SE503979C2 - Avvibrerat maskindrivet verktyg med bladfjäder upphängd vaggartad upphängningsanordning - Google Patents

Description

503 979 2 tentskrifterna 1) EP/SE 0 104 154, 2) SE 226 416 och 3) US 4 111 269. Enligt skriften 1) minskas handtagsvibrationerna med ett gumimembran, men detta störs av att man får roteran- de vibration och friktion mellan maskinens mantel och dess främre parti. Skriften 2) visar en sammanbyggd skruvfjäder- dämpad lösning, även den med störande vibrationsöverförande friktion i styrningar. Skriften 3) har en icke linjär blad- fjäderdämpning som är begränsad till handtagen längst bak me- dan balanserande hantering av maskinen framtill måste ske odämpad.

Uppfinningen har till ändamål att vid avvibrerade maskindrivna verktyg av ovannämnd typ, med kraftigt förbätt- rad vibrationsdämpning som resultat, utnyttja bladfjädrar för i alla riktningar vibrationsdämpad friktionsopåverkad inrikt- ning och uppbärning av verktyget under arbete. Ett ytterliga- re ändamål är att smörj- och slitagefritt möjliggöra rent linjär avvibrering med säkerställd tvärstabilitet vid in- riktning av maskinen under arbete. Samtidigt bortfaller här- vid behovet att för dämpningen utnyttja material av gumityp, där inre värmeutveckling, kyla och fukt stör resulterande av- vibrering. Dessa syften nås genom vad som anges som känne- tecken i efterföljande patentkrav.

Uppfinningen beskrivs närmare med hjälp av bifogade ritningar i fem figurer, av vilka Fig. l visar ett utföringsexempel med uppfinningen tillämpad på en handhållen maskin, ett bryt- spett, sedd i inaktivt läge i vy bakifrån, d.v.s. den sida från vilken operatören styr maskinen. Maskinens skyddsmantel är delvis uppskuren för att, närmast schematiskt, visa innan- förliggande detaljer. 10 15 20 25 30 '503 979 3 Fig. 2 är en vy sedd i sektion utmed linjen 2-2 i Fig. 1 och antyder streckat den tänkta verktygskonturen ovanför sektio- nen.

Fig. 3 är en förstorad delsektion sedd utmed linjen 3-3 i Fig. 1.

Fig. 4 visar en delsektion sedd utmed linjen 4-4 i Fig. 3 med de centrala detaljerna i Fig. 1,2 visade i maski- nens arbetsläge då matningskraft lagts på i verktygets läng- driktning.

Fig. 5, slutligen, visar detaljerna i Fig. 4 i arbetsläge i en vy motsvarande centralvyn i Fig. 1.

Brytspettet i Fig. 1 innefattar ett maskinhus 10, som till större delen omsluts av en fast skyddsmantel 15 kring en schematiskt antydd drivmotor 11 av lämpligt utförande. Den som exempel visade utföringsformen utnyttjar en förbränninge- motor, men uppfinningen är med fördel tillämplig även vid pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk drift, varpå exempel ges i den inledningsvis nämnda patentskriften 1). Drivmotorn 11 är hopbyggd med en slagmekanism 13, som i maskinhuset 10 är anordnad att repetitivt avge slag mot ett ur maskinhuset 10 utskjutande arbetsverktyg 12, såsom en stamp, mejsel, borr, spade eller ett spett. Maskinhuset 10 och den inbygda slagmekanismen 13 kan i anpassat utförande lämpligen vara av den typ som visas i patentskriften SE 8903624-8 och beskrivs ej närmare här.

För den manuella hanteringen av maskinhuset 10 omges maski- nens från verktyget 12 vända parti kring skyddsmanteln 15 av 10 15 20 25 30 503 979 4 en uppbärningsanordning 20, som bildar en yttre relativt skyddsmanteln 15 friliggande ram eller vagga 21-23 för i ho- risontal- och vertikalled balanserad inriktning av maskinen.

