Портативный приводной инструмент для крепежа Советский патент 1992 года по МПК B25C1/10 

виде вентилятора 11, начинает работу при включении переключателя 16. Триггерный управляющий механизм (ТУМ) 15 закрывает камеру 5 за счет перемещения скользящего цилиндра 8, Далее ТУМ 15 взаимодействует со средством 7 подачи топлива и обеспечивает ввод топлива в камеру 5. Взаимодействие ТУМ 15 с пьезоэлектрической системой 17 зажигания обеспечивает искру для средства воспламенения 6. При воспламенении топлива газы приводят в действие поршень 2, толкая его вместе с РЭ 4, преодолевая обратное действие средства 13 возвращения РЭ 4. При выключенном ТУМ 15 цилиндр 8 перемещается ниже и камера 5 со- единяется с атмосферой. Поршень 2 возвращается назад за счет действия средства 13. По второму варианту инструмент содержит обойму, обеспечивающую подачу крепежа под рабочий элемент 4 в направляющую конструкцию, чтобы он подавался к изделию. Имеется держатель, включающий несколько сухих элементов, которые служат в качестве источника питания. 10 з.п.ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам портативных инструментов. Целью изобретения является повышение эффективности работы. Инструмент содержит корпус 1, поршень 2, размещенный в циличдре 3, рабочий элемент (РЭ) 4, камеру 5 сгорания. Генератор турбулентности, выполненный в СО с XI о с 8 j CJ Фиг./

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройству портативных инструментов, которые могут применяться для крепежа, например, при помощи гвоздей,

Целью изобретения является эффективности работы.

На фиг,1 показан продольный разрез инструмента при относительном положении основных элементов до начала работы; на фиг.2 - продольный разрез второго варианта инструмента при относительном положении основных элементов до начала работы; на фиг.З - продольный разрез инструмента, аналогичный фиг.2, но при отно- сительном положении основных элементов в конце рабочего хода; на фиг.4 - частичный разрез элементов, образующих устройство воспламенения, инструмента фиг,2; на фиг,5 - схема цепи воспламенения инстру- мента на фиг.2; на фиг,6 - продольный разрез третьего варианта инструмента при относительном положении основных элементов до начала работы; на фиг.7-показан разрез запирающего механизма инстру- ментэ на фиг,6; на фиг.8 - разрез по А-А на фиг.6; на фиг.9 - увеличенный разрез средства воспламенения инструмента фиг.6; на фиг.Ю - увеличенный разрез средства подачи топлива инструмента фиг.6; на фиг.11 - разрез источника топлива инструмента фиг.6; на фиг. 12 - разрез по Б-Б фиг, 11,

Портативный приводной инструмент по первому варианту фиг,1 содержит корпус 1, поршень 2, размещенный в цилиндре 3 с возможностью перемещения, рабочий элемент 4, прикрепленный к поршню 2, камеру 5 сгорания, образованную внутри корпуса 1 его стенками и днищем поршня 2 и снабженную средствами воспламенения 6 и под- ачи топлива 7, клапанное устройство для

регулирования потока воздуха внутри камеры 5 сгорания и выбрасывания из нее продуктов сгорания и представляющее собой скользящий цилиндр 8. Корпус 1 снабжен входным 9 и выходным 10 отверстиями. В камере 5 сгорания размещен генератор турбулентности, выполненный в виде вентилятора 11 со средством приведения его в действие, выполненным в виде автономного электродвигателя 12. Инструмент снабжен средством 12 для возвращения рабочего элемента 4 в исходное положение. Средство 7 подачи топлива снабжено источником 14 топлива. Инструмент содержит триггерный управляющий механизм 15, взаимодействующий со средством 7 подачи топлива и средством воспламенения 6, переключатель 16 и пьезоэлектрическую систему 17 зажигания.

Инструмент согласно фиг,1 работает следующим образом.

