ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ЗАБИВНАЯ МАШИНА
PNEUMATIC DRIVE MACHINE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пневматической забивной машине для забивания в объект крепежных элементов, таких как гвозди и скобки.
Уровень техники
Известен способ регулирования расстояния между кончиком толкателя, упирающимся в объект, в который забивается гвоздь (далее "объект крепления" или "заготовка"), и кончиком бойка в нижней мертвой точке, в которой выбрасывается гвоздь, то есть расстояния между объектом крепления и бойком, с целью забивания гвоздя в объект крепления таким образом, чтобы шляпка гвоздя, забиваемого посредством гвоздезабивной машины, располагалась заподлицо с поверхностью объекта крепления. Например, забивная машина, описанная в японской опубликованной нерассмотренной патентной заявке (KOKAI) №2003-136429, содержит устройство регулирования глубины забивания, в котором часть толкателя, контактирующая с корпусом гвоздезабивной машины, соединена с ним с помощью винта. Чтобы выставить верхнюю мертвую точку толкателя, пользователь смещает кнопку, в которой расположен винт, в осевом направлении этого винта. Таким путем осуществляется регулирование расстояния между кончиком толкателя и кончиком бойка в нижней мертвой точке.
Давление сжатого воздуха, поступающего в гвоздезабивную машину, обычно устанавливается в сравнительно широком диапазоне значений с целью обеспечения широкого диапазона применений. Если устройство регулирования, описанное в японской опубликованной нерассмотренной патентной заявке (KOKAI) №2003-136429, используется для забивания коротких гвоздей, то пользователь регулирует положение верхней мертвой точки толкателя с целью увеличения относительного расстояния между нижней мертвой точкой кончика бойка и кончиком толкателя (объектом крепления), чтобы предотвратить слишком глубокое проникновение гвоздя. При забивании пользователем гвоздя в объект крепления в этом состоянии амортизатор поршня поглощает избыточную энергию после того, как гвоздь был забит. В этом случае амортизатор поршня получает большую нагрузку и имеет короткий срок службы. Вследствие этого короткий срок службы имеет и гвоздезабивная машина, в чем и состоит проблема.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является устранение указанной выше проблемы и увеличение срока службы забивной машины.
Для достижения этой цели в настоящем изобретении предлагается пневматическая забивная машина, характеризующаяся тем, что в своем первом варианте осуществления она содержит:
- корпус,
- цилиндр, расположенный в корпусе,
- поршень, установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения между первым и вторым положениями и делящий внутреннее пространство цилиндра на надпоршневую камеру и подпоршневую камеру,
- боек, прикрепленный к поршню и производящий удар по крепежному элементу и забивание его в заготовку,
- аккумулятор, накапливающий сжатый воздух для перемещения поршня из первого положения во второе положение,
- главный клапан, направляющий сжатый воздух, находящийся в аккумуляторе, в надпоршневую камеру для перемещения поршня из первого положения во второе положение при воздействии на спусковой элемент,
- возвратную воздушную камеру, сообщающуюся с надпоршневой камерой при нахождении поршня во втором положении, сообщающуюся с подпоршневой камерой при нахождении поршня во втором положении и накапливающую сжатый воздух, подаваемый из надпоршневой камеры, когда поршень перемещается из первого положения во второе положение,
- регулятор давления (средство регулирования давления), регулирующий давление в возвратной воздушной камере.
Может быть также предусмотрен толкатель, соединенный с корпусом через первый упругий элемент и смещаемый этим первым упругим элементом до упора в объект крепления, а регулятор давления может регулировать давление в возвратной воздушной камере в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя под действием силы реакции объекта крепления на забивание крепежного элемента.
Регулятор давления может повышать давление в возвратной воздушной камере при уменьшении величины смещения корпуса относительно толкателя.
Регулятор давления может содержать регулировочный клапан, допускающий или преграждающий поступление сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру из надпоршневой камеры через обратный клапан в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя.
Возвратная воздушная камера может сообщаться с надпоршневой камерой через канал управления, проходящий в направлении забивания и имеющий суженную часть с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, причем регулировочный клапан может содержать:
- клапанный элемент, скользящий внутри канала управления в направлении забивания и имеющий один конец, диаметр которого превышает диаметр проходного сечения суженной части и который запирает канал управления, входя в контакт с суженной частью, и
- второй упругий элемент, смещающий один конец клапанного элемента в направлении забивания таким образом, что этот конец входит в контакт с суженной частью,
а толкатель может толкать другой конец клапанного элемента в направлении, противоположном направлению забивания, и против действия силы смещения упругого элемента таким образом, что указанный один конец клапанного элемента выходит из контакта с суженной частью, когда величина смещения корпуса относительно толкателя меньше предварительно заданного значения.
Регулятор давления может содержать регулировочный клапан, регулирующий сопротивление поступлению сжатого воздуха из надпоршневой камеры в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя.
Возвратная воздушная камера может сообщаться с надпоршневой камерой через канал управления, проходящий в направлении забивания и имеющий суженную часть с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, причем регулировочный клапан может содержать:
- запорный элемент, расположенный в канале управления, имеющий диаметр, превышающий диаметр проходного сечения суженной части, и запирающий канал управления при вхождении в контакт с суженной частью,
- второй упругий элемент, смещающий этот запорный элемент в направлении, противоположном направлению забивания, таким образом, что этот запорный элемент входит в контакт с суженной частью,
- штифт, имеющий один конец, упирающийся в конец упругого элемента, противоположный концу, упирающемуся в запорный элемент, таким образом, чтобы быть смещаемым в направлении забивания, и
- движущее средство, перемещающее этот штифт внутри канала управления в направлении забивания в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя.
Движущее средство может включать в себя коромысло, имеющее один конец, толкающий другой конец штифта в направлении, противоположном направлению забивания, и другой конец, упирающийся в третий упругий элемент, прикрепленный к корпусу на одном конце таким образом, чтобы быть смещаемым в направлении забивания, и упирающийся в толкатель таким образом, чтобы осуществлялось его отжимание в направлении, противоположном направлению забивания, причем коромысло установлено с возможностью поворота вокруг оси, расположенной между двумя его концами.
Возвратная воздушная камера может состоять из первой возвратной воздушной камеры, сообщающейся с надпоршневой и подпоршневой камерами, и второй возвратной воздушной камеры, сообщающейся с первой возвратной воздушной камерой посредством воздушного канала, а регулятор давления может содержать регулировочный клапан, управляющий отпиранием/запиранием воздушного канала в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя.
Воздушный канал может включать в себя канал управления, проходящий в направлении забивания и имеющий суженную часть с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, причем регулировочный клапан может содержать:
- клапанный элемент, скользящий внутри канала управления в направлении забивания и имеющий один конец, диаметр которого превышает диаметр проходного сечения суженной части и который запирает канал управления, входя в контакт с суженной частью, и
- второй упругий элемент с одним концом, прикрепленным к корпусу, и другим концом, упирающимся в клапанный элемент для смещения последнего в направлении забивания,
а толкатель может толкать другой конец клапанного элемента в направлении, противоположном направлению забивания, и против действия силы смещения второго упругого элемента таким образом, что указанный один конец клапанного элемента входит в контакт с суженной частью, когда величина смещения корпуса относительно толкателя меньше предварительно заданного значения.
Регулятор давления может регулировать давление в возвратной воздушной камере в зависимости от степени воздействия на элемент управления.
Регулятор давления может содержать регулировочный клапан, допускающий или преграждающий поступление сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру из надпоршневой камеры через обратный клапан в зависимости от степени воздействия на элемент управления.
Возвратная воздушная камера может сообщаться с надпоршневой камерой через канал управления, проходящий в направлении забивания и имеющий суженную часть с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, причем регулировочный клапан может содержать:
- клапанный элемент, скользящий внутри канала управления в направлении забивания и имеющий один конец, диаметр которого превышает диаметр проходного сечения суженной части и который запирает канал управления, входя в контакт с суженной частью, и
- второй упругий элемент, смещающий этот конец клапанного элемента в направлении забивания таким образом, что этот конец входит в контакт с суженной частью,
причем элемент управления может иметь упорную часть, упирающуюся в другой конец клапанного элемента и толкающую другой конец клапанного элемента в направлении, противоположном направлению забивания, и против действия силы смещения упругого элемента таким образом, что указанный один конец клапанного элемента выходит из контакта с суженной частью при воздействии на элемент управления, когда величина смещения упорной части элемента управления меньше предварительно заданного значения.
Регулятор давления может содержать измерительную часть, определяющую длину крепежного элемента и регулирующую давление в возвратной воздушной камере в зависимости от длины крепежного элемента, определенной измерительной частью.
Регулятор давления может содержать регулировочный клапан, допускающий или преграждающий поступление сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру из надпоршневой камеры через обратный клапан в зависимости от длины крепежного элемента, определенной измерительной частью.
