens vikt när den står på verktyget 20 i det i Fig. 2 visade läget. När maskinen lyfts sjunker verk- tygshylsan 19 ned till overksamt läge mot en anslagsyta 29 i det inre av framänden 18, medan verktygets rörelse nedåt fortsätter och stoppas upp av att kragen 21 hejdas av verk- tygsspärren 51. Samtidigt sjunker slagkolven 15 ned och in- tar sitt inaktiva läge enligt Fig. 1 längst fram i cylindern 11.

Maskinhuset 10 innefattar en icke visad motor som be- roende på avsedd användning kan vara en förbränningsmotor, en elektrisk motor eller en hydraulmotor. Motorn driver en axel 3 32 och ett kugghjul 33 på denna, som utväxlat roteršreln J? maskinhusets 10 överdel lagrad vevaxel 34. Dennas vevtapp 35 uppbärs av cirkulära ändstycken 36,37, varav det ena är ut- bildat som ett kugghjul 36 som drivs av kugghjulet 33. En drivkolv 40 är glidbart styrd i cylindern 11 och likt en kom- pressorkolv avtätad mot denna med en kolvring 41. En kolvtapp 42 i drivkolven 40 är med en vevstake 43 ledbart kopplad till vevtappen 35. Mellan drivkolven 40 och slagkolvhuvudet 14 bildar cylindern ll ett arbetrum 44, i vilket en gaskudde överför drivkolvens 40 rörelse till slagkolven 15.

Slagverkets slagkolv 15 har ett periferiellt ringspår 72, Fig. 3A som uppbär en odelad kclvring 16 av slithärdig plast såsom glasfiberarmerad PTF (polytetrafluoreten), vilken glidbart tätar mot cylinderns 11 vägg framför drivkolven 40.

Kolvringen 16 är avtätad mot slagkolvhuvudet 14 genom en spalttätande O-ring 67 företrädesvis av värmehärdigt viton- gumi. Som alternativ kan kolvhuvudet 14 vara glidbart och tätande inkolvat i cylindern 11, varvid kolvringen 16 och spåret 72 utelämnas.

Maskinens 10 innefattar en cylindern ll omgivande man- tel 52 vars inre är på lämpligt sätt satt i damminsläpp hind- rande förbindelse med ytterluften. Mellan drivkolven 40 och slagkolvhuvudet 14 bildar cylindern 11 ett arbetrum 44, i vilket luften i form av en gaskudde resp. genom undertryck överför drivkolvens 40 via motorn och vevmekanismen generera- de fram- och återgående rörelse till slagkolven 15. Cylin- derns arbetsrum 44 erhåller kontakt med maskinens inre via i cylinderväggen anordnade primäröppningar 45, Fig. 4, och se- kundäröppningar 46, Fig. 5, vilka är kransartat jämnt peri- feriellt fördelade i var sitt av två mot cylinderaxeln vin- kelräta plan. Primäröppningarnas 45 totalarea har betydelse för maskinens tomgång och övergång från tomgång till slagav- givning. Sekundäröppningarna 46 har enbart ventilerande ef- fekt och deras totalarea är större, exvis dubbelt större som visat i Fig. 4,5. Dessutom finns åtminstone en styröppning 53 i cylinderväggen mellan drivkolvens 40 nedre dödpunkt och primäröppningarna 45. Såsom framgår av Fig. 2, står slagkolv- kolvhuvudets 14 tätande parti, d.v.s. i det visade exemplet kolvringen 16, i tomgångsläget i ett mellanläge mellan 501 276 primäröppningarna 45 och sekundäröppningarna 46. Öppningarnas 53,45 sammanlagda ventilerande area och primäröppningarnas 45 avstånd till kolvringen 16 är så avvägda, att slagkolven 15 i tomgångläget står stilla i viloläge och ej avger slag under det den överliggande gasvolymen fritt ventileras genom cylin- deröppningarna 45,53 under drivkolvens 40 arbete oavsett dess drivfrekvens, d.v.s. oavsett motorvarvtalet.