Вентилятор 11 начинает работу при включении переключателя 16. Триггерный управляющий механизм 15 закрывает камеру 5 сгорания за счет перемещения скользящего цилиндра 8. Далее триггерный управляющий механизм 15 взаимодействует со средством подачи топлива 7 и обеспечивает ввод топлива в камеру 5 сгорания и далее взаимодействует с пьезоэлектрической системой 17 зажигания, которая обеспечивает искру для средства воспламенения 6, за счет чего и происходит воспламенение топлива в камере сгорания и газы приводят в действие поршень 2, толкая его вниз вместе с рабочим элементом 4, преодолевая обратное действие средства 13 возвращения рабочего элемента 4. Когда григгерный управляющий механизм 15 выключен, скользящий цилиндр 8 перемещается ниже камера 5 сгорания соединяется с атмосферой, лопасти вентилятора 11 имеют малый шаг, чтобы выталкивать отработанный газ и вводить свежий воздух в камеру 5 сгорания. Поршень 2 возвращается назад за счет действия средства 13 возвращения рабочего элемента, и инструмент готов к работе снова. Инструмент по второму варианту фиг.2-5 дополнительно содержит обойму 18, обеспечивающую подачу крепежа под рабочий элемент 4 в направляющую конструкцию 19, чтобы он подавался к изделию, держатель 20, имеющий несколько сухих элементов, которые служат в качестве источника питания 21.

Источник 14 топлива установлен между корпусом 1 и ручкой 22. Источник 14 топлива наполняется сжиженным горючим газом под давлением, например пропаном, который испаряется, когда выпускается в атмосферу. Источник 14 топлива удерживается шарнирным кронштейном 23 и прикреплен к верхнему V-образному кронштейну 24. Верхний конец источника 14 топлива имеет клапан 25 для дозировки топлива из резервуара. Гибкая пластмассовая крышка 26 шарнирно крепится к элементу 27, установленному в верхнем кронштейне 24, чтобы удерживать источники 14 топлива на месте. Крышка 26 открывается, когда источник 14 должен заменяться. Крышка 26 обеспечивает усилие направленное вниз, за счет которого удерживается нижний конец бака в нижнем кронштейне 23. Необходимо отметить, что крышка 26 имеет несколько больший внутренний размер, чем внешний размер источника 14.

В корпусе 1 по окружности выполнены отверстия 28 для прохода воздуха. Верхний конец корпуса 1, расположенный выше вентилятора, закрыт головкой цилиндра 29. Клапан выполнен в виде скользящего цилиндра 8, который вместе с головкой цилиндра 29 цилиндром 3 и поршнем 2 образует камеру 5 сгорания.

Цилиндр 3 закрыт у своего нижнего конца крышкой 30 литья, которая соответствующим образом удерживается в корпусе 1. Ближе к дну цилиндра 3 располагается се- рия выпускных отверстий 31, которые отсе- ; каются выпускными клапанами 32, чтобы регулировать поток газа из цилиндра 3. С цилиндром 3 рядом с отверстиями 31, соединяется литое круглое кольцо 33. У дна цилиндра 3 имеется уплотнение 34. В крышке 30 имеется несколько отверстий 35, которые соединяют дно цилиндра 3 с камерой 36, в которой располагается пружина 37. Клапаны 32 позволяют газу над поршнем, когда поршень проходит отверстия 31 и одноходовые обратные клапаны 38, выходить, при этом клапаны остаются закрытыми во время перемещения поршня вниз, обеспечивая сжатие воздуха ниже поршня и образуя буфер, предотвращающий зацепление поршня 2 дна цилиндра. Клапаны 38 также открывают и вводят воздух в пространство ниже поршня, после того как поршень 2 начинает возвращаться в свое исходное положение.

Поршень 2 содержит пару круглых колец, которые имеют такие размерь, чтобы фрикционные усилия между поршнем и внутренними стенками основного цилиндра были достаточно большими, чтобы в отсутствии разности давления в поршне он оставался на месте относительно внутренних стенок цилиндра 3, когда он возвращается в исходное положение. Перемещение вверх поршня 2 ограничено за счет перекрытия

цилиндра 3. Скользящий цилиндр 8, составляющий регулятор для камеры 5 сгорания, может свободно перемещаться между нижним положением, показанным сплошными линиями на фиг.2, где камера 5 сгорания

открыта в атмосферу, чтобы позволить воздуху свободно проходить в нее, как показй- но стрелками, и верхним положением, показанным пунктирными линиями, где камера сгорания отсечена от атмосферы кольцом 39, имеющимся в крышке 29, и кольцом 40, имеющимся в цилиндре 3.

