SE507960C2 - Stötabsorberande anordning för en klohammare - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 507 960 förfalla, under det att de förlorar sin effektivitet och kan skapa en riskabel förbindelse mellan handtaget och hammarhuvudet. l Vaugh- ans patent nr 3,208,724, används speciella ribbor, och hartserna eller träpluggen som fyller hylsan i huvudet blir huvudsakligen integrerade med huvudet och bildar ett enda resonanssystem.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Målet med den föreliggande uppfinningen är därför att ytterligare reducera den huvudsakliga orsaken till kloklyvning eller -brott, nämli- gen klovibration, och detta inte endast l en klohammare av oförstörbar typ, vare sig den är solid eller hylsförsedd, utan även i en trähand- tagshammare och i en hammare med rörformigt stålhandtag där klyvning då och då inträffar av samma anledning som beskrivits i samband med en klohammare av oförstörbar typ.

Då detta är det huvudsakliga syftet med uppfinningen avses att smidningen av hammarens slaghuvud ska utföras som tidigare, antingen det är en hylsförsedd eller icke hylsförsedd klohammare av oförstörbar typ, eller det är en klohammare med handtag av trä eller rörformat stål; att den konventionella och nödvändiga storleken, formen och vikten hos hammarhuvudet till stor del kan bibehållas in i minsta detalj för att möta kravet hos den vane snickaren att hammar- huvudet innehåller den lämpliga mängden av metall, så att det kommer att ha lämplig vikt, lämplig balans, uppvisa ett attraktivt utseende, och l övrigt möta alla de krav på en snickarklohammare som tagits upp i det ovan nämnda patentet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Andra fördelar och särdrag hos uppfinningen är beskrivna med hän- visning till exempel på utföranden, vilka är avsedda att förklara och in- te begränsa uppfinningen, och vilka är illustrerade på ritningarna, på vilka: 10 15 20 25 30 35 507 960 en sådan hylsa i huvudet på en hammare av oförstörbar typ erbjuder andra fördelar än dess vibrationsdämpande effekt, vilka emellertid inte är särskilt relevanta i förhållande till den föreliggande uppfinningen, vilken i första hand avser vibrationsdåmpning.

En snickarklohammare med vibrationsdämpande organ beskrivs U.S. patent nr 3,208,724, beviljat till Howard A. Vaughan. I syfte att uppnå en önskad vibrationsdämpningseffekt, har den beskrivna hammaren ribbor placerade på hammarhuvudet, varvid de vibrationsdämpande ribborna tillhandahålls på den invändiga ytan av varje klo och löper från basen av klon och ända till mellanområdet av denna. Fastän sådana ribbor kan ha en bifunktion av att stärka eller förstyva klorna, fungerar de primärt för att förhindra klovibration. De rektangulära hylsorna i mellankroppspartiet av hammaren beskrivs vara företrädes- vis fyllda med en vibrationsdämpningssubstans, såsom en lämplig termoplast eller härdplast eller, alternativt, vara fyllda med en trä- PIUQQ- Gummikragar är placerade mellan hammarskaftet och huvudet i U.S. patent nr 2,850,331, beviljat till John J. Curry för en handtagsförbin- delse för slagverktyg. Den elastiska kragen är tillhandahållen för att isolera handtaget från vibrationer som uppstår i verktyget vid slag.

I U.S. patent nr 2,067,751, beviljat till Raymond E. Beegle, för ett säk- ringsorgan för verktygshandtag och U.S. patent nr 2,917,349, beviljat till Charles Saylor, för en verktygshandtagsförbindelse med dämpelas- tisk bindning, är ett eller flera lager av brickor av ett gummiliknande material tillhandahållna mellan huvuddelen och handtagspartiet för att tillhandahålla deformerbara, stötabsorberande element för dämpning av vibrationer "hos en huvuddel, för att förhindra bildande av destruk- tiva spänningar däri.

Ehuru de föregående hammarkonstruktionerna införlivar element för dämpning eller minskning av vibrationer som följer av slag, bildar de elastiska elementen normalt gränsyta mellan hammarhuvudet och handtaget. Detta betyder naturligtvis att samtliga krafter överförs via dessa elastiska element och, i sinom tid, kommer dessa element att 10 15 20 25 30 35 507 960 som har en cirkulär slagyta 16. Emellertid är andra utformningar av huvudet inom uppfinningens omfång.

