183955. lajstromszámú szabadalom • Ütvefúró vagy vésőkalapács
1 183 955 2 A találmány olyan ütvefúró- vagy vésőkalapácsra vonatkozik, amelynek ütőműve, az ezt körülvevő háza és a házhoz csatlakozó fogantyúja van. Az ütvefúró- vagy vésőkalapácsoknál az ütőmű periodikus ütéseket kelt és ezek átadódnak a szerszám szárára. A periodikusan keltett ütések azonban a háznál is periodikusan jelentkező lökésterhelést okoznak, amelyek ezt rezgésre, illetve vibrációra késztetik. A vibráció a fogantyún keresztül átadódik a kezelő személy kezére, illetve karjára. Ez a vibráció nemcsak kényelmetlen, hanem tartósan a kezelő személy egészségkárosodására vezethet. Különösképpen a bontókalapács teljesítmény kategóriájánál lépi túl többnyire ez a kezelő személy feltételezhető tűrőképességét. A fellépő igénybevétel csökkentésére már az eddigiekben is különböző intézkedések történtek. így ismeretes a házon a fogantyú rugalmas megtámasztása. Azért, hogy ez a megoldás hatásos legyen, a fogantyú lágy rugózása szükséges. A lágy rugózás azonban nagyon nagy rugóelmozdulást eredményez. Ez azonban kezeléstechnikai okokból hátrányos. Ismeretes ezen kívül bizonyos kiegészítő tömeg rugalmas megtámasztása a házon az ütés irányának tengelyében. A kiegészítő tömeg elhelyezése valóban a rezgésviszonyok bizonyos javulását eredményezi. A fenti teljesítmény kategóriában azonban a fúró- vagy vésőkalapácsoknál a kezelő személyre ható rezgés még mindig túl erős. A kiegészítő tömeg megnövelésével lehetséges javítás. Ekkor azonban a kalapács össztömege növekszik, ami ismét a kezelő személy megnövekedett terhelését eredményezi. A találmány feladata olyan ütvefúró- vagy vésőkalapács biztosítása, amelynek a súlya kicsi és nagy kezelési kényelmet nyújt. A találmány szerint ez az alábbi ismérvek kombinációjával érhető el: a) a fogantyú a házon az ütés irányában rugalmasan van felszerelve, b) a kiegészítő tömeg a házon az ütés irányának tengelyében rugalmasan van felszerelve. Az egyenként ismert két ismérv kombinációja a kezelési kényelem meglepő javulását eredményezi, ami lényegesen meghaladja az egyes megoldásokkal elérhető javítást. A két megoldás egymásra ily módon előre nem látható kölcsönhatást fejt ki. Azért, hogy érezhető hatást érjünk el, a kiegészítő tömegnek bizonyos minimális értékűnek kell lennie. Mivel a kalapács egész tömegét más oldalról a kiegészítő tömeg közvetlenül befolyásolja és a kalapács össztömege kezelhetőségi okokból felülről korlátozott, a kiegészítő tömeg nem lehet túl nagy. A gyakorlatban célszerűnek bizonyul az, ha a ház tömege 8-12-szerese akiegészítő tömegnek. A kalapács össztömegéhez viszonyítva a kiegészítő tömeg előnyös aránya ily módon körülbelül 10 % nagyságrendű. Ez az ily módon elérhető kezelési kényelem javulás szempontjából általában elfogadható. Nagyobb kiegészítő tömeg alkalmazásánál a kalapács túl nehézzé válik és csak még nagyobb nehézséggel lehet kezelni. A házra ható forgatónyomatékot úgy lehet elkerülni, hogy a kiegészítő tömeg az ütésátadás tengelyében van a szerszámon elhelyezve. Mivel a felépítési okokból többnyire nem lehetséges, marad a kiegészítő tömeg nem központos elhelyezésének lehetősége a házon. Ez esetben az ilyenkor fellépő nem központosán támadó erő esetében, hogy ez a ház elbillenését ne okozza, célszerű