Arbetet kan inledas med att operatören, med motorn igång eller före dess start, riktar den handtagsförsedda ma- skinen med verktyget 20 mot arbetsytan så att maskinhuset 10 glider framåt och rekylfjäderns 23 distansring 27 lägger sig mot verktygshylsan 19, (Fig. 2). Operatören ställer in lämp- ligt motorvarv och lägger matningskraft, exvis 80 Newton på maskinen. Rekylfjädern 23, vars förspänning i Fig. 2 balanse- rar maskinvikten, komprimeras som följd härav exvis distansen S i Fig. 3B, slagkolvhuvudet rör sig ett stycke i riktning mot primäröppningarna 45, ventilationsbetingelserna i arbets- rummet 44 ändras så att undertryck uppkommer och slagkolven 15 sugs till att börja med upp då drivkolven 40 går tillbaka.

Sugverkan gör samtidigt att en kompletterande gasmängd fylls på i arbetsrummet 44 genom styröppningen 53 så att en gaskud- de med lämpligt övertryck vid drivkolvens 40 nedåtgång därpå kan accelerera slagkolven 15 till anslag mot verktygsnacken 17. Slagkolvens 15 rekyl bidrar därpå vid normalt arbete ef- ter varje anslag till dess återgångsrörelse från verktyget 20. Slagarbetet fortsätter därför även om matningskraften lättas och enbart maskinvikten balanserar mot verktyget 20.

Styröppningen 53 är så kalibrerad och placerad relativt driv- kolvens 40 nedre dödpunkt och relativt primäröppningarna, att strömningen av gas in och ut genom styröppningen 53 i takt med drivkolvens rörelser i arbetsrummet vidmakthåller rätt storlek och växling mellan nivåerna av övertryck och under- tryck i arbetsrumet 44 så att korrekt repetitiv slagavgivning säkerställas. Dimension och läge av styröppningen 53 och/eller ett utökat antal styröppningar påverkar således starkt den avgivna slagstyrkan. Sekundäröppningarna 46 venti- lerar och tryckutjämnar utrymmet under slagkolvhuvudet 14 så att slagkolven 15 obehindrat kan röra sig när den avger slag. 501 276 För att kunna återta tomgångsläget i Fig. 2 med arbe- tande drivkolv 40 och stillastående slagkolv 15 är det nöd- vändigt att lyfta maskinen 10 från verktyget ett kort stycke så att nacken 17 momentant sjunker ned relativt slagkolven 15 som därmed utför ett tomslag utan rekyl. Slagkolven 15 intar det inaktiva läget i Fig. 1, sekundäröppningarna 46 ventile- rar kolvöversidan och slagavgivningen upphör trots att driv- kolven 40 arbetar och detta även sedan maskinen återförts till viktmässigt balanserat läge i Fig. 2.' med slagkolven 15 återförd till viloläge mellan öppningarna 45,46.

Nedanför sekundäröppningarna 46 bildar cylindern ll en bromskamare 47 för slagkolvhuvudet 14. Kammaren 47 fångar pneumatiskt upp slagkolven 15 vid tomslag. Tomslagen sker ofta med stor kraft varvid bromskammarens 47 dämpning blir otillräklig eller den överhettas. För att möta detta och und- vika skadliga bottenslag metall mot metall, är cylinderns bottenparti 12 i slagriktningen fjädrande uppstött i maskin- huset 10 mot verkan av rekylfjädern 23 mot vilket bottenpar- tiet ligger an med ett kolvhuvud 61. Medelst lämpligt anord- nade tätningsringar tätar bottenpartiet 12 glidbart mot cy- lindern 11 och kolvhuvudet 61 mot ett cylinderrum 60 i cylin- derns 11 framände.