Slaghuvudpartiet 14 är förbundet till en sida av huvudets mellan- kroppsparti 18 via ett avsmalnat parti 20, vilket är polygonalt i trans- versellt tvärsnitt. Den andra sidan av kroppspartiet 18 är förbunden med huvudets kloområde 22, varvid ett sådant område delas i två grenar vid 24 för att tillhandahålla de vanliga, utåt divergerande klorna 26. Denna grunddel av kloområdet 22 går samman med huvudets 10 kroppsparti 18 längs en gradvis bildad krökt yta 28, såsom är brukligt vid bildandet av dessa hammare av oförstörbar typ. Hammarhuvudets mellankroppsparti 18 är bildat med en relativt djup öppning eller hylsa 30 däri. Hylsan 30 är i allmänhet rektangulär i tvärsnitt, såsom visas i Fig 1 och 2, och de fyra sidoväggarna 30a-30d (Fig 1) hos denna konvergerar inåt mot varandra i de inre områdena av hylsan. Sockelns bottenvägg 30e är något skålad, såsom visas vid 32 i Fig 2. l enlighet med den föreliggande uppfinningen tillhandahålls en plugg som i Fig 1-4 är allmänt angiven med hänvisningssiffran 34. Pluggen 34 är företrädesvis en hickoryplugg som är väsentligen rektangulär till formen, för att överensstämma med formen hos hylsan 30 för att vara mottagbar i denna i ett presspassningsförhållande. För detta ändamål är pluggen 34 med fördel försedd med ett yttre, förstorat ändparti, vil- ket huvudsakligen överensstämmer med den övre änden av hylsan 30, såsom visad i Fig 2, så att ändpartiet 34a kan tvingas in i hylsan 30 med presspassningsstöd mot de respektive väggarna eller ytorna 30a- 30d hos hylsan. På liknande sätt har pluggen 34 ett nedre ändparti 34b vilket på samma sätt är dimensionerat för att överensstämma med de perifera ytdimensionerna hos hylsan 30 i den nedre änden av denna, såsom visas i Fig 2, för att på samma sätt vara i presspass- ningsförhållande med denna.

Mellan ändarna 34a och 34b finns ett mellanliggande pluggparti 34c, vilket valfritt är rundat inåt eller urtaget i förhållande till väggarna eller ytorna 30a-30d, vilket bäst visas i Fig 2, för att bilda åtminstone ett eller flera urtag eller utrymmen 35, av orsaker som kommer att framgå. 10 15 20 25 30 35 507 960 Fig 1 är en planvy ovanifrån av en dämpningsanordning i enlighet med den föreliggande uppfinningen, vilken visas införlivad i en snickar- hammare; Fig 2 är en delvis skuren sidovy av hammaren i Fig 1, vilken hammare är delvis bortbruten för att visa hur dämpningsanordningen är placerad i en hylsa i mellankroppspartiet av hammarhuvudet; Fig 3 är en planvy underifrån av vibrationsdämpningsanordningen som visas i figurerna 1-3; Fig 4 är en delvis skuren sidovy som visar vibrationsdämpningsanord- ningen från Fig 2 innan den införlivats i hammaren; Fig 5 är liknande Fig 4, men visar ett andra utförande av uppfinning- ens vibrationsdämpningsanordning; och Fig 6 är en planvy underifrån av den i Fig 5 visade vibrationsdämp- ningsanordningen.

BESKRIVNING AV DE FÖREDRAGNA UTFÖRANDENA Även om specifika utföranden av uppfinningen nu kommer att beskri- vas med hänvisning till ritningarna, ska det förstås att de visade utförandena endast tjänar som exempel och endast är illustrativa för de många möjliga specifika utföranden som kan införliva uppfinning- ens principer. Olika förändringar och modifieringar, vilka är uppenbara för en som är skicklig på den teknik till vilken uppfinningen hänför sig, anses vara inom andemeningen, omfånget och tanken med uppfin- ningen, som ytterligare definieras i de bifogade kraven.

