SE529430C8 - Vibrationsdämpat handhållet motordrivet verktyg - Google Patents

Description

Föreliggande uppfinning avser ett handhållet motordrivet verktyg som beskrivs i in-gressen till patentkrav 1.

Bakgrund Pneumatiska, hydrauliska och elektriska handhållna motordrivna verktyg används i tusentals olika arbetsområden. Verktyg som överför rotationen från en roterande drivande motor till en fram och återgående linjär rörelse, för exempelvis sågning, filning och polering, ger ofta upphov till betydande vibration, vilken kan överföras till handen och armen på personen som använder verktyget.

Långvarig användning av vibrerande verktyg kan orsaka förändringar i senor, musk-ler, ben och leder, och kan påverka nervsystemet. Gemensamt är dessa effekter all-mänt kända som Hand-Arm Vibrations Syndrom (HAVS). Symptomen förVWFförvärras när händerna är exponerade för kyla.

Arbetare påverkade av HAVS rapporterar vanligen: attacker av vitnande (bleknan-de) av en eller flera fingrar när de exponeras för kyla, krypningar och tappad känsla i fingrarna, tappad känsla för lätt beröring, smärta och kyla mellan perioder av attacker av vitafingrar, och förlust av greppstyrka, och även bencystor i fingrar och leder i vissa fall.

Utvecklandet av HAVS är gradvist och ökar i svårighetsgrad över tiden. Det kan ta några månader upp till flera år för symptomen av HAVS att bli märkbara. När ve-tenskaplig bekräftelse av dessa sena effekter kommit fram, har försök att undvika dessa försvagande effekter givits allt större tonvikt under de senaste tio års perio-derna.

Förutom användning av anti-vibrations handskar, begränsningar av antalet timmar av exponering för vibrationer och användandet av skarpare verktyg, har striktare be-stämmelser blivit ålagda för vibrationsnivåer genererade av handhållna motordrivna verktyg, mätt i frekvensviktad acceleration (m/s<2>). Standarden framtagen av Ameri-kanska Konferensen av Regerings Industriella Hygienister (ACGIH) föreskriver ett maximum på 4 m/s<2>för 8 timmars användning. Det europeiska direktivet 2002/44/EC tillåter en övre absolut gräns på 5 m/s<2>för en 8 timmars period.

Industrin för handhållna motordrivna verktyg har utsatts för signifikant tryck under längre tid att utveckla verktyg som kan generera tillräcklig fram och återgående linjär aktiv kraft för att exempelvis såga och fila utan att reaktionskrafter förs över till handen som håller verktyget.

Bakgrundsteknik Ett handhållet motordrivet verktyg är beskrivet i SE 134 791, vilket överför en roterande rörelse genererad av en elektrisk motor till en fram och återgående linjär rörelse. Ett excenteraggregat innefattar en första element, som är säkert monterad på sagda drivaxel och har ett cirkulärt urtag excentriskt i förhållande till sagda drivaxel och ett andra element passande i sagda urtag. För linjär fram och återgående rörelse är verktygshållaren förbunden på ett konventionellt sätt via en vevstake till ett vev-stakslager på den andra cirkulära delen i en position förskjuten från centrumaxeln av den andra delen. Genom rotation av det andra cirkulära elementet inom det första elementet kan de två excentriciteterna antingen adderas, vilket ger maximalt utslag, eller, genom rotation av den andra delen 180° i det första elementet, från den maximala utslagspositionen, uppnås en konfiguration där vevstakslagret är i rotationsaxeln av det första elementet och därigenom ges ett linjärt utslag som är noll. Genom att vända det andra elementet i det första elementet kan alla slaglängder upp till den maximala uppnås. När den önskade slaglängden är inställd, skruvas en ställskruv åt därmed låses det första och det andra elementet ihop.

Eftersom det första och det andra elementet är gjorda i samma material och passar ihop, oberoende av den relativa inställningen av det andra elementet, kommer en cirkulär enhet centrerad på rotationsaxeln, alltid att vara balanserad i sig själv. Emellertid kommer inte de reaktionskrafter som produceras av den linjära fram och återgående rörelsen hos verktyget att balanseras och måste därmed absorberas av handen och armen på användaren.