Чтобы инструмент не мог срабатывать до тех пор, пока не получено зацепление с изделием, перемещение цилиндра 8 осуществляется с помощью запирающего механизма, который срабатывает, когда инструмент приводится в контакт с изделием, где необходимо установить крепеж. В устройстве, показанном на фиг.2, имеется

подпружиненная отливка, к которой подсоединены подъемные стержни, которые используются для подъема и опускания цилиндра 8. В камере 36 между направляющей конструкцией 19 и нижним концом

крышки 30 располагается У-образная отливка 14. С отливкой соединены три подъемных стержня 42, которые соединяют отливку 41 с цилиндром 8. Вниз от отливки 41 проходит прилив 43. Пружина 37 в камере 36 смещает

отливку 41 в положение, показанное на фиг.2. Внутри прилива 43 имеется основной подъемный стержень 44, который при перемещении вверх перемещает вверх и стержни 42, которые,находятся в цилиндре 8, для

отсекания камеры сгорания 5. Конструкция выбирается с таким расчетом, чтобы зацепление основного подъемного стержня 44 с изделием приводило к подъему цилиндра 8 на определенное расстояние, показанное

пунктирными линиями на фиг.2, чтобы отсечь камеру 5 сгорания. Соответственно, когда инструмент поднимается от изделия, пружина 37 смещает подъемный стержень 44 вниз, перемещая цилиндр 8 до положения, показанного сплошной линией на фиг.2, где камера 5 сгорания открыта в атмосфере.

Ручка 22 содержит органы управления инструментом. Ручка 22 содержит упорный переключатель 16, триггерный управляю- щий механизм 15, часть средств подачи топлива 7, которая вводит топливо в камеру сгорания 5 через каналы 45 в головке цилиндра 29, и механизм замыкания цепи зажигания 46, который запускает и останавливает триггерный механизм 15.

Триггерный механизм 15, установленный на ручке 22, содержит рычаг 47, который шарнирно соединен с пьезоэлектрической системой 17 сжигания. Кнопка 48 соединена со средством подачи топлива 7.

Работа триггера через рычажную передачу 49 и кулачковый механизм 50 заставляет перемещаться источник 14 топлива влево, что приводит к нажатию выпускного сопла 51, за счет чего вводится определенное количество топлива в канал 45 от клапана 25. Источник 14 удерживается в этом положении с помощью крышки 26. Когда триггер высвобождается, пружина 52 воз- вращает источник 14 топлива в положение, показанное на фиг.2.

Фиг,4 и 5 показывают цепь зажигания. Согласно известному пьезоэлектрическому эффекту, напряжение подается к противо- положным сторонам особых кристаллов 53,

54,когда они прижимаются. Здесь используется кулачковый механизм, приводимый в действие рычагом 47 и шарнирным пальцем

55,который прижимает вместе два кристал- ла 53 и 54.

Триггерный блокировочный механизм включает звенья 56, которые соединены с триггерным механизмом 15 натяжной пружиной 57 и осью шарнира 58. Соединитель- ные звенья 56 располагаются на противоположных сторонах источника 14 топлива. До тех пор пока цилиндр 8 перемещается вверх при перемещении вверх стержней 42, триггерный механизм 15 не может приводиться в действие, обеспечивая искру для зажигания топлива в камере 5 сгорания. Перемещение вверх стержней 42 перемещает звенья 56 вверх, чтобы подать дозу топлива в камеру сгорания 5 и привести в действие пьезоэлектрическую систему 17 зажигания. В ином случае триггер не может обеспечивать ввод топлива и искру до тех пор, пока изделие не переместится вверх, высвобождая кнопку 48.

Инструмент, показанный на фиг 2-5, работает следующим образом.