Uppbärningsanordningen 20 innefattar motliggande parallella sidelement 21, som sträcker sig utmed och grenslar maskinhu- set 10 i ett med detta gemensamt längdplan. Vaggan 21-23 bil- das genom att sidelementens 21 är förbundna inbördes med minst två tvärelement 22,23 som vid sidelementens 21 motsatta ändar överbryggar det mellanliggande maskinhuset 10. Ett fö- redraget utförande är att utforma vaggan 21-23 som en för hand gripbar sammanhängande handtagsbåge i metall, företrädesvis ett stålrör. Tvärelementen 22,23 riktas för bästa greppläge snett uppåt-framåt i riktning från operatö- ren. Därvid bildar det övre tvärelementet 22 ett lyft- och inriktningshandtag vid maskinhusets 10 bakände och tvärele- mentet 23 ett bärhandtag för i horisontalled balanserad upp- bärning av maskinhuset 10 med bärhandtaget 23 ovanför området av dettas mellanparti och av tyngdpunktsläget, lämpligen in- beräknat verktyget 12. Utåt sidriktade griphandtag 18 bärs på jämnhöjd upp av sidelementen 21. Operatören lägger på sedvan- ligt sätt medelst griphandtagen 18 för arbetet nödig mat- ningskraft på maskinhuset 10 riktad i dettas och verktygets 12 längdriktning, pilen 40.

Vaggans 21-23 sidelement 21 bär i det gemensama längdplanet motriktade flänsar 16,17, som via längdspår 26 skjuter in i den fasta skyddsmanteln 15. Flänsarna 16,17 är medelst vibra- tionsdämpande organ, som beskrivs i det följande, fästa i ma- skinhuset 10 så att vaggan 21-23 vid arbete med maskinen och vid hantering alltid är avvibrerad. Längdspåren 26 är därför så dimensionerade att flänsarna 16,17 under maskinens arbete alltid har fritt rörelse- och vibrationsutrymme i dessa såväl i längd- som tvärled i förhållande till skyddsmanteln 15. 10 15 20 25 30 ' 503 979 De vibrationsdämpande organen består av minst två av blad- fjädrar 27,29, respektive 28,30, bildade bryggor, som förbin- der flänsarna 16,17 på vardera sidelementet 21 med det mel- lanliggande maskinhuset 10, se det närmare i Fig. 3-5. Det ena paret bladfjädrar 27,29 sträcker sig från fästen bildade av flänsen 17, passerar med frigång det mellanliggande ma- skinhuset 10 och sträcker sig över till ett sidofäste 31 ut- format som en konsol på maskinhusets 10 motsatta sida. På analogt sätt sträcker sig det andra paret bladfjädrar 28,30 från fästena bildade av flänsen 16, passerar med frigång det mellanliggande maskinhuset 10 och sträcker sig över till var sitt sidofäste 32,33 på maskinhusets motsatta sida. Såsom framgår är bladen i den överbryggande delen av bladfjädrarna 27-30 lagda i plan tvärs maskinens matningsriktning 40 för att stabilisera maskinen mot torsion i tvärriktningen och säkra parallell rent linjär vibrationsrörelse.

Företrädesvis monteras bladfjädrarna 27-30 så att de vid ar- bete ligger mellan operatören och maskinhuset 10, d.v.s. övervägande befinner sig under maskinhuset 10. Dessutom är inbördes avståndet mellan bladfjäderparen 27,29 resp. 28,30 i vaggan 21-23 så valt att vid horisontellt läge vertikalpro- jektionen av maskinhusets 10 tyngdpunkt 41 faller i området mellan sidelementen 21 och de två yttersta bladfjädrarna 27,28 resp. 29,30. För än bättre stabilitet och maskinbalans kan vid behov ytterligare en eller ett par analogt anordnade bladfjäderbryggor monteras till, exempelvis vid maskinhusets 10 bakersta parti mellan en vertikal förlängning av sidele- menten 21 uppåt. Bladfjädrarna 27-30 kan genom variation i tvärsnitt, bredd och profil, genom inpressade rillor och på- gjuten massa såsom polyuretan, påverkas i önskad positiv 10 15 20 25 30 503 979 6 riktning beträffande karakteristik, egenfrekvens och reso- nanS .