Olika komplicerade mekanismer har föreslagits för att dämpa de här reaktionskrafterna i liknande fram och återgående handhållna motordrivna verktyg som sågen be-skriven i US20050022395A1.1 denna såg, överförs en roterande rörelse från en elektrisk motor till en fram och återgående rörelse hos ett sågblad via ett roterande vevhjul och en bladdrivande vevtapp excentriskt placerad på vevhjulet. I ett försök att balansera ut vibrationskrafter finns det en annan vevtapp på det roterande vevhjulet förflyttandes en motvikt fram och tillbaka. Som omnämnt i beskrivningen av US20050022395A1, har motvikten en fast vikt och stigvinkeln för den oscillerande rörelsen hos motvikten är satt permanent på ett standardiserat uppskattat värde för ett standardmotstånd frambringat genom sågning genom standardmaterial. Det finns ingen möjlighet att justera slaglängden på sågbladet, vilket skulle kräva en justering av den fram och återgående rörelsen för motvikten för att uppnå utsläckning av vibrationerna.

Den här konstruktionen är därför permanent inställd och gör varje slaglängdsjuster-ing eller motviktsrörelsejustering, omöjlig.

Sammanfattning av uppfinningen Problemet som adresseras av föreliggande uppfinning är att konstruera ett handhållet motordrivet verktyg av fram och återgående typ, som är robust, kompakt och enkelt i sina mekanismer både för arbete och för vibrationskompensation, och som också medför enkel verktygsslaglängdsjustering, utan att kompromissa med avseen-de på full utsläckning av vibrationerna.

Det här motordrivna verktyget skall vara anpassat för höghastighetsoscillation och tåla kontinuerlig användning under lång tid utan signifikant nedgång av vibrations-utsläckningen.

Detta uppnås med ett fram och återgående handhållet motordrivet verktyg av den typ som beskrivs i inledningen genom de särdrag som visas i den kännetecknande-delen av kravet 1.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar det första och det andra excenteraggregatet identiska delar, varigenom produktions och repara-tionskostnaderna reduceras.

Ytterligare föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning visas i de osjälv-ständiga patentkraven.

Detaljerad beskrivning Uppfinningen kommer nu att illustreras med referens till en ickebegränsande föredragen utföringsform, visad i de medföljande figurerna av vilka: Figur 1 visar i perspektiv ett handhållet fram och återgående motordrivet verktyg enligt uppfinningen, Figur 2 visar en sprängskiss av det motordrivna verktyget i Figur 1, Figur 3 är en sprängskiss av delar i det första excenteraggregatet, och Figur 4(a) visar ett längsgående tvärsnitt genom samma motordrivna verktyg längs centerplanet A-A i Figur 4(b), som visar en ändvy av det motordrivna verktyget. Figur 1 visar det handhållna fram och återgående motordrivna verktyget enligt föreliggande uppfinning, med ett hus 21,22 ett cylindriskt motviktsskydd 22 och även en verktygshållare 9 för att fasthålla en fil eller ett poleringsverktyg för en fram och återgående rörelse.

Verktygets vinkel kan justeras runt sin longitudinella axel med användande av ett justeringsdon 23 under pågående filning eller polering. Verktyget är kopplat till en motordriven flexibel roterande axel via en koppling 24.

Figur 2 visar samma handhållna fram och återgående motordrivna verktyg i en sprängskiss avslöjandes en roterbar axel 8 på vilken det finns både ett första excenteraggregat (ej uppsprängt) 10 för att överföra linjär fram och återgående rörelse till verktygshållaren 9 och ett andra excenteraggregat 10' (uppsprängt) för att överföra linjär fram och återgående rörelse till en motvikt 6. Både det första och det andra excenteraggregatet 10,10', är sammansatt av identiska delar (se också figur 3 och 4):ett cirkulärt distanselement 1,1' med ett centrerat hål lc, lc' genom vilket den roterande axeln 8 går igenom. Varje cirkulärt distanselement är säkert låsta, mot rotation, till den roterande axeln 8 genom en låsskruv 5, 5'. Varje distanselement 1,1' är cirkulärt och centrerat om axeln 8 men har på insidan ett cirkulärt spår lb, lb' vilket är förskjutet excentriskt från den roterande axeln 8.1 detta cirkulära spår passar ett cylindriskt parti 2b, 2b' av ett proximalelement. Detta proximalelement har på sin andra sida ett nålrullager 4,4' vilket är förskjutet excentriskt i relation till centrum av det cirkulära partiet 2b, 2b' av proximalelementet. En ring 7, T utgör den yttre ringen av nålrullagret 4, 4' och har ett fästelement för en vevstake 12,12' ledande antingen till verktygshållaren 9 eller till motvikten 6 för att överföra fram och återgående rörelse till denna.

