Автоматический кернер

Автоматический кернер — это ручной инструмент, используемый для создания углубления на заготовке (например, куске металла). Он выполняет ту же функцию, что и обычный кернер , но без использования молотка . При прижатии к заготовке он накапливает энергию в пружине, в конечном итоге высвобождая ее в виде импульса , который приводит в движение пуансон, создавая ямку. Импульс, подаваемый в точку удара, достаточно повторяем, что позволяет производить равномерные отпечатки.

История

Патентная история автоматических пробойников указывает на две основные цели разработки инструмента: повторяемость воздействия и удобство эксплуатации. Другие желательные свойства включают низкую отдачу при срабатывании, простоту регулировки и надежность.

С конца 19 века был разработан ряд конструкций автоматических кернеров как усовершенствования по сравнению с пуансонами, требующими использования ударного инструмента. Самые ранние типы не были полностью автоматическими: в них использовался невыпадающий груз, поднимаемый пользователем, или пружина и груз, набираемый пользователем, для создания ударного импульса. На эти конструкции был выдан ряд патентов, и они продолжают упоминаться в патентах 21 века. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} Существует также ряд примеров комбинаций молотка и пробойника, предназначенных для использования одной рукой, но созданных по образцу обычного молотка, ударяющего по отдельному пробойнику. ^{[ 6 ]}

Самые ранние патенты США на современный автоматический кернер были поданы в 1904 году Хартли и Стрихалом на конструкции, в которых для освобождения молотка используется листовая пружина. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]} оба назначены Брауну и Шарпу. В 1905 году Зейтц запатентовал перфоратор с ручным запуском, который имеет многие внутренние конструктивные элементы некоторых более поздних полностью автоматических моделей. ^{[ 9 ]} и Спалдинг получил патент в 1908 году на заявку, поданную в 1904 году, на другую конструкцию полностью автоматического пуансона с пластинчатой пружиной, который включал легкую регулировку удара, а также сменные нарезные наконечники. ^{[ 10 ]}

Аделл и Бальцер из компании L.S Starrett Co. запатентовали конструкцию с концентрическими гильзами и штифтами в кулачковых пазах в качестве спускового механизма. ^{[ 11 ]} Аделл и Старретт получили в 1907 году патент на конструкцию, в которой используется скользящий блок, приводимый в действие коническим отверстием в корпусе для удержания молотка. ^{[ 12 ]}

Некоторые модификации, внесенные в патент Зейлера 1923 г. ^{[ 13 ]} значительное производство производилось в Соединенных Штатах, и на этот патент ссылались другие патенты 21 века. В этой конструкции используется скользящий блок, аналогичный по концепции патенту Аделла и Старретта, но с винтовой пружиной для возврата скользящего блока, а не с листовой пружиной, но с более сложной схемой сдвига блока для освобождения курка.

Патент Sweet 1942 года. ^{[ 14 ]} - это первое описание наиболее массового типа спускового крючка в конце 20-го века, в котором использовался наклонный промежуточный штифт, удерживающий курок до тех пор, пока не сожмется основная пружина. Эта конструкция упоминается во многих других патентах и легла в основу патента Фрея 1965 года. ^{[ 15 ]} который был призван повысить надежность сброса устройства. Эта конструкция также широко производилась.

Используется множество других механизмов различной сложности и надежности, некоторые из которых запатентованы или на которые подана заявка на патент в 21 веке. ^{[ 16 ]}

Современные конструкции более высокого качества, как правило, следуют патенту Sweet. ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} или патент Фрея, ^{[ 19 ]} хотя некоторые из них основаны на дизайне Аделла и Старретта. ^{[ 20 ]}

Также существует и использовалось множество других механизмов, в том числе кулачковые, шарикоподшипники, запертые в скользящем воротнике, и двунаправленные механизмы, которые принимают тянущие приспособления.

Приложения

Механизм автоматического кернера использовался для множества других применений. К ним относятся

Разметка и начало отверстия для сверления без «выхода» сверла из соосности
Наборы почтовых марок
Инструменты для разбивания стекол, используемые при спасательных работах, и обычный инструмент угонщиков автомобилей.
Ударный инструмент для измерения твердости ^{[ 21 ]}
Штифтовые прессы для сборки электроники ^{[ 22 ]}^{[ 23 ]}

Во многих приложениях, таких как испытание на твердость, механизм не имеет регулировки силы импульса и может требовать периодических проверок калибровки.

Общие элементы

Все конструкции имеют несколько общих элементов:

Источник для хранения энергии
Масса для создания импульса (молоток).
Механизм высвобождения, который высвобождает накопленную энергию в определенной точке движения тела.
Возможность перезагрузки устройства после срабатывания.

Типичный механизм и работа

Наиболее распространенный механизм основан на патенте Sweet. Внутри корпуса пуансона расположены три основные движущиеся части, расположенные в одну линию:

Удар
Промежуточный стержень (тумблер)
Молот (молотковая масса)

Ударная масса подпружинена с задней стороны пуансона большой пружиной . (Сжатие предварительной нагрузки пружины обычно можно отрегулировать, ослабив или затянув торцевую крышку в самой задней части пуансона, чтобы уменьшить или увеличить силу удара.) В передней центральной части ударника просверлено стопорное отверстие. Лицо к тумблеру действует как приемник для стержня и как наковальня для удара.