Возвратная воздушная камера может сообщаться с надпоршневой камерой через канал управления, проходящий в направлении забивания и имеющий суженную часть с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, причем регулировочный клапан может содержать:
- клапанный элемент, скользящий внутри канала управления в направлении забивания и имеющий один конец, диаметр которого превышает диаметр проходного сечения суженной части и который запирает канал управления, входя в контакт с суженной частью, и
- упругий элемент, смещающий этот конец клапанного элемента в направлении забивания таким образом, что этот конец входит в контакт с суженной частью,
а измерительная часть может содержать измерительный элемент с одним концом, упирающимся в другой конец клапанного элемента, и другим концом, упирающимся в крепежный элемент, длина которого превышает предварительно заданное значение, в направлении, перпендикулярном направлению забивания, и который установлен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной между двумя его концами, причем указанный один конец измерительного элемента имеет:
- первую упорную часть, упирающуюся в другой конец клапанного элемента, когда другой конец измерительного элемента не упирается в крепежный элемент, длина которого превышает предварительно заданное значение, и
- вторую упорную часть, упирающуюся в другой конец клапанного элемента, когда другой конец измерительного элемента упирается в крепежный элемент, длина которого превышает предварительно заданное значение, и находящуюся ближе к оси вращения, чем первая упорная часть,
причем один конец клапанного элемента выходит из контакта с суженной частью, когда другой конец клапанного элемента упирается в первую упорную часть, и входит в контакт с суженной частью, когда другой конец клапанного элемента упирается во вторую упорную часть.
В настоящем изобретении предлагается пневматическая забивная машина, имеющая увеличенный срок службы.
Краткое описание чертежей
На чертежах показано:
на фиг.1 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 1 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.2 - вид в разрезе работающей гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 1 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.3 - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.1,
на фиг.4 - вид в разрезе, показывающий работу поршня гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 1 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.5 - вид в разрезе работающей гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 1 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.6 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 2 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.7 - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.6,
на фиг.8 - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.6,
на фиг.9 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 3 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.10 - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.9,
на фиг.11 - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.9,
на фиг.12 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 4 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.13А - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.12,
на фиг.13Б - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.12,
на фиг.13В - вид в разрезе основной части машины, показанной на фиг.12,
на фиг.14А - вид основной части машины в разрезе по линии А-А (фиг.13А),
на фиг.14Б - вид основной части машины в разрезе по линии В-В (фиг.13Б),
на фиг.14В - вид основной части машины в разрезе по линии С-С (фиг.13 В),
на фиг.15 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 5 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.16 - вид в разрезе гвоздезабивной машины, соответствующей варианту 5 осуществления настоящего изобретения,
на фиг.17А - вид основной части машины в разрезе по линии D-D (фиг.15),
на фиг.17Б - вид основной части машины в разрезе по линии Е-Е (фиг.16).
Описание вариантов осуществления изобретения
Вариант 1
Описание варианта 1 осуществления гвоздезабивной машины, соответствующей настоящему изобретению, приведено ниже со ссылкой на приложенные чертежи. С целью уточнения направление, в котором крепежный элемент выбрасывается из гвоздезабивной машины 10, определяется как направление выброса, причем в данном варианте осуществления направление выброса является направлением вниз, а противоположное ему направление является направлением вверх.
На фиг.1 представлен вид сбоку в разрезе гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения. Гвоздезабивная машина 1 согласно данному варианту осуществления настоящего изобретения состоит, в основном, из корпуса 100, цилиндра 200, расположенного внутри корпуса 100, и поршня 300, скользящего внутри цилиндра 200. Эти конструктивные детали подробно описаны ниже.
Корпус 100 содержит расположенный внутри него цилиндр 200. У корпуса 100 имеется рукояточная часть 101, вытянутая в направлении, приблизительно перпендикулярном направлению забивания. К верхней части корпуса 100 герметично прикреплена несколькими болтами (не показаны) крышка 110, закрывающая верхнее отверстие цилиндра 200. К нижней части корпуса 100 прикреплен несколькими болтами (не показаны) ствол 120, закрывающий нижнее отверстие цилиндра 200. В крышке 110 предусмотрен выпускной канал 111, обеспечивающий соединение с атмосферой описанной ниже камеры 340, расположенной над поршнем внутри цилиндра 200.
Цилиндр 200 имеет приблизительно цилиндрическую форму и обеспечивает опору для возвратно-поступательного скольжения поршня 300 по его внутренней поверхности. Пластина 210 в форме кольца вставлена между наружной поверхностью цилиндра 200 и внутренней поверхностью корпуса 100. Цилиндр 200 имеет воздушные отверстия 220 и 230 и воздушный канал 510, который описывается ниже.
Поршень 300 может совершать возвратно-поступательное скольжение внутри цилиндра 200 в направлении забивания гвоздя. Поршень 300 представляет собой цельную деталь, состоящую из цилиндрической части 310 большого диаметра и цилиндрической части 320 малого диаметра, выступающей вниз из цилиндрической части 310 большого диаметра. Верхний конец бойка 330 в форме стержня вставлен в сквозное отверстие, образованное в центре поршня 300. Нижний конец бойка 330 в процессе забивания упирается в гвоздь. Поршень 300 делит внутреннее пространство цилиндра 200 на надпоршневую камеру 340 и подпоршневую камеру 350 (фиг.4). Для поглощения энергии удара при движении поршня 300 вниз у нижнего конца цилиндра 200 предусмотрен амортизатор 360, представляющий собой упругий элемент в форме бочонка, например, из резины со сквозным отверстием в центре.
Ниже описывается конструктивный узел, посредством которого в цилиндр 200 подается сжатый воздух. Как показано на фиг.1, на конце рукояточной части 101 корпуса 100 предусмотрен воздушный штуцер 410, связанный с воздушным шлангом, подсоединенным к компрессору для подачи сжатого воздуха в гвоздезабивную машину 1. Аккумулятор 420, накапливающий сжатый воздух, поступивший через воздушный штуцер 410, образован верхней частью цилиндрического пространства, ограниченного цилиндром 200, корпусом 100 и пластиной 210. Нижняя часть этого пространства образует возвратную воздушную камеру 500, описанную ниже.
Над цилиндром 200 предусмотрен клапанный механизм с тарельчатым затвором 430, допускающим или преграждающим поступление сжатого воздуха из аккумулятора 420 в цилиндр 200. Тарельчатый затвор 430 представляет собой цельную деталь, состоящую из нижней части 431 приблизительно цилиндрической формы, имеющей в центре сквозное отверстие, и трубчатой верхней части 432, расположенной над нижней частью 431 соосно с последней. На верхнем конце нижней части 431 тарельчатого затвора 430 находится фланец 431а, имеющий диаметр, превышающий диаметр остальной части, и входящий в контакт с выпускной крышкой 110. В нормальных условиях на нижнюю поверхность фланца 431а давит вверх сжатый воздух, скопившийся в аккумуляторе 420. С другой стороны, на тарельчатый затвор 430 оказывает давление, направленное вниз (в сторону упирания в цилиндр 200), клапанная пружина 440, расположенная внутри верхней части 432 и в нормальных условиях (в состоянии готовности к забиванию) находящаяся в нижней мертвой точке. Камера 450 над тарельчатым затвором образована между верхней поверхностью нижней части 431 тарельчатого затвора 430 и крышкой 110. Тарельчатый затвор 430 перемещается между верхней и нижней мертвыми точками, описанными ниже, в зависимости от давления в камере 450 над тарельчатым затвором, описанной ниже и принимающей верхнюю поверхность нижней части 431 тарельчатого затвора 430, и разности между давлением, обусловленным упругой деформацией клапанной пружины 440, и давлением в аккумуляторе 420, принимающим нижнюю сторону фланца 431а тарельчатого затвора 430.
Как показано на фиг.1, при нахождении тарельчатого затвора 430 в нижней мертвой точке его нижняя поверхность упирается в верхнюю поверхность цилиндра 200, преграждая поступление в цилиндр 200 сжатого воздуха из аккумулятора 420. При этом верхняя часть 432 тарельчатого затвора 430 открывает отверстие выпускного канала 111 в крышке 110, обеспечивая связь внутреннего пространства цилиндра 200 с атмосферой.
Далее, как показано на фиг.2, при нахождении тарельчатого затвора 430 в верхней мертвой точке его нижняя поверхность располагается с зазором относительно верхней поверхности цилиндра 200, позволяя сжатому воздуху из аккумулятора 420 войти в цилиндр 200. Кроме этого, верхняя часть 432 тарельчатого затвора 430 закрывает отверстие выпускного канала 111 в крышке 110, препятствуя выходу сжатого воздуха в атмосферу.
Далее, корпус 100 снабжен спусковым элементом 460 и спусковым клапаном 470, инициирующими выброс гвоздя гвоздезабивной машиной 1 в состоянии готовности (фиг.1) и последующий возврат в это состояние.
Спусковой элемент 460 поворотным образом крепится на корпусе 100 и содержит пластинчатый рычаг 461, поворотным образом закрепленный на одном конце. Другой конец рычага 461 спускового элемента упирается в верхний конец описанного ниже толкателя 700, когда толкатель 700 находится в верхней мертвой точке. Поэтому при нажатии спускового элемента 460 вверх, когда толкатель 700 смещен вверх относительно корпуса 100, рычаг 461 отжимает вверх плунжер 471 спускового клапана 470, что подробнее описано ниже.