При прижатии инструмента включается переключатель 16, запуская электродвигатель 12 вентилятора 11, обеспечивая турбулентность в камере 5 сгорания. В то время как электродвигатель 12 вентилятора 11 работает, создается разность давления в камере 5 сгорания, которая гонит свежий воздух через верхние отверстия 10. Вращающиеся лопасти вентилятора 11 создают завихрения внутри камеры сгорания. Газы от сгорания топлива оставшиеся в камере сгорания от предшествующего цикла, полностью выталкиваются из камеры сгорания за счет действия вентилятора 11.

Когда инструмент устанавливается на изделии, основной подъемный стержень 44 нажимается, как показано на фиг.З, при этом преодолевается усилие смещающей пружины 37, перемещая подъемные стержни 42, и цилиндр 8 из своего нижнего положения, показанного сплошными линиями, перемещается в верхнее положение, показанное пунктирными линиями, отсекая камеру 5 сгорания. Такое перемещение вверх подъемных стержней также приводит в действие механизм замыкания запальной цепи. Иными словами, звенья 56 вытягиваются, позволяя кнопке 48 переместиться вверх. Перемещение вверх кнопки 48 приводит к тому, что механизм впрыска топлива приводится в действие за счет перемещения источника 14 топлива влево под действием передачи 49 и кулачкового механизма 50. Это приводит к зацеплению узла дозирующего клапана 25 и вводу дозированного топлива в канал 45 и камеру 5 сгорания. Во время перемещения вверх кнопки 48 кристаллы 53 и 54 прижимаются вместе, за счет чего возникает искра в средстве воспламенения 6 от приведенной в действие пьезоэлектрической системы 17 зажигания.

Быстрое расширение воспламененной топливно-воздушной смеси приводит к перемещению верхней поверхности поршня 2 и толканию вниз бойка, который действует на крепеж, загоняя его в изделие. Кроме того, перемещение поршня 2 в рабочем ходе приводит к сжатию воздуха внутри цилиндра 3. Когда давление возрастает ниже поршня 2, выхлопной клапан 32 на боковых стенках основного цилиндра 3 остается открытым. Пока выхлопной клапан 32 открыт, давление не может расти на нижней поверхности поршня 2, Когда поршень 2 проходит ниже отверстий 31, воздух, ограниченный нижней поверхностью поршня 2 внутри крышки 30 изолирован от атмосферы и дав jieHHe на нижнюю поверхность поршня 2

быстро возрастает. Камера сгорания может быть построена и в нижнем конце цилиндра 3, который функционирует как демпфер, чтобы предотвратить столкновение поршня с крышкой 30.

Поскольку поршень 2 прошел отверстие 31 на боковых стенках цилиндра 3, газы от сгорания топлива свободно проходят из цилиндра 3 через клапан 32 в атмосферу. Температура газов в камере сгорания быстро падает за счет расширения газов, когда поршень проходит вниз, и охладительного эффекта стенок, окружающих газы, и такое быстрое падение температуры создает вакуум внутри камеры 5 сгорания. Поскольку давление внутри камеры сгорания ниже атмосферного, клапан 32 закрывается.

Как только давление на верхнюю поверхность поршня 2 становится меньше, чем давление на нижнюю поверхность, поршень 2 начнет выдавливаться вверх, совершая обратный ход, Первоначально, такое перемещение вверх вызывалось расширением сжатого воздуха (см.фиг.З). Последующие перемещения вызываются давлением атмосферы. Дополнительный воздух подается в нижней поверхности поршня 2 через обратные клапаны 38, которые открыты под действием атмосферного давления. Поршень 2 будет продолжать перемещаться вверх до тех пор, пока не зацепит выступ на цилиндре 3 и останется у верхнего торца цилиндра 3.

Если инструмент затем поднимется от изделия, основной подъемный стержень 44 прижимается наружу за счет действия основной смещающей пружины 37 Поскольку электрический вентилятор 11 все еще работает, оставшиеся выхлопные газы выдуваются в отверстия 28 и свежий воздух втягивается через входные отверстия 10. В этом случае инструмент готов к производству крепежа следующего изделия,

На фиг.6-9 показан третий вариант портативного инструмента для крепежа.