När vid tomslag dämptrycket stegras i bromskammaren 47, fjädrar bottenpartiet 12 nedåt, Fig. 7, frilägger backventil- artat strypöppningar 48 i cylinderväggen där denna utåt bil- dar en ringvulst 76. Strypöppningarna 48, Fig. 6, är färre än sekundäröppningarna 46, vid lika öppningar exvis 4 mot 12, och den därav betingade strypningen, som till en början genom spaltverkan mellan bottenpartiets 12 kant 80 medger ökande gasflöde med ökande fjädring, bromsar till sist upp slagkol- ven 15 så att kompressionsöverhettning och metallkollision undviks. Bottenpartiets 12 backventilverkan hindrar gastill- räde till bromskammaren 47 och slagkolven 15 fångas in i den- na till dess den genom tryck mot verktygsnacken kan övervinna undertrycket i bromskammaren 47 och föras upp genom pålagd maskinvikt och matningskraft.

Bottenpartiets 12 fjädring nedåt bromsas även av det undertryck som uppkommer i cylinderrummet 60 ovanför kolvhu- vudet 61. Vid fortsatt fjädring får en radiell kanal 79 i 501 276 6 bottenpartiet 12 förbindelse med med cylinderrumet 60 som gasfyllt sedan dämpar returfjädringen så att bottenpartiet 12 mjukt kan återta utgångsläget.

Ringvulsten 76 har ett spår 78 i vilket en O-ring 49 är inlagd. O-ringen 49 täcker över strypöppningarna 48 och ver- kar som en backventil för dessa med snabbare ventilverkan än bottenpartiets 12. Den hindrar därigenom med momentan verkan återströmning av gas men även inrinning av olja till kammaren 47. Nedtill innanför manteln 52 är nämligen ett påfyllbart mindre oljeutrymme 75 anordnat kring cylindern ll, Fig. 3B, nedanför ringvulsten 76, som mellan cylindern ll och manteln 52 bildar en öppning 77. öppningen 77 medger att olja kan rinna eller stänka upp ur oljeutrymmet 75 utmed mantelns 52 innervägg under maskinens l0 hantering. Härigenom kan gasven- tilationen från manteln 52 till cylindern ll och åter genom öppningarna 53,45,46 under drift hålla cylindern ll smord genom medryckta luftburna oljedroppar.

Genom att utöka den för maskinens arbete med maximal slagverkan nödvändiga styröppningsarean på flera styröpp- ningar 53 och stegvis valbart övertäcka en eller flera av dem kan slageffekten ställas in lämpligt för olika arbetsupp- gifter. Fig. 3A visar ett utförande med ett ställorgan 74, som i ett inskruvat läge med sin spets stänger den enda före- fintliga styröppningen 53. Genom en axiell och därpå tvärrik- tad passage 73 i ställorganets 74 ventilspets får styröpp- ningen 53 en för bl.a. spettning lämplig mindre tvärsnitts- area i passagen 73 satt i förbindelse med mantelns 52 inre.

När mindre slagkraft önskas t.ex. för borrning, öppnas ställ- organet 74 så att styröppningens 53 fulla area friläggs och drivtrycket i drivkammaren 44 vid slag blir lägre.

För säker returfunktion är det viktigt att primäröpp- ningarna 45 står öppna när slaget avges. Detta säkerställs genom en begränsning av nackens l7 för repetitiva slag utsättbara rörelseområde i maskinhuset 10 med hjälp av ett stoppanslag 30. Rörelseområdet bestäms från och med verk- tygsnackens 17 begynnande föskjutning av distansringen 27, Pig. 3B, när rekylfjädern 23 vid pålagd matningskraft kompri- meras, bakåt till och med distanshylsans 27 kontakt med stoppanslaget 30. Stoppanslaget bildas av ena änden av en 501 276 axiell hylsa 25 anordnad innanför rekylfjädern 23 kring slag- kolvens 15 kolvskaft 13. Hylsans 25 andra ände 26 är fixerad i maskinhuset, i det visade utföringsexemplet fäst i botten- partiet 12.

Vid maximal fjäderkompression träffar distansringen 27 stoppanslaget 30 så att fortsatt kompression förhindras. I detta maximalt inskjutna läge är primäröppningarna 45 fortfa- rande frilagda för gaspassage vid slagkolvhuvudets 14 översi- da. Samtidigt kommer slagkolvens 15 tätningsring inom det för repetitiva slag utsatta rörelseområdet i slagögonblicket all- tid att omges av en av öppningar ogenombruten del av cylin- derns ll vägg.