Спусковой клапан 470 служит для изменения положения тарельчатого затвора 430 путем подачи сжатого воздуха в камеру 450 над тарельчатым затвором или выпуска сжатого воздуха из этой камеры. Как показано на фиг.3, спусковой клапан 470 расположен в корпусе 100 и состоит, в основном, из плунжера 471 в форме стержня с фланцем 471а, диаметр которого превышает диаметр остальной части, приблизительно цилиндрического клапанного поршня 472, окружающего плунжер 471, и пружины 473, упирающейся во фланец 471а плунжера 471 для смещения его вниз. Когда плунжер 471 находится в нижней мертвой точке, воздух между фланцем 471а и корпусом 100 поддерживается в сжатом состоянии, так что сжатый воздух из камеры 474 под клапанным поршнем поступает в камеру 450 над тарельчатым затвором. С другой стороны, когда плунжер 471 находится в верхней мертвой точке под действием силы смещения пружины 473, степень сжатости воздуха между фланцем 471а и корпусом 100 падает, так что сжатый воздух из камеры 474 под клапанным поршнем выпускается в атмосферу.
Ниже описывается конструктивный узел, осуществляющий выброс гвоздей. Этот конструктивный узел состоит из поршня 300, скользящего в направлении забивания гвоздей под действием сжатого воздуха, бойка 330, крепящегося к поршню 300, и ствола 120, направляющего гвоздь в нужную точку забивания.
Ствол 120 служит для ориентирования гвоздя и бойка 330 таким образом, чтобы боек 330 соответствующим образом вошел в контакт с гвоздем и вбил его в требуемой точке объекта 2 крепления. Ствол 120 состоит из дискообразной соединительной части 121, связанной с отверстием на нижнем конце корпуса 100, и трубчатой части 122, тянущейся вниз от центра соединительной части 121. Кроме этого, ствол 120 содержит канал выброса 123, проходящий по центру соединительной части 121 и трубчатой части 122. Магазин 610, вмещающий гвозди, смонтирован на трубчатой части 122 ствола 120. Гвозди последовательно подаются в канал выброса 123 ствола 120 из магазина 610 посредством подавателя 620, который может совершать возвратно-поступательное движение под действием сжатого воздуха и упругих элементов.
Толкатель 700 расположен с возможностью вертикального смещения вдоль наружной поверхности ствола 120. Один конец толкателя 700 соединен с пружиной сжатия 710, оказывающей смещающее воздействие в направлении забивания гвоздей. Толкатель 700 соединен с корпусом 100 через пружину 710. В состоянии готовности к забиванию нижний конец толкателя 700 выступает из нижнего конца ствола 120 (фиг.1). С другой стороны, в ходе операции забивания гвоздя в объект 2 крепления, при которой корпус 100 прижимается к объекту 2 крепления как показано на фиг.2, воздействие на толкатель 700 силы реакции объекта 2 крепления вызывает перемещение толкателя 700 вверх противоположно действию силы смещения пружины 710.
Боек 330 имеет форму цилиндрического стержня, верхний конец которого встроен в поршень 300. Боек 330 скользит внутри канала выброса 123 ствола 120, сообщая гвоздю усилие забивания.
Ниже описывается конструктивный узел, обеспечивающий возврат поршня 300 в верхнее положение в цилиндре 200 после забивания гвоздя. Возвратная воздушная камера 500 служит для возврата поршня 300, переместившегося в нижнюю мертвую точку после забивания гвоздя, в первоначальное положение или верхнюю мертвую точку (первое положение). Возвратная воздушная камера 500 образована нижней частью цилиндрического пространства, ограниченного цилиндром 200, корпусом 100 и пластиной 210. Возвратная воздушная камера 500 связана с цилиндром 200 через воздушные отверстия 220 и 230, каждое из которых сформировано в боковой стенке цилиндра 200 в окружном направлении. Воздушное отверстие 220 расположено над нижней мертвой точкой, а именно точкой, в которой поршень 300 упирается в амортизатор 360 (второе положение). Воздушное отверстие 230 расположено ниже точки, в которой поршень 300 упирается в амортизатор 360. Воздушное отверстие 220 снабжено обратным клапаном 240, допускающим прохождение потока сжатого воздуха в одном направлении из надпоршневой камеры 340 в возвратную воздушную камеру 500. При перемещении поршня 300 из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку сжатый воздух входит в возвратную воздушную камеру 500, накапливаясь там, через воздушное отверстие 220, снабженное обратным клапаном 240.
Ниже описывается регулятор давления, регулирующий давление в возвратной воздушной камере 500. В данном варианте осуществления регулятор давления состоит, как показано на фиг.3, из воздушного канала 510 и регулировочного клапана 520, управляющего отпиранием/запиранием воздушного канала 510.
Воздушный канал 510 представляет собой канал, обеспечивающий связь между цилиндром 200 и возвратной воздушной камерой 500. Воздушный канал 510 состоит из впускного канала 511, канала управления 512 и выпускного канала 513.
Впускной канал 511 представляет собой канал, направляющий сжатый воздух из цилиндра 200 в канал управления 512. Впускной канал 511 открывается на одном конце на периферийную поверхность цилиндра 200, где сформировано отверстие 511а, и простирается от этого отверстия наружу в радиальном направлении цилиндра 200. Другой конец впускного канала 511 связан с одним концом канала управления 512. Отверстие 511а впускного канала 511 сформировано в периферии надпоршневой камеры 340, где поршень 300 располагается во втором положении.
Канал управления 512 допускает или преграждает поступление сжатого воздуха, движущегося через впускной канал 511 в возвратную воздушную камеру 500. Канал управления 512 простирается в направлении забивания, а именно в направлении скольжения поршня. Канал управления 512 состоит из первого канала управления 512а и второго канала управления 512b. Перегородка 530, имеющая сквозное отверстие, обеспечивающее впуск сжатого воздуха, расположена на участке соединения первого канала управления 512а и второго канала управления 512b.
Первый канал управления 512а на одном конце соединен с впускным каналом 511, а на другом конце - со вторым каналом управления 512b. На одном конце первого канала управления 512а, соединенном с впускным каналом 511, предусмотрен обратный клапан 540, допускающий только поступление сжатого воздуха из впускного канала 511 и препятствующий поступлению сжатого воздуха во впускной канал 511 из первого канала управления 512а. Этот обратный клапан 540 состоит из запорного элемента 541, закрывающего отверстие первого канала управления 512а, соединяющегося с впускным каналом 511, и пружины 542, представляющей собой упругий элемент, смещающий запорный элемент 541 в направлении, противоположном направлению забивания, а именно в направлении, в котором запорный элемент 541 закрывает отверстие. Следовательно, сжатый воздух, поступающий из впускного канала 511, может войти в первый канал управления 512а при отжимании запорного элемента 541 вниз в направлении забивания противоположно действию силы смещения пружины 542. Тем не менее, сжатый воздух в первом канале управления 512а не может войти во впускной канал 511, поскольку запорный элемент 541 закрывает отверстие.
Второй канал управления 512b на одном конце соединен с первым каналом управления 512а, а на другом конце имеет отверстие 512с, открывающееся в направлении забивания из корпуса 100. Кроме того, второй канал управления 512а имеет отверстие 512d, открывающееся вовнутрь в радиальном направлении цилиндра 200, где он соединяется с выпускным каналом 513. Кроме того, вдоль периферийной поверхности второго канала управления 512b между участком соединения с первым каналом управления 512а и отверстием, где он соединяется с выпускным каналом 513, сформирована суженная часть 512е, выступающая вовнутрь в радиальном направлении второго канала управления 512b и имеющая меньший диаметр прохода, чем у остальной части. Во втором канале управления предусмотрен регулировочный клапан 520, допускающий или преграждающий поступление сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через впускной канал 511 и первый канал управления 512а в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700.
Регулировочный клапан 520 состоит из клапанного элемента 521, скользящего внутри второго канала управления 512b, и пружины 522, представляющей собой упругий элемент, смещающий клапанный элемент 521 в направлении забивания. Клапанный элемент 521 имеет на одном конце фланец 521а, выступающий наружу в радиальном направлении второго канала управления 521b относительно остальной части клапанного элемента 521. Фланец 521а имеет диаметр, превышающий диаметр проходного сечения суженной части 512е второго канала управления 512b, и входит в контакт с этой суженной частью 512е, запирая второй канал управления 512b. Далее, клапанный элемент 521 имеет на другом конце упорную часть 521b, выступающую наружу из корпуса 100 через отверстие 512 с второго канала управления 512b и упирающуюся в толкатель 700. Упорная часть 521b снабжена уплотнительным элементом 523, предотвращающим утечку сжатого воздуха из отверстия 512с. Пружина 522 упирается в фланец 521а на одном конце и в перегородку 530 на другом. Таким образом, пружина 522 смещает фланец 521а клапанного элемента 521 в направлении забивания, а именно в направлении, в котором фланец 521а входит в контакт с суженной частью 512е. Следовательно, если толкатель 700 не упирается в упорную часть 521b, сила смещения пружины 522 обусловливает вхождение фланца 521а в контакт с суженной частью 512е и запирание второго канала управления 512b, в результате чего обратный клапан 520 преграждает поступление сжатого воздуха из первого канала управления 511. Если толкатель 700 упирается в упорную часть 521b и толкает ее вверх, то фланец 521а клапанного элемента 521 перемещается вверх противоположно действия силы смещения пружины 522 и выходит из контакта с суженной частью 512е. Следовательно, обратный клапан 520 допускает поступление сжатого воздуха из первого канала управления 511.
