МЕХАНИЧЕСКИЙ МОЛОТОК С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ Советский патент 1934 года по МПК B25D11/08 

Известны механические ударные инструменты, например, ударные буры, молотки, чеканки и т.п., в которых энергия, необходимая для удара, аккумулируется в пружине или пружинах действием механизма, вращаемого рабочим органом, например, валом электрического мотора.

В механических молотках этого рода, обычно для оттягивания бойка прижимании пружины, применяется кулак такой формы, чтобы отпустить боек в определенном положении вращающегося органа и продвинуть его под влиянием пружины, что и производит удар.

Известны также электрические молотки, в которых вращается орган, находящийся в неустойчивом положении и благодаря центробежной силе попеременно толкающий боек в противоположных направлениях, чем и вызывает его попеременное движение.

Ни один из упомянутых типов не дает удовлетворительных результатов, так как кулак страдает от ударов перемещающихся частей, а орган, находящийся в неустойчивом положении, страдает от вибраций и слишком коротких ударов. В инструментах, работающих от кулака, величина накопленной в пружине энергии зависит от формы кулака.

Предлагаемое изобретение касается механических молотков с электрическим приводом с применением червячной передачи для взвода и спуска бойка, нагруженного винтовыми пружинами, аккумулирующими энергию при взводе бойка для использования ее при нанесении удара последним, при постоянном вращении приводного механизма от электромотора. В подобных молотках, с целью перемещений бойка, червячная шестерня помещена в полость последнего и перемещает его при своем перекатывании по приводному червячному винту, причем эта шестерня снабжена кривошипным механизмом для перемещения ползуна, расположенного в гильзе бойка и предназначенного для аккумулирования энергии и перемены хода бойка. В видоизмененном молотке предлагается корпус бойка располагать на приводном валу с возможностью осевого перемещения посредством червячного винта, сцепленного с шестерней, заключенной в общей гильзе вместе с ползуном.

На чертеже фиг. 1 изображает вид предлагаемого молотка в продольном осевом разрезе; фиг. 2 - вид его в разрезе по линии II-II на фиг. 1; фиг. 3 - вид сбоку с частичным осевым разрезом видоизменного молотка; фиг. 4 - то же, второго видоизмененного; фиг. 5 - поперечный разрез по линии VII - VII фиг. 4.

В кожухе А (фиг. 1 и 2) установлен электрический мотор, с ротором А² и статором А¹. Кожух снабжен ручкой A³ и курком А⁴, управляющим работой мотора. Последний приводит во вращение непосредственно или посредством шестеренок С¹, С² червяк W¹, являющийся движущим органом механизма и вращающийся в подшипниках Е, Е¹, установленных в кожухе В, который охватывает все рабочие части механизма за исключением мотора. На валу мотора установлен вентилятор Е тяжелого типа, работающий не только для охлаждения, но и как маховое колесо для сведения к минимуму изменения в величине скручивающего момента. Червячный вал снабжен концевым упорным подшипником, принимающим на себя нагрузку во время работы с обоих концов.

С движущим червяком W¹ сцеплено червячное колесо W, цапфы С¹ и С² которого входят в подшипники, образуемые в самом теле бойка D, каковое колесо проходит через щель В² в кожухе В для сцепления с червяком.

Колено С червячного колеса (фиг. 2) связано при помощи шатуна С³ и пальца Р¹ с ползуном Р, скользящим в направляющей H, составляющей одно целое с бойком D. Пружина S¹ между ползуном Р и направляющей Н обеспечивает пружинящую работу шатуну С³. Боек D свободно скользит в кожухе В, снабженном, по большей части, стальной или чугунной внутренней втулкой В¹, образующей соответствующую поверхность износа, ибо кожух сам по соображениям легкости изготовляется из алюминия. С бойком D сопряжена главная аккумулирующая пружина S, имеющая первоначальное сжатие между бойком и неподвижным кожухом.