Bladfjädrarna 27-30 är förspända i vaggan 21-23 till att föra denna relativt maskinhuset i en riktning motsatt verkan av på denna i arbete pålagd matningskraft 40. Förspänningen väljs till sådan storlek, att vid i och för arbete påförd op- timal matningskraft vaggan 21-23 är utom kontakt med maskin- huset 10 och har förbindelse med detta enbart via bladfjäd- rarna 27-30. För att uppnå detta är mellan uppbärningsanord- ningens 20 flänsar 16,17 och maskinhusets 10 respektive sido- fästen 31,32 anordnade anslagsorgan i form av stoppanslag 36,37 och mellanliggande samverkande klackar 35. Valfritt kan därvid det ena slaget av dessa element anordnas på flänsarna 16,17 och det andra vid intilliggande sida av maskinhuset 10 eller vice versa. Figurerna visar tillämpningsvarianten klackar 35 på båda flänsarna 16,17 ingripande mellan stoppan- slag 36,37 i sidourtag 38 på maskinhusets 10 respektive sido- fästen 31,32. Vid matningskraften noll intar maskindelarna det inaktiva läget i Fig. 1,2 då bladfjäderförspänningen hål- ler klackarna 35 spända mot de övre stopp-anslagen 36. Vid arbete med genomsnittligt varierande matningskraft, tar klackarna 35 något mellanläge mellan stoppanslagen 36,37 i enlighet med vad som visas i Fig. 4,5. I detta tillstånd har uppbärningsanordningen 20 förbindelse med maskinhuset 10 en- bart via bladfjädrarna 27-30 eftersom klackarna 35 har spel sidofästena 31,32. Man erhåller härvid i arbete en optimal vibrationsdämpning av he- och frigång runtom i förhållande till la uppbärningsanordningen 20. Vid extremt matningstryck av verktyget 12 mot arbetsytan förs klackarna mot de axialrörel- se begränsande främre stoppanslagen 37. Extremtryck vid mat- ningen tillämpar operatören normalt ej, eftersom han vid ifrågavarande anslagskontakt omedelbart varnas av att 10 15 20 25 30 4503 979 griphandtagen 18 börjar vibrera ohämat. Det visade bladfjä- derarrangemanget är vridningstyvt. Eventuell extrem övertor- sion fångas upp i sidourtagen 38 av att klackarna 35 lägger sig mot endera sidväggen 39 som sträcker sig mellan stoppan- slagen 36,37.

Det är möjligt att något förenklat anordna stoppanslagen en- sidigt vid maskinhuset 10 med en ensam stoppklack sittande med fritt sidospel i ett longitudinellt matningsriktat kon- solspår. Det visade utförandet ger emellertid lägre klackbe- lastning och är att föredra. Klackarna 35 kan lämpligen för- ses med stöthämande plasthättor.

Uppbärningsanordningens vagga kan om så önskas alternativt (ej visat) bilda del av mantlade eller omantlade handtag av godtyckligt utförande, men med vaggan bladfjäderansluten till maskinhuset enligt uppfinningen. Manteln kan därvid ges ljud- dämpande och/eller kylluftledande funktion och byggas kring maskinhuset med frigång eller styrd (sämre vibrationsdämp- ning) kring denna. Av bladfjädrarna uppfinningenligt uppburna konventionella handtag av vanlig annan typ, som exempelvis visas i patentskriften GB 2 230 728, tillämpade med eller utan mantel, kan vid lättare maskiner komma i fråga.

Uppfinningen är med fördel tillämplig även vid andra än den beskrivna maskintypen. Den med bladfjädrarna vid uppfinningen uppnådda vibrationsdämpningen har vid prov legat under det numera normerande gränsvärdet för tillåtlig handvibration.

Detta ökade skydd kan utnyttjas även för maskinutrustning, t.ex. för vibrationsdämpning mellan maskinspett och dessas tungt belastade maskinella uppbärnings- och inriktningsan- drdningar, liksom vid maskinell matning av borrmaskiner mel- lan maskinen och dess utmed en matningsbalk styrda släde.

Claims (12)

10 15 20 25 30 503 979 PÅTENTKRAV

1. Avvibrerat maskindrivet verktyg innefattande ett ma- skinhus (10), en drivmekanism (11,13) inrymd i maskinhuset (10) och anordnad att driva ett ur maskinhuset utskjutande arbetsverktyg (12), samt en uppbârningsanordning (20), i vil- ken vibrationer förorsakade av drivmekanismens (11,13) och verktygets (12) arbete icke är önskvärda, och vilken uppbär maskinhuset (10) via vibrationsdämpande organ (27-30) samt är anordnad att påföras en maskinhuset (10) och verktyget (12) påverkande lämpligt riktad matningskraft (40) för att få verktyget (13) att bearbeta ett yttre arbetsobjekt, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att uppbär- ningsanordningen (20) bildar en vagga (21-23) för upphängning av maskinhuset (10), i vilken de vibrationsdämpande organen utgörs av åtminstone två par bryggor av bladfjädrar (27,29;28,30) fästa motliggande vid vaggan (21-23) och vid maskinhuset (10) med inbördes avstånd i dess och vaggans (21- 23) längdled.