Выпускной канал 513 представляет собой канал, направляющий сжатый воздух из канала управления 512 в возвратную воздушную камеру 500. Выпускной канал 513 открывается на одном конце на периферийную поверхность второго канала управления 512b, где сформировано отверстие 512d, и простирается вовнутрь в радиальном направлении цилиндра 200 от отверстия 512d.
Ниже описывается функционирование гвоздезабивной машины 1, имеющей представленную выше конструкцию.
Вначале гвоздезабивная машина 1, соответствующая данному варианту осуществления, описывается в состоянии готовности к забиванию гвоздей. Как показано на фиг.1, вначале осуществляется подсоединение воздушного штуцера 410 гвоздезабивной машины 1 к воздушному шлангу, соединенному с компрессором (не показан), подающим сжатый воздух в качестве источника энергии гвоздезабивной машины 1. Затем сжатый воздух подается через воздушный штуцер 410 в аккумулятор 420, предусмотренный в корпусе 100 гвоздезабивной машины 1. Накопленный сжатый воздух частично поступает в камеру 474 под клапанным поршнем, показанную на фиг.3, так что плунжер 471 отжимается вниз в нижнюю мертвую точку. При этом сжатый воздух толкает вверх клапанный поршень 472 и входит в камеру 450 над тарельчатым затвором через зазор, образованный поднявшимся клапанным поршнем 472, корпусом 100 и воздушными каналами 480а и 480b, показанными на фиг.1. Сжатый воздух, поступивший в камеру 450 над тарельчатым затвором, толкает вниз тарельчатый затвор 430, так что тарельчатый затвор 430 и цилиндр 200 входят друг с другом в плотный контакт, в результате чего сжатый воздух не поступает в цилиндр 200. Вследствие этого поршень 300 и боек 330 остаются в состоянии готовности к забиванию, находясь все еще в верхней мертвой точке (первое положение).
Ниже описывается функционирование гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления, в ходе операции забивания гвоздя. Как показано на фиг.2, при прижатии пользователем толкателя 700 к объекту 2 крепления верхняя часть толкателя 700 упирается в упорную часть 521b клапанного элемента 521, предусмотренного в канале управления 512 (фиг.3), перемещая клапанный элемент 521 в верхнюю мертвую точку. После этого фланец 521а клапанного элемента 521 выходит из контакта с суженной частью 512е, отпирая воздушный канал 510.
Затем пользователь нажимает спусковой элемент 460 (фиг.2), продолжая прижимать толкатель 700 к объекту 2 крепления. Вследствие этого плунжер 471 спускового клапана 470 (фиг.3) отжимается вверх в верхнюю мертвую точку, благодаря чему происходит выпуск сжатого воздуха из камеры 474 под клапанным поршнем. Кроме того, разность давлений между воздушным каналом 480а и камерой 474 под клапанным поршнем обеспечивает отжимание вниз клапанного поршня 472. После этого происходит выпуск в атмосферу сжатого воздуха из камеры 450 над тарельчатым затвором через воздушный канал 480b в крышке 110 и воздушный канал 480а, предусмотренный в корпусе 100. После выпуска сжатого воздуха из камеры 450 над тарельчатым затвором давление сжатого воздуха в аккумуляторе 420 обусловливает подъем тарельчатого затвора 430 с образованием зазора между тарельчатым затвором 430 и цилиндром 200. Через этот зазор сжатый воздух входит в надпоршневую камеру 340 внутри цилиндра 200. Вследствие поступления сжатого воздуха в надпоршневую камеру 340 происходит быстрое перемещение поршня 300 и бойка 330 в нижнюю мертвую точку. В результате этого кончик бойка 330 бьет по гвоздю и забивает его в объект 2 крепления. При этом в нижней мертвой точке поршень 300 сталкивается с амортизатором 360, и деформированный амортизатор поглощает избыточную энергию.
По мере того как поршень 300 перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю, воздух из подпоршневой камеры 350 поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушное отверстие 230 и воздушный канал 510. Далее, после прохождения поршнем 300 воздушного отверстия 220 (фиг.4) сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 частично поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушное отверстие 220. Затем, после прохождения поршнем 300 отверстия 511а воздушного канала 510, сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 частично поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушный канал 510. При этом в течение операции забивания величины давления в аккумуляторе 420 и надпоршневой камере 340 являются приблизительно равными, а давление в возвратной воздушной камере 500 ниже давления в надпоршневой камере 340. Это связано с тем, что сжатый воздух входит в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушное отверстие 220 и воздушный канал 510, где запорные клапаны 240 и 540 создают препятствия для его поступления.
Ниже описывается восстановление состояния готовности гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления, после забивания гвоздя. При возврате пользователем спускового элемента в исходное положение или отводе толкателя 700 от объекта 2 крепления плунжер 471 спускового клапана 470 (фиг.3) возвращается в нижнюю мертвую точку. Затем сжатый воздух из аккумулятора 420 входит в спусковой клапан 470, после чего поступает в камеру 450 над тарельчатым затвором через воздушные каналы 480а и 480b (фиг.2). Давление сжатого воздуха в камере 450 над тарельчатым затвором обусловливает возврат тарельчатого затвора 430 в нижнюю мертвую точку (фиг.1). После этого нижняя поверхность тарельчатого затвора 430 упирается в верхнюю поверхность цилиндра 200, препятствуя поступлению сжатого воздуха в надпоршневую камеру 340 из аккумулятора 420. При опускании тарельчатого затвора 430 в нижнюю мертвую точку открывается отверстие выпускного канала 111, предусмотренное в крышке 110, благодаря чему надпоршневая камера 340 связывается с атмосферой. Вследствие этого давление в подпоршневой камере 350, то есть давление в возвратной воздушной камере 500, где скопился сжатый воздух, становится выше давления в надпоршневой камере 340. Поэтому разность давлений между подпоршневой камерой 350 и надпоршневой камерой 340 обеспечивает быстрый подъем внутри цилиндра 200 поршня 300 вместе с бойком 330 в направлении верхней мертвой точки и возврат его в первоначальное положение (первое положение). В этом случае обратный клапан 540 в воздушном канале 510 препятствует поступлению сжатого воздуха из возвратной воздушной камеры 500 в надпоршневую камеру 340 через воздушный канал 510.
Ниже описывается регулирование усилия забивания посредством регулятора давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления.
Как правило, небольшая сила реакции объекта крепления воздействует на гвоздезабивную машину в случаях высокого давления сжатого воздуха, накопленного в аккумуляторе, мягкого объекта крепления или тонких либо коротких забиваемых гвоздей. Поэтому в этих случаях движение гвоздезабивной машины вверх, обусловленное силой реакции объекта крепления, бывает незначительным, а гвозди входят в объект крепления глубоко. В противоположность этому, большая сила реакции объекта крепления воздействует на гвоздезабивную машину в случаях низкого давления сжатого воздуха, накопленного в аккумуляторе, твердого объекта крепления или толстых либо длинных забиваемых гвоздей. Поэтому в этих случаях движение гвоздезабивной машины вверх, обусловленное силой реакции объекта крепления, бывает значительным, а гвозди входят в объект крепления менее глубоко. Как только что было отмечено, гвозди забиваются в объект крепления на различную глубину в зависимости от гвоздезабивной машины, гвоздей, объекта крепления или используемого сжатого воздуха. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления, определяет величину силы реакции объекта 2 крепления, воздействующей на гвоздезабивную машину 1, по величине смещения гвоздезабивной машины 1 вверх от объекта 2 крепления и регулирует усилие забивания в зависимости от этой величины смещения.
Вначале описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. При забивании пользователем гвоздя толкатель 700 упирается в объект 2 крепления под действием силы смещения пружины 710. Если сила реакции объекта 2 крепления невелика, то, как показано на фиг.2, ствол 120 продолжает упираться в объект 2 крепления или слегка перемещается вверх. Затем толкатель 700 продолжает толкать клапанный элемент 521 вверх, вследствие чего воздушный канал 510 остается открытым. Поэтому сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушный канал 510. При этом давление в надпоршневой камере 340 уменьшается, а давление в возвратной воздушной камере 500 увеличивается. Далее, сжатый воздух, поступая в подпоршневую камеру 350 из возвратной воздушной камеры 500 через воздушное отверстие 230, служит в качестве амортизатора, уменьшающего усилие забивания бойка 330. Тем самым исключается избыточно глубокое забивание гвоздя в объект 2 крепления даже в том случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления.