För att nu hänvisa till ritningen i detalj, och i synnerhet till Fig 1-2 som illustrerar en snickarklohammare av den oförstörbara typen, är ham- marhuvudet hos klohammaren i Fig 1 angivet med hänvisningssiffran 10. Huvudet 10 är bildat i ett stycke med ett skaft 12, vilket bildar ett parti av hammarhandtaget. Det illustrerade huvudet 10 är av typen med konvex slagyta och inkluderar ett cylindriskt slaghuvudparti 14 10 15 20 25 30 35 507 960 till de relativt tunna sidoväggarna 30a-30d hos hylsan. En stor del av denna slagstöt kommer att avledas i dessa sidoväggar, och endast en begränsad del av den kommer att ledas från sidoväggarna till skaft- partiet 12. l frånvaro av pluggen, kommer en relativt liten vibrations- mängd att uppstå i klon, men omfattningen av sådan vibration kommer inte alls att vara så stor som i fallet med den oförstörbara hammaren som har ett solitt huvud utan den rektangulära hylsan. När hylsan är fylld med en plugg eller en vibrationsdämpande substans, kommer varaktigheten av alla harmoniska vibrationer som uppstår i kloomràdet 22 att reducera denna process, varvid det påminner om dämpning av vibrationer hos en stämgaffel eller en i resonans varande ringklocka när en hand läggs emot den. Genom en sådan anordning förhindras förlängd harmonisk vibration i kloomràdet 22. Dessutom kommer reduktion av vibrationseffekten i kloomràdet 22 att väsentligt reducera varje sekundär slagstöt som kan överföras från klon till skaftet 12.

Gummi- eller de elastiska elementen 40 a-40c, vilka sträcker sig runt träpluggen 34, såsom visas i figurerna, kan förflytta sig huvudsakligen oberoende av hammarhuvudet och träpluggen. Detta beror på att gummimaterialet är tillräckligt rörligt, så att det kan undergå kompres- sioner, expansioner och förlängningar inuti kaviteterna eller utrym- mena 35, 36, igenom vilka det sträcker sig. Detta är särskilt sant beträffande sektionerna 40c, 42c av det elastiska organet vid den nedre änden av pluggen 34, där sektionerna 40c, 42c hos det elastiska organet sträcker sig igenom utrymmet 36, i vilket det finns ett urtag mellan pluggen 34 och hammarhuvudets innersta yta 30e. l den utsträckning som sektionerna 40a-40c av det elastiska organet därför kan förflytta sig oberoende av hammarhuvudet och/eller träpluggen, kan det troligtvis sägas att sådana elastiska sektioner definierar sina egna resonanskroppar, vilka definierar sina egna resonansfrekvenser och vilka 'ar en funktion av deras egna massor och deras egna konfi- gurationer.

En möjlig teori om varför användandet av sådana elastiska element reducerar vibrationer i hela hammaren, är att vibrationerna hos de elastiska sektionerna 40a-40c resulterar i rörelser som omvandlar ki- netiska rörelseenergier till värme, vilken avleds. Genom avledning av 10 15 20 25 30 35 507 960 Såsom bäst visas i Fig 2, är den axiella längden hos pluggen 34 före- trädesvis kortare än djupet av hylsan 30 i skaftets 12 riktning, för att tillhandahålla ett urtag eller ett utrymme 36 mellan pluggens undre yta 34d och hylsans undre yta 30e.

Pluggen 34 är försedd med en långsträckt skåra 34e inuti ändpartiet 34a, vilken företrädesvis är anordnad så att åtminstone ett parti av skåran är öppen längs eller i närheten av hylsans 30 vägg 30a när den är placerad däri, såsom visas i Fig 1. På liknande sätt tillhandahålls en skåra 34f i det övre partiet 34a, vilken företrädesvis är anordnad så att åtminstone ett parti av skåran är öppen längs eller i närheten av väggen 30c när den är placerad i hylsan 30. Fastän det inte är kritiskt, är slitsarna eller skårorna 34e och 34f med fördel åtskilda med ett av- stånd 38 (Fig 1) längs hammarens slagriktning.