Инструмент, показанный на фиг.6-9, сходен во многих отношениях с тем, что показывалось на фиг.2-5. За исключением того, что будет описано ниже. Механизм для установки скользящего цилиндра 8, который составляет основной клапан для контроля открывания и закрывания камеры 5 сгорания, несколько отличается оттого, что показано на фиг.2. В частности, перемещение вверх подъемного стержня 44 при установке инструмента в контакте с изделием перемещает опору 57 вверх против действия пружины 37, Как показано на фиг.7-8, опора 57 имеет Х-образную форму и соединена с каждым из выступов стержней 58,

которые, как показано на фиг.7, имеют верхние концы, расположенные в круглом отверстии цилиндра 8. Зацепление стержня 44 с изделием будет приводить к подъему

5 опоры 57 и стержней 58, перемещая цилиндр 8 вверх и вводя верхнюю часть цилиндра 8 в плотный контакт с уплотнительным кольцом 39, а нижняя часть цилиндра 8 - в плотный контакт с кольцом 40, отсекая ка0 меру сгорания.

Другое отличие между двумя устройствами заключается в том, что в устройстве, показанном на фиг,6, перемещение вверх цилиндра 8 приводит к вводу дозы топлива

5 в камеру сгорания. Такое действие происходит при зацеплении цилиндром 8 рычага 59 крышки 60; Перемещение вверх крышки 60 приводит к ее поворачиванию по оси, в результате чего клапан 25 перемещается

0 внутрь, позволяя пропустить дозу топлива в канал 45, ведущий к камере сгорания 5. Перемещение против часовой стрелки источника топлива 14 обеспечивается упругой прокладкой 61.

5 Другие отличия от инструмента, показанного на фиг.6, заключаются в корпусе 1 инструмента, который включает пружину 62 в цилиндрическом приливе 63, обеспечивающих перемещение подъемного стержня 44

0 в наружное положение, когда инструмент перемещается от изделия независимо от того, переместился цилиндр 8 или нет в нижнее положение за счет действия пружины 37.

5 Другое отличие между двумя вариантами устройства заключается в запирающем механизме, показанном на фиг.6, который предотвращает перемещение триггерного механизма 15, чтобы привести в действие

0 инструмент до тех пор, пока он не зацепится с изделием. Инструмент, показанный на фиг,,6, использует запирающий механизм безопасности, который при выведении инструмента из зацепления с изделием уста5 навливается так, чтобы рычаг 64 предотвращал перемещение триггерного механизма 15, с помощью зацепления между рычагом 64, и фланца 65, который проходит наружу от стойки триггера 66. Затвор

0 триггера 67 удерживается в положении, показанном на чертеже, за счет действия торсионной пружины 68, за счет чего затвор соединяется с корпусом 1 инструмента. Видно, что затвор триггера 67 перемещает5 ся из зацепления с триггерным механизмом 15 при перемещении вверх подъемного стержня 44. Подъемный стержень 44 соединен с кольцом 69 через цилиндрический прилив. Кольцо 69 имеет рычаг 70, который нормально находится в зацеплении с рычагом затвора 71, Таким образом, когда подъемный стержень 44 перемещается вверх, рычаг кольца 70 поворачивает затвор триггера 67 в часовом направлении, перемещая рычаг 64 из зацепления с фланцем 65. Триг- герный механизм 15 теперь свободен перемещаться и при перемещении вверх двигает рычаг 72, который приводит в действие пьезоэлектрическую систему, чтобы послать искру и воспламенить топливно-воздушную смесь, находящуюся в камере сгорания 5.

Работа инструмента, показанного на фиг. 6-9.

Захват ручки 22 в переднем положении приводит к включению переключателя 16 и началу работы электрического вентилятора 11. Когда инструмент приводится в контакт с изделием, основной подъемный стержень 44 перемещается вверх против действия пружины 37, поднимая цилиндр 8 и изолируя камеру сгорания 5. Как и в случае с инструментом, показанным на фиг.2, действие электрического вентилятора перед перемещением вверх цилиндра 8 приводит к завихрению воздуха в камере сгорания.