Ниже описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления. Если сила реакции объекта 2 крепления велика (фиг.5), то это приводит к большему перемещению ствола 120 вверх от объекта 2 крепления по сравнению со случаем, когда эта сила реакции имеет небольшую величину. Поскольку толкатель 700 продолжает упираться в объект 2 крепления под действием силы смещения пружины 710, корпус 100 перемещается вверх относительно толкателя 700. При этом на клапанный элемент 521 оказывается меньшее отжимающее воздействие со стороны толкателя 700, и этот элемент перемещается вниз относительно корпуса 100 под действием силы смещения пружины 522. После этого фланец 521а клапанного элемента 521 входит в контакт с суженной частью 512е, запирая воздушный канал 510. Следовательно, сжатый воздух не может поступать в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510. Поэтому усилие забивания бойка 330 не уменьшается при поступлении сжатого воздуха (служащего, как и в случае небольшой силы реакции, в качестве амортизатора) в подпоршневую камеру 350 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510 и возвратную воздушную камеру 500. Таким путем обеспечивается забивание гвоздезабивной машиной 1 гвоздя в объект 2 крепления с максимальным усилием в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления.
Как описывалось выше, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, происходит уменьшение усилия забивания бойка 330 с целью предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в том случае, когда в ходе операции забивания на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. Кроме того, сжатый воздух в подпоршневой камере 350 служит в качестве амортизатора, уменьшая энергию забивания поршня 300 с начала и до конца (когда поршень 300 сталкивается с амортизатором 360) забивания. Тем самым может быть ослаблен удар поршня 300 об его амортизатор 360, вызванный избыточной энергией поршня, что увеличивает срок службы амортизатора 360 и, следовательно, гвоздезабивной машины 1.
Далее, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, для регулирования усилия забивания выполняется определение величины смещения корпуса 100 относительно объекта 2 крепления, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, воздействующей на гвоздезабивную машину 1. Следовательно, отпадает необходимость в пробном забивании и ручном регулировании, что повышает производительность труда.
Вариант 2
Описание варианта 2 осуществления гвоздезабивной машины 1, соответствующей настоящему изобретению, приведено ниже со ссылкой на приложенные чертежи. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей варианту 1, управляет отпиранием/запиранием воздушного канала 510 в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. С другой стороны, регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления изменяет сопротивление поступлению сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. Ниже приводится подробное описание регулятора давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления. Конструктивные элементы, аналогичные элементам гвоздезабивной машины 1 в варианте 1, обозначены теми же ссылочными номерами, а их описание не приводится.
На фиг.6 представлен вид в разрезе гвоздезабивной машины 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления настоящего изобретения содержит воздушный канал 810, регулировочный клапан 820, регулирующий сопротивление поступлению сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 810, и измерительную часть 830, определяющую величину смещения толкателя 700 относительно корпуса 100.
Воздушный канал 810 представляет собой канал, обеспечивающий связь между цилиндром 200 и возвратной воздушной камерой 500. Как показано на фиг.7, воздушный канал 810 состоит из впускного канала 511, канала управления 812 и выпускного канала 513. В этом варианте осуществления впускной канал 511 и выпускной канал 513 выполнены так же, как и в варианте 1, поэтому их описание не приводится.
Канал управления 812 представляет собой канал, регулирующий сопротивление поступлению сжатого воздуха через впускной канал 511 в возвратную воздушную камеру 500. Канал управления 812 простирается в направлении забивания, то есть в направлении скольжения поршня. На одном конце канал управления 812 соединен с впускным каналом 511, а на другом конце имеет отверстие 812с, открывающееся из корпуса 100 в направлении забивания. Кроме этого, канал управления 812 имеет отверстие 812d, открывающееся вовнутрь в радиальном направлении цилиндра 200 и связанное с выпускным каналом 513 через отверстие 812d.
Регулировочный клапан 820 допускает поступление сжатого воздуха только из впускного канала 511 и преграждает поступление сжатого воздуха во впускной канал 511 из канала управления 812. Регулировочный клапан 820 также регулирует сопротивление поступлению сжатого воздуха из впускного канала 511, то есть регулирует уровень затрудненности поступления сжатого воздуха в канал управления 812 из впускного канала 511. Регулировочный клапан 820 состоит из запорного элемента 821, пружины 822 и штифта 823.
Запорный элемент 821 имеет сферическую форму и диаметр, превышающий диаметр отверстия 812f, расположен в канале управления 812 в месте его соединения с впускным каналом 511 и смещается вверх пружиной 822. Запорный элемент 821 входит в контакт с отверстием 812f под действием силы смещения пружины 822, запирая канал управления 812.
Пружина 822 представляет собой элемент, смещающий запорный элемент 821 вверх, а именно вплотную к отверстию 812f. Одним концом пружина 822 упирается в запорный элемент 821, а другим концом - в один из концов штифта 823.
Штифт 823 представляет собой элемент, перемещающийся внутри канала управления 812 пропорционально перемещению толкателя 700 относительно корпуса 100, определяемому измерительной частью 830. Один конец штифта 823 упирается в пружину 822. Другой конец штифта 823 выступает из корпуса 100 наружу через отверстие 812с канала управления 812 и упирается в один конец коромысла 831 измерительной части 830, описываемой ниже. Штифт 823 скользит внутри канала управления 812 и изменяет степень сжатия пружины 822 соответственно повороту коромысла 831. Кроме того, штифт 823 снабжен уплотнительным элементом 824, предотвращающим утечку сжатого воздуха наружу через отверстие 812с канала управления 812.
Измерительная часть 830 служит для обнаружения движения толкателя 700 относительно корпуса 100. Измерительная часть 830 состоит из коромысла 831 и пружины 832.
Коромысло 831 состоит из тела 831а с осью вращения в центре, первого выступа 831b, проходящего радиально наружу от тела 831а, и второго выступа 831с, проходящего радиально наружу от участка тела, расположенного приблизительно напротив участка, где находится первый выступ 831b. Нижней поверхностью первый выступ 831b упирается в толкатель 700, а верхней поверхностью - в один из концов пружины 832. Верхняя поверхность второго выступа 831с упирается в один из концов штифта 823.
Пружина 832 упирается одним концом в корпус 100, а другим концом - в верхнюю поверхность первого выступа 831b коромысла 831. Пружина 832 смещает первый выступ 831b в направлении забивания, то есть вниз.
Ниже описывается регулирование усилия забивания регулятором давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей этому варианту осуществления.
Вначале описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. При забивании пользователем гвоздя толкатель 700 упирается в объект 2 крепления под действием силы смещения пружины 710. Если сила реакции объекта 2 крепления невелика, то, как показано на фиг.2 и аналогично варианту 1, ствол 120 продолжает упираться в объект 2 крепления или слегка перемещается вверх. В данном случае (фиг.7) толкатель продолжает толкать вверх первый выступ 831b коромысла 831 противоположно действию силы смещения пружины 832, вследствие чего штифт 823, упирающийся во второй выступ 831 с коромысла 831, оказывается в нижней мертвой точке под действием силы смещения пружины 822. В этом положении степень сжатия пружины 822 является минимальной, и на запорный элемент 821 действует минимальная сила смещения. Тем самым сводится к минимуму сопротивление поступлению сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 810. Поэтому сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 легко может войти в возвратную воздушную камеру 500 через воздушный канал 810. Давление в надпоршневой камере 340 уменьшается, а в возвратной воздушной камере 500 увеличивается. Далее, сжатый воздух, поступая в подпоршневую камеру 350 из возвратной воздушной камеры 500 через воздушное отверстие 230, служит в качестве амортизатора, уменьшающего усилие забивания бойка 330. Тем самым исключается избыточно глубокое забивание гвоздя в объект 2 крепления даже в том случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления.
Ниже описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления. Если сила реакции объекта 2 крепления велика, то, как показано на фиг.5, это приводит к большему перемещению ствола 120 вверх от объекта 2 крепления по сравнению со случаем, когда эта сила реакции имеет небольшую величину. Поскольку толкатель 700 продолжает упираться в объект 2 крепления, находясь под действием силы смещения 710, корпус 100 перемещается вверх относительно толкателя 700. В результате, как показано на фиг.8, первый выступ 831b коромысла 831 поворачивается под действием силы смещения пружины 832, а второй выступ 831с толкает штифт 823 вверх противоположно действию силы смещения пружины 822. При этом штифт 823 перемещается вверх внутри канала управления 812. Вследствие этого пружина 822 сжимается штифтом 823 и оказывает воздействие смещения на запорный элемент 821 с большей силой. Поэтому сопротивление поступлению сжатого воздуха в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510 увеличивается по сравнению со случаем воздействия небольшой силы реакции. В результате количество сжатого воздуха, поступившего в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510, уменьшается по сравнению со случаем воздействия небольшой силы реакции. Разность давлений между надпоршневой камерой 340 и возвратной воздушной камерой 500, то есть подпоршневой камерой 350, увеличивается. Поэтому сжатый воздух, вошедший в подпоршневую камеру 350 из надпоршневой камеры 340 через возвратную воздушную камеру 500, менее эффективен в качестве амортизатора, следовательно, усилие забивания бойка 330 не уменьшается. Таким образом, в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления, гвоздезабивная машина 1 может забивать гвозди в объект крепления с большим усилием, чем в случае воздействия небольшой силы реакции.