Ett elastiskt snöre eller band 40 är anordnat, vars fria ändar 40', 40" (Fig 1) är intagna i skårorna eller slitsarna 34e respektive 34f såsom visas, varvid det mellanliggande partiet hos snöret eller bandet sträcker sig inåt i hylsan 30 och transversellt sträcker sig tvärs över den innersta änden av pluggen 34, såsom bäst visas i Fig 2 och 3.

Sålunda inkluderar snöret eller bandet 40 två huvudsakligen parallella, longitudinella partier 40a och 40b och ett överbryggande parti 40c, vil- ket går tvärs över den undre ytan 34d hos pluggen. Genom att sam- manpressa de fria ändarna in i åtminstone delvis öppna skåror, kommer de elastiska, fria ändarna i kontakt med väggarna 30a, 30c, varvid de låser de fria ändarna och tillhandahåller ytterligare friktions- motstånd för att förhindra oavsiktligt frisläppande av pluggen 34 från hylsan 30.

Den halvrektangulära hylsan 30 är i normala fall fylld med hickory- plugg 34, vilken, om så önskas kan vara täckt med ett yttre faner av plastmaterial.

Vad hammarens stötabsorberingskvalitet anbelangar, är hylsans fyra väggar 30a-30d av relativt tunn konstruktion, särskilt i grundområdet av denna. Sålunda kommer varje slagstöt som appliceras på hammar- huvudets slagyta att överföras igenom det reducerade halspartiet 20 10 15 20 25 30 35 507 960 10 bandet 40, så att det överbryggande partiet 40c inte hålls i pressför- hållande mellan pluggen 34 och hylsans yta 30e, utan är fritt att förflytta sig. Åtminstone ett av segmenten eller partierna 40a-40c har företrädesvis åtminstone en viss grad av frihet för förflyttning inom de respektive utrymmena 35, 36. Sålunda skulle de parallella segmenten eller partierna 40a och 40b ha en viss grad av frihet för förflyttningar inom utrymmena 35 medan segmentet eller partiet 40c skulle ha en viss grad av förflyttning inom utrymmet 36, såsom föreslagits i Fig 3 med de streckade linjerna.

Med hänvisning till Fig 5 och 6 visas ett alternativt utförande, i vilket segmenten eller partierna 42a, 42b sträcker sig längs den andra uppsättningen sidor hos pluggen 34, för att på så vis stödja mot väggar eller ytor 30b och 30d, visade i Fig 1. Med denna anordning sträcker sig därför det överbryggande segmentet eller partiet 42c huvudsakligen längs hammarhuvudets slagriktning, vilket bäst visas i Fig 6, istället för att vara anordnade i en sned riktning i förhållande till slagriktningen, såsom visas Fig 3.

Det kommer att inses att införande av pluggen 34 i hylsan 30 så att den befinner sig i denna i ett förhållande av pressningstyp huvudsakli- gen kommer att låsa pluggen 34 inuti denna hylsa. Såtillvida blir pluggen 34 stelt förenad med hammarhuvudet 10 och blir en del av detta, även om den kan komma att modifiera den av hammarhuvudets definierade resonans- eller vibrationsmassan. Följaktligen definierar snöret eller bandet 40 och de respektive partierna 40a-40c därav sina egna vibrationssystem, vilka åtminstone tillåter invändiga förflyttningar i form av kompressioner och expansioner inuti utrymmena till vilka de är begränsade eller i vilka de är låsta. Slag med hammarhuvudet 16 orsakar därför 'att oberoende vibrationer uppstår inuti hammarhuvudet och pluggen å ena sidan, och det elastiska snöret eller bandet 40 å andra sidan. Resonansfrekvenserna och oscillationsamplituden hos de olika band- eller snörpartierna 40a-40c kommer naturligtvis att bero av dimensionerna på dessa partier liksom av de specifika material utifrån vilka de är gjorda. Det har emellertid i många fall visat sig att dessa hjälpvibrationssystem tenderar att minska de ogynnsamma vibratio- nerna som resulterar med standardmässiga hammarkonfigurationer. 10 15 20 25 30 35 507 960 energin på detta sätt, dämpas hammarens vibrationer snabbare och är mindre märkbara för användaren.