2. Verktyg enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att bladfjädrarna (27-30) är två par och vardera paret sträcker sig från fästen (l6,17) på vaggan (21-23) på ömse sidor om maskinhuset (10), överbrygga: med frigång det mellanliggande maskinhuset(l0), och sträcker sig till var sitt sidofäste (32,33,31) på ma- skinhuset (10) vid maskinhusets motsatta sida, varjämte blad- fjädrarna är ställda med bladen tvärs riktningen av på verk- tyget (12) pålagd matningskraft (40). 10 15 20 25 30 '503 979

3. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att vaggans (21-23) fästen (16,17) ligger i väsentligen samma plan, företrädes- vis ett längdplan till maskinhuset (10).

4. Verktyg enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d att maskinhuset (10) d ä r a v , omges av en yttre fast skyddsmantel (15), vaggan (21-23) är utbildad med motriktade flänsar (l6,17), som bildar dess fäs- ten och är förda genom öppningar (26) i skyddsmanteln (15), varvid flänsarna (l6,17) under arbete med verktyget har fritt rörelse- och vibrationsutrymme i öppningarna (26).

5. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att bladfjädrarna (27-30) är förspända i vaggan (21-23) till att föra denna re- lativt maskinhuset (10) i en riktning motsatt verkan av på vaggan (21-23) i arbete i verktygets (12) längdriktning på- lagd matningskraft (40), varvid förspänningen är förinställd till sådan storlek att vid i och för arbete påförd matnings- kraft vaggan (21-23) har förbindelse med verktyget enbart via bladfjädrarna.

6. Verktyg enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att samverkande mel- lan vaggan (21-23) och maskinhuset (10) anordnade anslagsor- gan (35-37) begränsar vaggans av förspänningen förorsakade utslag relativt maskinhuset (10) vid matningskraften noll, men vid bladfjädrarna (27-30) för normalt arbete belastande matningskraft (40) förs och förblir utom beröring med varand- Ia. 10 15 20 25 30 503 979 10

7. Verktyg enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att anslagsorganen (35-37) är anordnade mellan vaggan (21-23) och maskinhusets (10) mot denna vettande sidor och är utformade som klackar (35) samverkande med stoppanslag (36,37), valfritt det ena av dessa organ på vaggan (21-23) och det andra vid intilliggande sida av maskinhuset (10).

8. Verktyg enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att klackarna (35) in- griper i sidourtag (38) på maskinhuset (10), varvid sidourta- gens ena ände bildar stoppanslaget (36), sidourtaget (38) med åtminstone en längsgående vägg (39) i sidled har frigångsspel relativt klackarna (35) och tillsamans med sidourtagets (38) motsatta ände (37) bildar ändstopp, som hindrar blad- fjädrarnas (27-30) överbelastning vid överdriven matnings- belastning såväl i matningsrikningen (40) som i maskinhusets (10) sidled.

9. Verktyg enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att vid horisontellt orienterat maskinhus (10) vertikalprojektionen av maskinhu- sets tyngdpunkt (41) faller inom vaggan (21-23) mellan dennas i längdled yttersta bladfjädrar (27,30).

10. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att verktyget (12) utgör del av en handhållen slående maskin (10), vid vilken sidriktade griphandtag (18) är tillordnade i vaggan (21-23) ingående sidelement (21) väsentligen i linje med varandra för påföring av matningskraft (40) på maskinhuset (10) för hand via vaggan (21-23) under arbete, varjämte bågformiga tvärele- 10 15 503 979 11 ment (22,23) överbryggar maskinhuset (10) och förenar sid- elementen: (21) motsatta ändar till att bilda vaggan (21-23).

11. ll. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att verktyget utgör del av ett maskinspett, vid vilket vaggan och i denna ingåen- de sidelement bildar del av en maskinell uppbärnings- och in- riktningsanordning, företrädesvis en utliggarbom med tillord- nad hydraulik för maskinspettets och vaggans inriktning.

12. Verktyg enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att verktyget utgör del av en borrmaskin, vid vilken uppbärningsanordningens vag- ga bildar del av en släde, som är styrd för maskinell matning av maskinhuset utmed för släden anordnade styrgejder på en matningsbalk.