Distansringen 27 får bytas ut mot en lägre ring om ma- skinen tillordnas standardverktyg 20 med kortare nacklängd.

Vidare kan hylsan 25 vid behov monteras omvänt och fixeras vid distansringen 27 för att drivas till stopp med stoppan- slaget 30 mot bottenpartiet 12 utan att säkerhetsfunktionen ändras.

Slagverktyget 10 modifieras konstruktivt speciellt för borrningsarbete genom att organ för rotation av verktyget 20 tillordnas maskinhuset och roteras via utväxling från axeln 32 på konventionellt sätt. Kompressionsmedel inkluderas och levererar blåsluft till borrspetsen.

Claims (6)

501 276 g PATENTKRAV

1. Handhållen slående maskin innefattande ett maskinhus (10) med en cylinder (ll) i vilken en fram- och återgående driv- kolv (40) via en gaskudde i ett arbetsrum (44) repetitivt driver en slagkolv (15) till anslag mot resp. till återgång från nacken (17) av ett av maskinhuset uppburet verktyg (20) så snart matningskraft från maskinhuset (10) överförs till verktyget (20) och mellan dessa verkande fjäderorgan (23) därvid komprimeras, varjämte cylindern (11) är försedd dels med primäröppningar (45) för gaspassage till och från cylin- derns (ll) arbetsrum (44), vilka vid repetitivt avgivande av slag öppnas vid slagkolvens (15) översida och ventilerar ar- betsrummet (44), och dels med sekundäröppningar (46) för ven- tilation av cylinderns (ll) kolvbottenvolym (47) vid slag- kolvens (15) undersida under det repetitiva slagförloppet, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att fjäderorganen (23) är kompressibla vid pâläggning av matningskraft men har en förspänning i maskinhuset (10), som svarar mot maskinens vikt när den står på verktyget (20) med slagkolven (15) vilande mot verktygsnacken (17), varvid primäröppningarna (45) är ovanför slagkolven (15) och deras sammanlagda ventilerande area och avstånd till slagkolven i viloläget är så avvägda, att slagkolven förblir i viloläget under drivkolvens (40) arbete oavsett dennas drivfrekvens, men försätts i repetitivt slagarbete i relation till drivfrekvensen så snart slagkolven genom påläggning av matningskraft och kompression av fjäder- organen (23) förskjuts från viloläget i riktning mot primär- öppningarna (45).

2. Maskin enligt krav 1 , k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att primäröppningarna (45) är kransartat förde- lade i cylinderväggen i ett mot cylinderns (11) axel vinkel- rätt plan. 501 276

3. Maskin enligt krav 2; k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att slagkolven (15) är en differentialkolv vars kolvhuvud (14) i slagkolvens viloläge intar ett mellanläge mellan de sekundära (46) och de primära (45) öppningarna.

4. Maskin enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , att slagkolven (15) är anordnad att utföra ett rekylfritt tomslag förbi sekundäröppningarna (46) för att övergå från slagavgivande arbete i takt med drivkolven (40) till orörligt viloläge på verktyget (20).

5. Maskin enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , att åtminstone en styröppning (53) för gaspassage till och från cylinderns (ll) arbetsrum (44) är anordnad i cylinderns (ll) vägg mellan drivkolvens (40) nedre dödpunkt och primäröppningarna (45) och med sin ventilerande area vid den repetitiva slagavgivningen bestäm- mer gaskuddens (44) drivtryck och därmed maskinens slagstyr- ka.

6. Maskin enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att styröppningen (53) är tillordnad ett ställ- organ (74), som i ett första läge ger styröppningen (53) en mindre ventilerande area som ger ett för spettning och lik- nande arbete lämpligt förhöjt drivtryck i gaskudden (44), och i ett andra läge ökar styröppningens area till att sänka drivtrycket till ett för borrning och liknande arbete lämp- ligt lägre värde.