Как описывалось выше, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения, происходит уменьшение усилия забивания бойка 330 с целью предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в том случае, когда в ходе операции забивания на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. Кроме того, сжатый воздух в подпоршневой камере 350 служит в качестве амортизатора, уменьшая энергию забивания поршня 300 с начала и до конца (когда поршень 300 сталкивается с амортизатором 360) забивания. Тем самым может быть ослаблен удар поршня 300 об его амортизатор 360, вызванный избыточной энергией поршня, что увеличивает срок службы амортизатора 360 и, следовательно, гвоздезабивной машины 1.
В гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, для регулирования усилия забивания выполняется определение величины смещения корпуса 100 относительно объекта 2 крепления, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, воздействующей на гвоздезабивную машину 1. Следовательно, отпадает необходимость в пробном забивании и ручном регулировании усилия забивания, что повышает производительность труда.
Вариант 3
Описание варианта 3 осуществления гвоздезабивной машины 1, соответствующей настоящему изобретению, приведено ниже со ссылкой на приложенные чертежи. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей варианту 1, управляет отпиранием/запиранием воздушного канала 510 в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. С другой стороны, регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления изменяет объем возвратной воздушной камеры 500 в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. Ниже приводится подробное описание регулятора давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления. Конструктивные элементы, аналогичные элементам гвоздезабивной машины 1 в варианте 1, обозначены теми же ссылочными номерами, а их описание не приводится.
На фиг.9 представлен вид в разрезе гвоздезабивной машины 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения. Возвратная воздушная камера 500 гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления настоящего изобретения состоит из первой возвратной воздушной камеры 501 и второй возвратной воздушной камеры 502. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления настоящего изобретения содержит канал управления 910, обеспечивающий связь между первой возвратной воздушной камерой 501 и второй возвратной воздушной камерой 502, и регулировочный клапан 920, управляющий отпиранием/запиранием воздушного канала 910 в зависимости от величины смещения толкателя 700 относительно корпуса 100.
Первая возвратная воздушная камера 501 образована нижней частью цилиндрического пространства, ограниченного цилиндром 200, корпусом 100 и пластиной 210. Первая возвратная воздушная камера 501 соединяется с цилиндром 200 через воздушные отверстия 220 и 230, каждое из которых выполнено в боковой стенке цилиндра 200 в окружном направлении. Воздушные отверстия 220 и 230 аналогичны отверстиям в варианте 1, и их описание здесь не приводится. Первая возвратная воздушная камера 501 имеет отверстие 501а для связи с каналом управления 910.
Вторая возвратная воздушная камера 502 образована верхней частью цилиндрического пространства, ограниченного цилиндром 200, корпусом 100 и пластиной 210. Другими словами, вторая возвратная воздушная камера 502 расположена над первой возвратной воздушной камерой 501 и связана с последней через канал управления 910.
Канал управления 910 представляет собой канал, обеспечивающий связь между первой возвратной воздушной камерой 501 и второй возвратной воздушной камерой 502. Канал управления 910 простирается в направлении забивания, то есть в направлении скольжения поршня 300. Как показано на фиг.10, канал управления 910 на одном конце соединяется с первой возвратной воздушной камерой 501, а на другом конце имеет отверстие 910а, открывающееся из корпуса 100 в направлении забивания. Канал управления 910 также имеет отверстие 910b, открывающееся вовнутрь в радиальном направлении цилиндра 200, и связан с первой возвратной воздушной камерой 501 через отверстие 910b. Периферийная поверхность канала управления становится конусообразной на участке над отверстием 910b, то есть имеет суженную часть 911 с меньшим диаметром проходного сечения, чем у остальной части, для запирания канала управления 910 запорной частью 921а клапанного элемента 921, описанного ниже.
Регулировочный клапан 920 допускает или преграждает поступление сжатого воздуха во вторую возвратную воздушную камеру 502 из первой возвратной воздушной камеры 501. Регулировочный клапан 920 состоит из клапанного элемента 921 и пружины 922.
Клапанный элемент 921 скользит внутри канала управления 910 пропорционально перемещению толкателя 700 относительно корпуса 100, запирая или отпирая канал управления 910. На одном конце клапанный элемент 921 имеет конусообразную форму и содержит запорную часть 921а с большим диаметром, чем диаметр проходного сечения суженной части 911. Другой конец клапанного элемента 921 выступает наружу из корпуса 100 через отверстие 910а канала управления 910 и имеет упорную часть 921b, упирающуюся в толкатель 700. Запорная часть 921а клапанного элемента 921 снабжена уплотнительным элементом 923, предназначенным для запирания канала управления 910 в верхней мертвой точке. Кроме этого, упорная часть 921b снабжена уплотнительным элементом 924, предотвращающим утечку сжатого воздуха наружу через отверстие 910а канала управления 910.
Пружина 922 представляет собой элемент, смещающий клапанный элемент 921 вниз таким образом, что запорная часть 921а выходит из контакта с суженной частью 911, отпирая канал управления 910. На одном конце пружина 922 упирается в клапанный элемент 921, а на другом конце входит в контакт с контактным участком 912, сформированным на периферийной поверхности канала управления 910.
Ниже описывается регулирование усилия забивания посредством регулятора давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления.
Вначале описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. При забивании пользователем гвоздя толкатель 700 упирается в объект 2 крепления под действием силы смещения пружины 710. Если сила реакции объекта 2 крепления невелика, то, как показано на фиг.2 и аналогично варианту 1, ствол 120 продолжает упираться в объект 2 крепления или слегка перемещается вверх. В данном случае (фиг.10) толкатель продолжает толкать вверх клапанный элемент 921 противоположно действию силы смещения пружины 922, так что запорная часть 921а клапанного элемента 921 входит в контакт с суженной частью 911, запирая канал управления 910. В этом положении первая и вторая возвратные воздушные камеры 501 и 502 не связаны друг с другом. Поэтому сжатый воздух поступает в первую возвратную воздушную камеру 501 из надпоршневой камеры 340. Давление в надпоршневой камере 340 уменьшается, а в возвратной воздушной камере 500 увеличивается. Кроме того, сжатый воздух, поступающий в подпоршневую камеру 350 из первой возвратной воздушной камеры 501 через воздушное отверстие 230, служит в качестве амортизатора, уменьшая усилие забивания бойка 330. Тем самым исключается избыточно глубокое забивание гвоздя в объект 2 крепления даже в том случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления.
Ниже описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления. Если сила реакции объекта 2 крепления велика, то, как показано на фиг.5 и аналогично варианту 1, это приводит к большему перемещению ствола 120 вверх от объекта 2 крепления по сравнению со случаем, когда эта сила реакции имеет небольшую величину. Поскольку толкатель 700 продолжает упираться в объект 2 крепления, находясь под действием силы смещения 710, корпус 100 перемещается вверх относительно толкателя 700. При этом, как показано на фиг.11, клапанный элемент 921 перемещается в нижнюю мертвую точку под действием силы смещения пружины 922. Затем запорная часть 921а клапанного элемента 921 выходит из контакта с суженной частью 911 канала управления 910, отпирая последний. В результате первая и вторая возвратные воздушные камеры 501 и 502 соединяются друг с другом, и возвратная воздушная камера имеет больший объем, чем в случае небольшой силы реакции. Соответственно сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 поступает в первую возвратную воздушную камеру 501 и затем во вторую возвратную воздушную камеру 502 через канал управления 910. Далее, давление в первой и второй возвратных воздушных камерах 501 и 502 является низким по сравнению со случаем небольшой силы реакции, а разность давлений между надпоршневой камерой 340 и первой и второй возвратными воздушными камерами 501 и 502, то есть подпоршневой камерой 350, увеличивается. Поэтому сжатый воздух, вошедший в подпоршневую камеру 350 из первой и второй возвратных воздушных камер 501 и 502, менее эффективен в качестве амортизатора по сравнению со случаем небольшой силы реакции, следовательно, усилие забивания бойка 330 не уменьшается. Таким образом, в случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления, гвоздезабивная машина 1 может забивать гвозди в объект крепления с большим усилием, чем в случае воздействия небольшой силы реакции.
Как описывалось выше, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения, происходит уменьшение усилия забивания бойка 330 с целью предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в том случае, когда в ходе операции забивания на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления. Кроме того, сжатый воздух в подпоршневой камере 350 служит в качестве амортизатора, уменьшая энергию забивания поршня 300 с начала и до конца (когда поршень 300 сталкивается с амортизатором 360) забивания. Тем самым может быть ослаблен удар поршня 300 об его амортизатор 360, вызванный избыточной энергией поршня, что увеличивает срок службы амортизатора 360 и, следовательно, гвоздезабивной машины 1.
В гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, для регулирования усилия забивания выполняется определение величины смещения корпуса 100 относительно объекта 2 крепления, обусловленного силой реакции объекта 2 крепления, воздействующей на гвоздезабивную машину 1. Следовательно, отпадает необходимость в пробном забивании и ручном регулировании усилия забивания, что повышает производительность труда.
Вариант 4
Описание варианта 4 осуществления гвоздезабивной машины 1, соответствующей настоящему изобретению, приведено ниже со ссылкой на приложенные чертежи. Регулятор давления гвоздезабивной машины, соответствующей вариантам 1-3, управляет отпиранием/запиранием воздушного канала в зависимости от величины смещения корпуса относительно толкателя, обусловленного силой реакции, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. С другой стороны, регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления регулирует давление в возвратной воздушной камере 500 в зависимости от степени воздействия пользователя на орган 1030 управления. Ниже приводится подробное описание регулятора давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления. Конструктивные элементы, аналогичные элементам гвоздезабивной машины 1 в варианте 1, обозначены теми же ссылочными номерами, а их описание не приводится.
На фиг.12 представлен вид в разрезе гвоздезабивной машины 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения. Регулятор давления в этом варианте осуществления состоит из воздушного канала 510, регулировочного клапана 520, управляющего отпиранием /запиранием воздушного канала 510, и органа 1030 управления. В этом варианте осуществления воздушный канал 510 выполнен так же, как и в варианте 1, и его описание не приводится.
Регулировочный клапан 520 в этом варианте осуществления отличается от регулировочного клапана 520 в варианте 1: здесь упорная часть 521b клапанного элемента 521 упирается в элемент 1032 управления органа 1030 управления, описываемого ниже. Поэтому, как показано на фиг.13В, при нахождении элемента 1032 управления органа 1030 управления в самом нижнем положении фланец 521а входит в контакт с суженной частью 512е под действием силы смещения пружины 522, запирая второй канал управления 512b, вследствие чего регулировочный клапан 520 преграждает поступление сжатого воздуха из первого канала управления 512а. С другой стороны, как показано на фиг.13А, при нахождении элемента 1032 управления органа 1030 управления в самом верхнем положении фланец 521а клапанного элемента 521 перемещается вверх противоположно действию силы смещения пружины 522 и выходит из контакта с суженной частью 512е. Следовательно, регулировочный клапан 520 допускает поступление сжатого воздуха из первого канала управления 512а. Далее, как видно из фиг.13Б, при нахождении элемента 1032 управления органа 1030 управления между положением, показанным на фиг.13А, и положением, показанным на фиг.13В, фланец 521а клапанного элемента 521 перемещается вверх противоположно действию силы смещения пружины 522 и выходит из контакта с суженной частью 512е. Тем не менее, величина смещения в этом случае меньше, чем в случае, показанном на фиг.13А. Следовательно, регулировочный клапан 520 допускает поступление меньшего количества сжатого воздуха, чем в случае, показанном на фиг.13А.
Орган 1030 управления состоит из ручки 1031, расположенной с возможностью поворота на корпусе 100, и элемента 1032 управления, крепящегося к ручке 1031 и совершающего вертикальное перемещение при повороте этой ручки. Как показано на фиг.14А, 14Б и 14В, соответствующих фиг.13А, 13Б и 13В, элемент 1032 управления упирается в упорную часть 521b клапанного элемента 521. При повороте ручки 1031 элемент 1032 управления вращается и вертикально перемещается, вызывая скольжение клапанного элемента 521 внутри второго канала управления 512b.
Ниже описывается регулирование усилия забивания посредством регулятора давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления.
Вначале описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда пользователь воздействует на орган 1030 управления с целью получения небольшого усилия забивания. До нажатия спускового элемента 460 пользователь воздействует на ручку 1031 органа 1030 управления для перемещения элемента 1032 управления в самое верхнее положение (фиг.13А). В этом случае элемент 1032 управления продолжает толкать клапанный элемент 521 вверх, оставляя открытым воздушный канал 510. Затем, после нажатия пользователем спускового элемента 460, сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушный канал 510. Вследствие этого давление в надпоршневой камере 340 уменьшается, а в возвратной воздушной камере 500 увеличивается. Кроме того, сжатый воздух, поступающий в подпоршневую камеру 350 из возвратной воздушной камеры 500 через воздушное отверстие 230, служит в качестве амортизатора, уменьшая усилие забивания бойка 330. Благодаря этому пользователь может воздействовать на орган 1030 управления для предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в том случае, когда на гвоздезабивную машину 1 воздействует небольшая сила реакции объекта 2 крепления, например при забивании коротких гвоздей.
Далее описывается функционирование гвоздезабивной машины 1 в случае, когда пользователь воздействует на орган 1030 управления с целью получения большого усилия забивания. До нажатия спускового элемента 460 пользователь воздействует на ручку 1031 органа 1030 управления для перемещения элемента 1032 управления в самое нижнее положение (фиг.13В). В этом случае пружина 522 смещает клапанный элемент 521 вниз, так что фланец 521а клапанного элемента 521 входит в контакт с суженной частью 512е, запирая воздушный канал 510. В этом положении, после нажатия пользователем спускового элемента 460, сжатый воздух не может поступать в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510. Следовательно, усилие забивания бойка 330 не уменьшается в результате поступления сжатого воздуха, служащего в качестве амортизатора, в подпоршневую камеру 350 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510 и возвратную воздушную камеру 500. Благодаря этому пользователь может воздействовать на орган 1030 управления для забивания гвоздей в объект 2 крепления с максимальным усилием, обеспечиваемым самой гвоздезабивной машиной 1,в том случае, когда на эту машину воздействует большая сила реакции объекта 2 крепления, например при забивании длинных гвоздей.
Как описывалось выше, гвоздезабивная машина 1 в этом варианте осуществления настоящего изобретения позволяет пользователю воздействовать на орган 1030 управления с тем, чтобы уменьшить усилие забивания бойка 330 для предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в том случае, когда в ходе операции забивания требуется небольшое усилие забивания. Кроме того, сжатый воздух в подпоршневой камере 350 служит в качестве амортизатора, уменьшая энергию забивания поршня 300 с начала и до конца (когда поршень 300 сталкивается с амортизатором 360) забивания. Тем самым может быть ослаблен удар поршня 300 об его амортизатор 360, вызванный избыточной энергией поршня, что увеличивает срок службы амортизатора 360 и, следовательно, гвоздезабивной машины 1.
Вариант 5
Описание варианта 5 осуществления гвоздезабивной машины 1, соответствующей настоящему изобретению, приведено ниже со ссылкой на приложенные чертежи. Регулятор давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей варианту 1, управляет отпиранием/запиранием воздушного канала 510 в зависимости от величины смещения корпуса 100 относительно толкателя 700, обусловленного силой реакции, посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500. С другой стороны, регулятор давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления управляет отпиранием/запиранием воздушного канала 510 (посредством регулирования давления в возвратной воздушной камере 500) в зависимости от длины крепежного элемента. Ниже приводится подробное описание регулятора давления гвоздезабивной машины 1 в этом варианте осуществления. Конструктивные элементы, аналогичные элементам гвоздезабивной машины 1 в варианте 4, обозначены теми же ссылочными номерами, а их описание не приводится.
На фиг.15 и 16 представлен вид в разрезе гвоздезабивной машины 1, соответствующей этому варианту осуществления настоящего изобретения. Регулятор давления в этом варианте осуществления состоит из воздушного канала 510, регулировочного клапана 520, управляющего отпиранием /запиранием воздушного канала 510, и измерительной части 1130, определяющей длину гвоздя или иного крепежного элемента. В этом варианте осуществления воздушный канал 510 выполнен так же, как и в варианте 1, и его описание не приводится.
Регулировочный клапан 520 в этом варианте осуществления отличается от регулировочного клапана 520 в варианте 1: здесь упорная часть 521b клапанного элемента 521 упирается в измерительный элемент 1131 измерительной части 1130, описываемой ниже. Как показано на фиг.17А, при упирании упорной части 521b клапанного элемента 521 в первую упорную часть 1131d измерительного элемента 1131 фланец 521a клапанного элемента 521 перемещается вверх противоположно действию силы смещения пружины 522 и выходит из контакта с суженной частью 512е. Следовательно, регулировочный клапан 520 допускает поступление сжатого воздуха из первого канала управления 512а. С другой стороны, как показано на фиг.17Б, при упирании упорной части 521b клапанного элемента 521 во вторую упорную часть 1131е измерительного элемента 1131 фланец 521а входит в контакт с суженной частью 512е под действием силы смещения пружины 522, запирая второй канал управления 512b. Следовательно, регулировочный клапан 520 препятствует поступлению сжатого воздуха из первого канала управления 512а.
Измерительная часть 1130 служит для определения длины гвоздей, поступающих из магазина 610. Измерительная часть 1130 расположена под регулировочным клапаном 520 и состоит из измерительного элемента 1131, штифта 1132 и пружины 1133.