Перемещение вверх цилиндра 8 в дополнение к изоляции камеры сгорания 5 приводит к вводу определенного количества топлива в камеру сгорания через канал 45. Это происходит в результате того, что цилиндр 8 зацепляется с рычагом 59 крышки 60, который действует на крышку 60, поворачивая ее вверх и перемещая источник 14 топлива против часовой стрелки для выдачи определенного количества топлива в камеру 5 сгорания,

Перемещение вверх подъемного стержня 44 двигает затвор 67 триггера по часовой стрелке, расцепляя затвор итриггерный механизм 15, чтобы позволить кнопке 48 переместиться вверх. Перемещение ее верх приводит к срабатыванию пьезоэлектрической системы 17 зажигания, Поршень 2 затем перемещается вниз, вводя гвоздь в изделие. Обратное действие поршня и продувка камеры сгорания идентичны с тем, что описывалось при рассмотрении фиг.2.

Подача топлива для устройств, изображенных на фиг.2-5 и 6-9.

Предпочтительная форма дозирующего клапана показана на фиг,10, Клапан 72 содержит корпус 73, имеющий шток впуска топлива 75 и шток 76 выпуска топлива, имеющих каналы 77, 78. Корпус 74 содержит прокладку 79, установленную внутри цилиндрической полости, прокладка 79 имеет цилиндрическую полость 80, которая образует дозирующую камеру.

Спиральная пружина 81 установлена в цилиндрической полости 82 в корпусе 74 и

упирается в седло 83. Радиально проходят выпускные отверстия 84 в штоке 76 для выпуска жидкого топлива в распыленной форме в канал 45, ведущий к камере 5 сгорания.

5Корпус дозирующего клапана 74 связан

с резервуаром 85 сжиженного газа за счет вставления всасывающего штока 75 внутрь выпускного канала 86 в верхнем конце резервуара 85. Выпускной канал 86 связан с

10 обычным клапаном 87. Резервуар 85 предпочтительно изготавливается из металла, чтобы обеспечить соответствующую прочность, и внутри резервуара имеется полость 88 обычно крестообразной формы, которая

15 имеет нарезную верхнюю часть 89, ввернутую в клапан 87. Полость 88 сжимается и содержит определенный объем сжиженного газа. Соответствующее топливо, например, пропан, находится между полостью 88 и

0 внутренней стенкой резервуара 85 для подачи давления в полость 88 для выдавливания жидкого топлива наружу из клапана 87, в дозирующий клапан через всасывающий канал 77.

5Формула изобретения

0 перемещения во время рабочего хода, рабочий элемент, прикрепленный к поршню, камеру сгорания, образованную внутри корпуса его стенками и днищем поршня и снабженную средствами воспламенения и

5 подачи топлива и воздуха, клапанное устройство для регулирования потока воздуха внутри камеры сгорания и выпуска из нее продуктов сгорания отл ичающийся тем, что, с целью повышения эффективности

0 работы, инструмент дополнительно содержит генератор турбулентности, размещенный в камере сгорания, средство для приведения его в действие, средство для возвращения рабочего элемента в исходное

5 положение и обойму для подачи крепежа к рабочему элементу.

0 3. Инструмент по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что средство для приведения в действие генератора турбулентности выполнено в виде автономного электродвигателя, размещенного на корпусе.

5 4. Инструмент поп.1,отличающий- с я тем, что в корпусе выполнены входное и выходное отверстия, а клапанное устройство выполнено в виде скользящего цилиндра, установленного с возможностью перемеще- ния относительно корпуса для перекрытия

входного и выходного отверстий корпуса, причем к скользящему цилиндру прикреплен выключающий механизм.

27

V ti 57 52 Я

40

11, Инструмент по п.10, от л и ч а ю - щ и и с я тем, что часть корпуса в зоне дна цилиндра снабжена одноходовыми обратными клапанами.

21

Фиг.1

r см о со

CD ГCSjXX I

. ЧУчЧ

Kb

с

it

С

s

Ю

29 6 27 12 tt3

51

49

Фиг. 6

8

Фие.8

81

73

74

фиг.Ю

Фиг. 9

8$ 79

8587

89

L

A.

Ј-6 J

8,

Фиг. 12