В работе червяк W¹ постоянно вращается мотором и сцеплен с зубчатой частью червячного колеса W, которая, вращаясь под действием шатуна С³, перемещает ползун Р, сжимая пружину S¹. Как только усилие сжатия последней превзойдет пружину S, колесо W, перекатываясь по червяку, будет перемещаться вместе с бойком вправо, сжимая и пружину S, так что обе пружины получат соответствующее сжатие.

Возвратное движение бойка и сжатие, пружины продолжаются до тех пор, пока колено С не пройдет через мертвую точку, т.е. после поворота колеса W на угол в 180° от показанного положения, после чего энергия, аккумулированная в пружинах, освобождается и обе пружины, действуя в одном направлении, перемещают боек, нанося удар, причем червячное колесо W свободно катится по червяку W¹ со скоростью, значительно превосходящей обычную его скорость от вращения червяком. Главная пружина S действует непосредственно на боек D, заставляя его перемещаться вперед с большой скоростью, а пружина S¹, действуя на червячное колесо W, помогает главной пружине перемещать боек.

Удар бойка воспринимается передатчиком или держателем Т, когда боек доходит до точки X, но если молоток работает без инструмента или если сопротивление, оказываемое бойку, недостаточно, чтобы поглотить удар, тогда боек перейдет за свое нормальное положение и удар будет поглощен буферной пружиной S², реакция которой заставит боек отскочить назад, возвращая таким образом энергию ударному механизму и облегчая мотору его работу по возобновлению цикла, каковая потребовалась бы полностью, если бы энергия удара была целиком поглощена работой над обрабатываемым материалом. Боек снабжен скользящими поверхностями D¹ D², а поворачиванию его вокруг своей оси препятствуют конечные плоскости червячного колеса W, которые задерживаются у точек Z, Z² паза В² втулки В¹, по которым могут вращаться или скользить в этом же пазу (фиг. 2).

Кожух В заполняется смазочным маслом так, чтобы все рабочие части во время работы получали обильную смазку. На чертеже фиг. 3 изображает вертикальный частичный разрез видоизменной формы молотка, примененной к кузнечному молоту. Червяк W¹ перемещается вместе с бойком D, в то время как червячное колесо вращается в неподвижных подшипниках, установленных в главной раме или стойке А молота.

Вал червяка закреплен в ступице шкива А⁰ таким образом, что при вращении его шкивом он скользит через шкив в продольном направлении. Шкив А⁰ приводится во вращение ременной передачей от электрического мотора А¹, установленного на станине А.

Боек D представляет собой полое тело D⁰, охватывающее червяк W¹ и снабженное щелью вдоль одной из сторон для пропуска червячного колеса W. Вал червяка вращается в подшипниках Е, Е¹ с обеих сторон корпуса бойка, а заплечики Е⁰ на валу червяка охватывают тело подшипника Е¹, так что боек и вал червяка перемещаются продольно вместе при возможности одновременного вращения вала по отношению к бойку, который направляется таким образом, что может перемещаться только в продольном направлении. Колено С червячного колеса соединяется при помощи стержня С³ и пальца P⁰ с поршнем Р, скользящим в цилиндре Н, который в данном случае устраивается стационарным и в котором помещается винтовая пружина S¹. Другая пружина S сжимается между верхним концом бойка и корпусом молота. Один конец пружины S¹ упирается в поршень Р, а другой конец - в крышку Н⁰ втулки, могущей перемещаться в цилиндре Н в продольном направлении при помощи зубчатой рейки Н¹ и наружной поверхности втулки и шестеренки Н², вращаемой рукояткой H³, предназначенной для регулирования первоначального сжатия пружины.