Как показано на фиг.17А и 17Б, измерительный элемент 1131 состоит из тела 1131a с осью вращения в центре, первого выступа 1131с, проходящего радиально наружу от тела 1131а, и второго выступа 1131b, проходящего радиально наружу от участка тела 1131а, расположенного приблизительно напротив участка, где находится первый выступ 1131с. Тело 1131а опирается с возможностью поворота на соединительную часть 124, расположенную между стволом 120 и выполненным с ней как единое целое магазином 610 (фиг.15 и 16). Первый выступ 1131с одним концом прилегает к штифту 1132. Второй выступ 1131b имеет на одном конце первую упорную часть 1131d и вторую упорную часть 1131е, расположенную ближе к центру вращения измерительного элемента 1131, чем первая упорная часть 1131d.
Штифт 1132 скользит внутри канала 1134, выполненного в соединительной части 124 и проходящего в направлении, перпендикулярном направлению забивания. Если гвоздь имеет длину, не превышающую предварительно заданную величину (фиг.17А), то один конец штифта 1132 выступает из отверстия 1134а этого канала, будучи прижатым первым выступом 1131с измерительного элемента 1131. Далее, для предотвращения выпадания штифта 1132 из канала 1134 штифт 1132 снабжен выступом 1132а, входящим в контакт с концом периферийной стенки канала 1134. Если гвоздь имеет длину, превышающую предварительно заданную величину (фиг.17Б), то часть гвоздя расположена после отверстия 1134а, и штифт 1132 упирается одним концом в гвоздь, а другим концом толкает первый выступ 1131с измерительного элемента 1131 противоположно действию силы смещения пружины 1133.
Пружина 1133 одним концом упирается в соединительную часть 124, а другим концом крепится ко второму выступу 1131b измерительного элемента 1131. Пружина 1133 смещает второй выступ 1131b измерительного элемента 1131 таким образом, что первая упорная часть 1131d упирается в упорную часть 521b клапанного элемента 521.
Ниже описывается регулирование усилия забивания посредством регулятора давления гвоздезабивной машины 1, соответствующей данному варианту осуществления.
Вначале описывается случай, когда гвоздь имеет длину, не превышающую предварительно заданную величину. В этом случае гвоздь не входит в контакт со штифтом 1132. Измерительный элемент 1131 располагается как показано на фиг.17А вследствие воздействия силы смещения пружины 1133, при этом первая упорная часть 1131d отжимает клапанный элемент 521 вверх противоположно действию пружины 522. Следовательно, воздушный канал 510 остается открытым. Затем, при нажатии пользователем спускового элемента 460, сжатый воздух из надпоршневой камеры 340 поступает в возвратную воздушную камеру 500 через воздушный канал 510. Вследствие этого давление в надпоршневой камере 340 уменьшается, а в возвратной воздушной камере 500 увеличивается. Кроме того, сжатый воздух, поступающий в подпоршневую камеру 350 из возвратной воздушной камеры 500 через воздушное отверстие 230, служит в качестве амортизатора, уменьшая усилие забивания бойка 330. Благодаря этому не происходит избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления, когда этот гвоздь имеет длину, не превышающую предварительно заданную величину.
Далее описывается случай, когда гвоздь имеет длину, превышающую предварительно заданную величину. В этом случае гвоздь проходит за отверстие 1134а канала 1134. Поэтому штифт 1132 одним концом упирается в гвоздь и вдвигается в канал 1134. При этом первый выступ 1131с измерительного элемента 1131, отжимаемый другим концом штифта 1132, располагается как показано на фиг.17Б, а вторая упорная часть 1131е измерительного элемента 1131 упирается в упорную часть 521b клапанного элемента 521. В этом случае пружина 522 смещает клапанный элемент 521 вниз, в результате чего фланец 521а клапанного элемента 521 входит в контакт с суженной частью 512е, запирая воздушный канал 510. Тогда при нажатии пользователем спускового элемента в этом состоянии сжатый воздух не имеет возможности войти в возвратную воздушную камеру 500 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510. Следовательно, усилие забивания бойка 330 не уменьшается сжатым воздухом, поступающим в подпоршневую камеру 350 из надпоршневой камеры 340 через воздушный канал 510 и возвратную воздушную камеру 500 и служащим в качестве амортизатора. Благодаря этому при забивании в объект 2 крепления гвоздя, имеющего длину, превышающую предварительно заданную величину, гвоздезабивная машина 1 может развивать свое максимальное усилие забивания.
Как описывалось выше, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, происходит уменьшение усилия забивания бойка 330 в процессе забивания с целью предотвращения избыточно глубокого забивания гвоздя в объект 2 крепления в случае, когда забиваемый гвоздь имеет длину, не превышающую предварительно заданную величину. Кроме того, сжатый воздух в подпоршневой камере 350 служит в качестве амортизатора, уменьшая энергию забивания поршня 300 с начала и до конца (когда поршень 300 сталкивается с амортизатором 360) забивания. Тем самым может быть ослаблен удар поршня 300 об его амортизатор 360, вызванный избыточной энергией поршня, что увеличивает срок службы амортизатора 360 и, следовательно, гвоздезабивной машины 1.
Далее, в гвоздезабивной машине 1, соответствующей данному варианту осуществления настоящего изобретения, выполняется определение длины гвоздей для регулирования усилия забивания. Следовательно, отпадает необходимость в пробном забивании и ручном регулировании, что повышает производительность труда.
Настоящее изобретение не ограничивается описанными выше вариантами осуществления и допускает реализацию различных изменений и применений.
В гвоздезабивной машине 1, соответствующей варианту 1 осуществления, клапанный элемент 521 регулировочного клапана 520 отпирает/запирает воздушный канал 510, регулируя количество сжатого воздуха, поступающего в подпоршневую камеру 350, и, следовательно, регулируя усилие забивания. Ниже описывается способ регулирования усилия забивания при другом режиме работы клапанного элемента 521.
Если давление сжатого воздуха, подаваемого в гвоздезабивную машину 1 через воздушный штуцер 410 в процессе забивания гвоздей, слишком высоко, то сжатый воздух, поступающий через отверстие цилиндра 200, оказывает избыточное давление на верхнюю поверхность фланца 521а клапанного элемента 521. Это давление является причиной того, что упорная часть 521b клапанного элемента 521 толкает вниз толкатель 700. Движущийся вниз толкатель 700 воспринимает вертикальную силу реакции объекта 2 крепления (фиг.5) и перемещает, противоположно ей, корпус 100 вверх посредством клапанного элемента 521. Поскольку корпус 100 движется вверх, нижняя мертвая точка бойка 330 соответственно удаляется от объекта 2 крепления, благодаря чему предотвращается слишком глубокое проникновение забиваемого гвоздя в объект 2 крепления.
В гвоздезабивной машине 1, соответствующей описанным выше вариантам осуществления, можно произвольным образом регулировать проходное сечение отверстия 511а цилиндра 200, ведущего в воздушный канал 510, либо выбрать запорный элемент 541, пружину 542 и клапанный элемент 521 в соответствии с объектом крепления, крепежным элементом или используемым сжатым воздухом с целью регулирования сопротивления впуску и скорости на впуске и, следовательно, эффективности действия воздушного амортизатора. Например, фланец 521а клапанного элемента 521 может быть сферическим или коническим.
Далее, в приведенных выше вариантах осуществления запорный элемент 541, предусмотренный в воздушном канале 510, является сферическим. Он может иметь форму пластины или конуса, если эта форма обеспечивает запирание воздушного канала 510.
Далее, в приведенных выше вариантах осуществления описана гвоздезабивная машина 1 (в которой в качестве крепежных элементов используются гвозди). Настоящее изобретение не ограничивается гвоздезабивной машиной 1 и также применимо, например, к забивной машине, работающей со скобками в качестве крепежных элементов.
Далее, в приведенных выше вариантах осуществления воздушный канал 510 обеспечивает связь между воздушным отверстием 220 и возвратной воздушной камерой 500. Тем не менее, воздушный канал 510 может быть соединен с воздушным отверстием 230, чтобы направлять сжатый воздух непосредственно в подпоршневую камеру 350 вместо соединения с возвратной воздушной камерой 500.
В приведенных выше вариантах осуществления описана гвоздезабивная машина 1, где в качестве главного клапана использован клапанный механизм с тарельчатым затвором 430. Само собой разумеется, что в качестве главного клапана может быть использован клапан другого типа, например золотниковый клапан.
В пределах сущности и объема настоящего изобретения могут быть выполнены различные усовершенствования и изменения. Описанные выше варианты осуществления предназначены для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают его объем. Объем настоящего изобретения представлен приложенной формулой изобретения, а не вариантами его осуществления. Различные изменения, выполненные в качестве вариантов осуществления изобретения, эквивалентных описанным в формуле изобретения и находящихся в рамках формулы изобретения, рассматриваются как осуществленные в пределах объема настоящего изобретения.
Настоящее описание основано на патентных заявках Японии №2008-265124 и №2009-227229. Содержащиеся в этих заявках описания, формулы изобретения и чертежи целиком включены в настоящее описание в качестве ссылок.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение предпочтительным образом используется в областях, где осуществляется забивание в объект крепежных элементов, таких как гвозди или скобки.