De två excenteraggregaten 10,10' är placerade upp och nedvända i relation till varandra och samma drivaxel 8 passerar genom dem, medförande en extremt robust och enkel konstruktion. Proximalelementen (det andra) (2,2') angränsar varandra och därigenom reduceras reaktionskraftparet genererat av dem till ett minimum. Det faktum att de två excenteraggregaten är gjorda av identiska delar gör det väldigt enkelt att balansera dem i förhållande till varandra, tillsammans med kostnadsbespa-ringar för tillverkning och reservdelar.

Som tydligt visas i figur 4(a), kan genom uppskruvning av skruven 3 och rotation av proximalelementet i spåret i distanselementet, excentriciteterna i det cirkulära spåret 1,1' och nållagrets ring 2a, 2a', antingen gradvis förenas, slutligen resulterande i maximal slaglängd för vevstaken 12,12' eller flyttas ifrån varandra slutligen resulterande i att excentriciteterna helt släcker ut varandra med resultat att slaglängden i allt väsentligt blir noll.

Den numrerade skalan 2d, 2d' på kanten av proximalelementet 2, 2' används för att bestämma den förenade excentriciteten från noll slag till ett maximum av 5 mm. Det är enkelt för användaren att ställa slaget för motvikten till exakt samma värde som för verktygshållarens slag. Detta kan enkelt kontrolleras genom att ta bort skydden 25.

Claims (9)

1. Handhållet motordrivet verktyg utförande en fram och återgående rörelse, in-nefattande: en fram och återgående verktygshållare (9), en roterande axel (8) ett första excenteraggregat (10') fixerat vid sagda roterande axel (8) och överförande roterande rörelse hos axeln till en fram och återgående rörelse hos sagda verktygshållare (9), en motvikt (6) motverkande reaktionskrafter genererade av verktygshållaren, kännetecknat av : ett andra excenteraggregat (10) också fast vid sagda roterande axel (8) och överförande roterande rörelse hos axeln till en fram och återgående linjär rörelse av sagda motvikt (6) diametralt motstående till och i fas med den fram och återgående linjära rörelsen hos verktygshållaren (9), både sagda första och andra excenteraggregat (10,10') innefattar ett första element (1,1') fast monterat på sagda drivaxel (8) och har ett cirkulärt element (la, la') excentrisk i förhållande till sagda drivaxel (8) och ett andra element (2,2'), vilket är roterbart justerbart och låsbart relativt sagda cirkulära element (1,1a) och vilket har en ocentrerad vevtapp överförande fram och återgående rörelse när sagda drivaxel roterar.

2. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 1, kännetecknat av att sagda ocentrerade vevtapp är en ihålig lagertapp (2a, 2a') genom vars innandöme sagda drivaxel (8) passerar.

3. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 2, kännetecknat av att sagda första och andra excenteraggregat (10,10') innefattar identiska delar.

4. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 2 eller 3, kännetecknat av att sagda andra excenteraggregat (10) är monterat upp och ned i förhållande till sagda första excenteraggregat (10') med sagda andra element (2,2') närlig-gande varandra och sagda första element (1,1') distanserade från varandra.

5. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 1, kännetecknat av att sagda motvikt är monterad på en vevaxel (12') driven av vevtappen i sagda andra excenteraggregat (10') och är utbytbar för att motbalansera olika verktyg.

6. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 2, kännetecknat av att sagda ihå-liga cylindriska lagertapp utgör innerringen på ett nålrullager, av vilken den yttre ringen (7, 7') är förbunden med en vevaxel (12,12') för fram och återgående rörelse av respektive verktygshållare (9) eller motvikt (6).

7. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 2, kännetecknat av att varje excenteraggregat är försett med en periferisk skala (2d) indikerande den exakta positionen av det första elementet relativt till det andra elementet och därmed slaglängden av den fram och återgående rörelsen.

8. Handhållet motordrivet verktyg enligt krav 7, kännetecknat av att slaglängden kan justeras mellan 0 och 5 mm.

9. Handhållet motordrivet verktyg enligt något av föregående krav, kännetecknat av att sagda motordrivna verktyg är en höghastighetsfil eller polerare.