Тумблер обеспечивает автоматизацию. При возврате в исходное состояние предусмотрена возможность, чтобы стержень тумблера был слегка взведен, так что его исходное положение было перекошено, а кончик контактировал с массой молотка на лицевой стороне молотка, слегка смещенной к отверстию. Обычно это делается с помощью специального изогнутого конца пружины тумблера. ^{[ 17 ]} или используя неплоскую поверхность на нижнем конце штифта или верхней части пуансона. ^{[ 18 ]} Он опирается на массу ударника и отталкивает его обратно к пружине при нажатии пуансона, сохраняя энергию в пружине ударника.

По мере дальнейшего прижатия пуансона к заготовке тумблер перемещается назад до той точки, где его коническая средняя часть начинает соприкасаться с поверхностью направляющего отверстия в корпусе пуансона. По мере продвижения назад он выравнивается с центральной осью инструмента. Когда кончик стакана почти отцентрирован, он проскальзывает в приемное отверстие в массе молотка и освобождает молоток. Затем масса молота может двигаться вперед под действием задней пружины. Поскольку отверстие в массе молотка не проходит сквозь массу и имеет меньшую глубину, чем концевая часть стакана, кончик стакана опускается в отверстие в молотке, и импульс массы молотка передается через стаканом, через пуансон и к заготовке.

Другие распространенные механизмы

Аделл и Старретт

В механизме Аделла и Старретта используется скользящий блок, расположенный крест-накрест курка, а не промежуточный штифт. В центре молотка есть отверстие, в котором находится верхняя часть пуансона, и оно удерживает верхнюю часть пуансона по центру. В скользящем блоке имеется отверстие, которое при переустановке не совмещено с отверстием в молотке. Когда корпус прижимается к точке срабатывания, конус в корпусе сдвигает блок вбок до тех пор, пока отверстие в блоке не совместится с отверстием в молотке, и молоток освобождается для удара по пуансону.

Этот механизм используется в ударниках для тяжелых условий эксплуатации, поскольку он с меньшей вероятностью заедает при сбросе, чем механизм Sweet, он не имеет такой тенденции к изнашиванию внутренней части корпуса, как механизм Sweet, и, поскольку конец молотка может быть используется для оказания воздействия на большую площадь кончика пуансона, снижает нагрузку на материал. Основные недостатки заключаются в том, что здесь больше деталей, чем в конструкции Sweet, и что и молоток, и блок требуют изготовления не на токарном станке.

Фрей (1963)

В механизме Фрея используется стальной шарик и неплоский конец промежуточного штифта, чтобы заставить промежуточный штифт взвестися при сбросе. Это означает, что промежуточная пружина не нуждается в специальном конце, но высокие напряжения при контакте со стальным шариком могут привести к бринеллированию конца промежуточного штифта или верхней части пуансона шариком.

Ссылки

[Geisenhoner_1906-1] Гейзенхонер US833712

[Ainsworth_1909-2] Эйнсворт US913677

[Williams_1921-3] Уильямс US1458961

[Berninger_1951-4] Бернингер US2602360

[Hager_1945-5] Хагер US2455577

[Komatar_1920-6] Коматар US1341373

[Hartley_1904_1-7] Хартли US783749

[Hartley_1904_2-8] Хартли US781947

[Seitz_1905-9] Зейтц US797824

[Spalding_1908-10] Спалдинг US889409

[Adell_1905-11] Аделл и Бальтцер US789520

[Adell_1907-12] Аделл и Старретт US843655

[Seiler_1923-13] Парус US1572046

[Sweet_1942-14] Сладкий US2384707

[Frey_1965-15] Фрей US3172204

[Utz_2004-16] Утц US2004/0154171

[General_70079-17] Jump up to: ^а ^б Руководство по центральному перфоратору General 70079 получено 8 августа 2013 г. Архивировано 6 апреля 2013 г. на Wayback Machine.

[General_87-18] Jump up to: ^а ^б Руководство General 87 Center Punch получено 8 августа 2013 г. Архивировано 6 апреля 2013 г. на Wayback Machine .

[General_77-19] Руководство General 77 Center Punch получено в августе 2013 г.. Архивировано 6 апреля 2013 г. на Wayback Machine .

[General_78-20] Руководство General 78 Center Punch получено в августе 2013 г., 8 августа. Архивировано 6 апреля 2013 г., на Wayback Machine.

[PTC316-21] Твердомер PTC316, получен 8 августа 2013 г.

[West_1965-22] Запад US3177952

[Morgan_1986-23] Морган US4577400

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

v т и Ручные инструменты
Sawhorse Toolbox Workbench
Adjustable spanner Antique tools Basin wrench Block plane Brace Bradawl Breaker bar Cat's paw Caulking gun Clamp Crimper Crowbar Fish tape Gimlet Glass breaker Grease gun Hammer Hammer tacker Hawk Headlamp Hex key Hole punch Impact driver Jack Locking pliers Lug wrench Mallet Mitre box Monkey wrench Multi-tool Nut driver Paint roller Paintbrush Pencil sharpener Persian drill Pincers Pipe wrench Pliers Plumber wrench Plumber's snake Plunger Podger spanner Punch Punch down tool Scratch awl Screwdriver Sledgehammer Slide hammer Socket wrench Spike maul Staple gun Stitching awl Strap wrench Tactical light Tire iron Tongue-and-groove pliers Torque wrench Tweezers Upholstery hammer Wrench
Types of tools Cleaning Cutting and abrasive Forestry Garden Hand Kitchen Machine and metalworking Masonry Measuring and alignment Mining Power Woodworking