Во время работы постоянно вращающийся червяк W¹ вращает червячное колесо W, но, благодаря сопротивлению пружины, вращение червячного колеса несколько задерживается и потому червяк W¹ поднимается кверху по червячному колесу и сжимает пружину S. Перемещение бойка вверх и сжатие пружин S, S¹ прекращается, когда колено С переходит за мертвую точку, т.е., когда колено повернулось на 180° в направлении часовой стрелки по отношению к положению, показанному на фиг. 3. Когда колено С перешло мертвую точку, вращение червячного колеса ускорится и станет больше нормальной скорости благодаря реакции пружины S¹, и червячный вал вместе с бойком опустятся вниз для удара. Изменение длины хода бойка может быть произведено рукояткой Н³ или заменяющей ее педалью.

На фиг. 4, 5 представлено еще одно видоизменение молотка. Червячный вал W⁰ закреплен в полом бойке D и несет на себе червяк W¹, сцепляющийся с червячным колесом W, вращающимся в раме В. Червячный вал W⁰ вращается непосредственно электрическим мотором А¹, А², установленным внутри кожуха А и снабженным вентилятором F достаточно тяжелой конструкции, чтобы играть роль махового колеса.

Кривошипные пальцы С на дисках, жестко скрепленных с червячным колесом, соединены стержнями С³ с поршнем Р, скользящим в цилиндре или направляющей Н, внутри которой помещается пружина S¹, расположенная между поршнем и скользящим упором H⁰. Этот скользящий упор соединен с рукояткой А³ стержнем А⁵, а рукоятка может вращаться вокруг точки A⁶ корпуса А. Надавливая на ручку A³, можно переместить скользящий упор Н⁰ вперед и сжать пружину S¹, так что первоначальная сила пружины увеличивается (а с ней и сила удара), когда инструмент отжимается к телу молота.

Во время работы боек и червяк постоянно вращаются в одном направлении, а следовательно, вращается и червячное колесо, которое находится в постоянном сцеплении с червяком. Сопротивление пружины S¹ задерживает червячное колесо W, так что червяк W¹ отходит назад по отношению к червячному колесу вдоль червячного вала, аналогично перемещению зубчатого колеса по зубчатой рейке, и сжимает пружину S. Когда возвратное движение бойка заканчивается, т.е. когда палец С перешел на мертвую точку, отстоящую на 160° от положения, показанного на рис. 4, боек D перемещается вперед под воздействием пружин S, S¹ и наносит удар по инструменто-держателю Т. Во время перемещения бойка вперед он получает также и вращательное движение, а так как вращение червячного колеса W ускоряется благодаря пружине S¹, то сила последней помогает пружине S перемещать боек вперед.

Вместо того, чтобы изменять начальное сжатие пружины S¹ автоматически, соответственно давлению на ручку A³, последняя может быть неподвижна, а начальное сжатие пружины осуществляться пробкой Н¹, ввинчиваемой в конце цилиндра или направляющей Н. Как было указано выше, изменение начального сжатия пружины S¹ влияет на силу удара, а при отсутствии заднего останова также и на длину хода.

1. Механический молоток с электрическим приводом с применением червячной передачи для взвода и спуска бойка, нагруженного винтовыми пружинами, аккумулирующими энергию при взводе бойка для использования ее при нанесении удара последним, при постоянном вращении приводного механизма от электромотора, отличающийся тем, что червячная шестерня W помещена в полость бойка D, с целью перемещения последнего при ее перекатывании по червячному винту W¹, приводимому во вращение зубчатой передачей от электромотора, и снабжена кривошипным механизмом для перемещения ползуна Р, помещенного в гильзе Н бойка и нагруженного винтовой пружиной S¹ с целью перемены хода бойка.

2. Видоизменение механического молотка по п. 1 (фиг. 3, 5), отличающееся тем, что корпус бойка D насажен на приводном валу W⁰ с возможностью осевого перемещения посредством червячного винта W¹, сцепленного с червячной шестерней W, которая вместе с ползуном Р и винтовой пружиной S¹ помещены в особой гильзе Н корпуса молотка В.

3. При механическом молотке по п. 2 применение в гильзе ползуна Н⁰, служащего для регулирования упругости пружины S¹ и перемещаемого от руки.