a kiegészítő tömeget több egyedileg rugózottan felfüggesztett csillapító tömegként kiképezni. Az erők kiegyenlítésére az egyes tömegek előnyös módon szimmetrikusan vannak a házon elosztva. A kiegészítő tömeg több csillapító tömegre való felosztása azt a további előnyt szolgállatja, hogy az egyes tömegeket kisebbnek lehet választani és ezek a házon történő elosztás által kevésbé zavaróan hatnak, mint az egyetlen, ennek megfelelően nagyobbra kiképezett kiegészítő tömeg. Gazdaságossági okokból előnyös két tömeg elhelyezése. Több csillapító tömeg esetében adott az a lehetőség, hogy ezek egyenlőtlenül mozogjanak. így például az egyes tömegek rezgése között kis fáziseltolódás léphet fel. Az ilyen különbségek következtében a kiegészítő tömeg hatása üzem közben lényegesen korlátozott lehet. Azért, hogy az egyes csillapító tömegek azonos mozgását elérjük, ezek például egymással mechanikusan összekapcsolhatók. Az ilyen megoldás azonban hely- és gazdaságossági okból kitűnik. Azért, hogy több csillapító tömeg azonos mozgását elérjük, célszerű az, hogy az egyes csillapító tömegek vezető hengerekben elhelyezett dugattyúként vannak kiképezve és a vezető hengerek végei oldalanként váltakozva össze vannak egymással kötve nyomáskiegyenlítő vezetékekkel. Az egyes csillapító tömegek egymásközti csatolása ily módon az egyik hengerből a másikba áramló közegen keresztül történik. Ez a közeg folyékony vagy gáznemű lehet. A hengerben a dugattyú mozgása esetén az egyik oldalon túlnyomás lép fel, a másik oldalon pedig nyomáscsökkenés. A vezető hengerek végeinek oldalanként váltakozó összekötése következtében nyomáskiegyenlítődés jön létre. Ha az egyik dugattyú gyorsabban mozog, mint a másik, akkor a lassabban mozgó dugattyút a gyorsabban mozgó gyorsítja, illetve a gyorsabban mozgó dugattyút a lassabban mozgó dugattyú fékezi. Az egyes, dugattyúnként kiképzett csillapító tömegek mozgása ily módon gyakorlatilag egyformán zajlik le. Azért, hogy a lehető legnagyobb rezgéscsökkentést érhessük el, célszerű az, hogy ha a rugalmasan felfüggesztett kiegészítő tömegek saját frekvenciája lényegében az ütőmű frekvenciájának felel meg. A kiegészítő ötmeg saját frekvenciáját a kiegészítő tömeg nagyásga, valamint a felfüggesztő rugó rugóállandója határozza meg. Az ütőmű frekvenciájával azonos saját frekvencia esetén a házhoz képest lényegében állandó fáziseltolással rezeg a kiegészítő tömeg. Ezáltal a házra gyakorolt lökésgeijesztés részben kiegyenlítődik. Az ütőmű által keltett, a házra ható lökésgerjesztést a kiegészítő tömeggel csak részben lehet kiegyenlíteni. A házról a fogantyúra átadódó maradék hatás megszüntetésére célszerű az, ha a fogantyú saját frekvenciája \f2- szörös tényezővel kisebb, mint az ütőmű frekvenciája. Ennek a kikötésnek a következtében az ütőfrekvencia tartományában és e felett a rezgés csillapítva adódik át a fogantyúra. A fogantyú saját frekvenciáját ugyancsak annak tömege és a fogantyút megtámasztó rugóállandója határozza meg. Az alábbiakban a találmányt a példaképpen bemutatott ábrák kapcsán ismertetjük közelebbről. Ezek a következők: 1. ábra: A találmány szerinti ütvefúró kalapács, részben metszetben ábrázolva, 2. ábra: az 1. ábra szerinti ütvefúró kalapács felülné-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