Eftersom hammarhuvudet är stelare och har en mycket större massa, skulle det även i normala fall ha en högre vibrationsfrekvenskurva som faller långsammare än den lägre vibrationsfrekvenskurvan hos det elastiska elementet, vilket har en mycket lägre massa. När, oavsett de relativa vibrationsfrekvenserna, de elastiska elementen vibrerar i samma fas eller riktning (additiv amplitud) som hammarhuvudet och träpluggen, agerar de emellertid som en enhet eller vibrerar unisont, varvid de effektivt håller tillbaka den totala vibrationseffekten. När emellertid de elastiska elementen vibrerar i motsatt fas (subtraktiv amplitud) med vibrationen hos hammarhuvudet och träpluggen, är inverkan att reducera vibrationsamplituderna genom att åtminstone delvis dämpa hammarhuvudets vibrationer. Därför bör, även om frekvenserna är skiljaktiga, de observerade effektiva vibrationsampli- tuderna minska.

Ju mindre de elastiska elementen 40 är eller ju mindre massa de innehåller, desto mindre kommer naturligtvis den uppvisade effekten att varaf Maximal energiavledning och -minskningar tycks uppkomma med maximala praktiska massor hos det elastiska elementet. I avsikt att maximera omvandling av mekanisk energi till värme, är ett material valt _för elementet 40 som har höga absorptionsegenskaper. Ett exempel på ett sådant material är butylgummi, fastän andra naturliga och syntetiska material även kan användas. l det föreliggande föredragna utförandet, har snöret eller bandet 40 fö- reträdesvis ett cirkulärt tvärsnitt, även om det specifika tvärsnittet hos bandet eller snöret inte är avgörande. Med fördel är bandets eller snörets tvärsnittsdimensioner större än de hos skårorna eller kana- lerna 34e och 34f, så att, så snart dessa är presspassade in i dessa skåror eller kanaler, bandet fångas vid dess fria ändar 40', 40" och säkras mot pluggen.

Då utrymmets 36 höjd längs skaftets 12 riktning inte är avgörande, är den företrädesvis vald för att vara större än diametern hos snöret eller 10 15 20 25 30 35 507 960 12 Eatentkrav 1. Stötabsorberande anordning för en klohammare, innefattande ett integralt stålhuvud (10) och ett handtagsbildande skaft (12), varvid huvudet (10) är utformat med ett mellankroppsparti (18) från vilket skaftet (12) sträcker sig utåt, varvid mellankroppspartiet (18) är utformat med en långsträckt hylsa (30) som har en axel, som är huvudsakligen placerad ilinje med en longitudinell axel hos skaftet (12), och väggytor (30a, 30b, 30c, 30d, 30e) som definierar hylsan (30). en vibrationsdämpningsenhet innefattande en grunddel (34) som har en hårdhet som är mindre än huvudets (10)-hårdhet, kangetecknad därav, att den vibrationsdämpande enheten vidare innefattar ett långsträckt, elastiskt element (40) som har en hårdhet som är mindre än grunddelens (34) hårdhet, att grunddelen (34) är utformad och dimensionerad för att vara mottagbar i den làngsträckta hylsan (30) i presspassningssamband därmed och definierar åtminstone ett urtag eller utrymme (35) mellan grunddelen (34) och en väggyta hos hylsan (30), att det elastiska elementet (40) är positionerat på ett så- dant sätt att i det sammansatta tillståndet hos hammaren, när grunddelen (34) är positionerad inuti hylsan (30), åtminstone ändpartier av det elastiska elementet (40) är fixerade i förhållande till huvudet (10) och grunddelen (34), varigenom varaktigheten hos alla harmoniska vibrationer som uppstår vid huvudet (10) och fortplantas till grunddelen (34) effektivt avbryts och dämpas genom vibrationer hos det elastiska elementet (40). 2. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 1, l_<_ä_n_- netecknad därav, att grunddelen (34) är en hickoryplugg. 3. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 2, kän- getecknad därav, att hylsan (30) år huvudsakligen rektangulär och att 10 15 20 507 960 11 Med hänvisning till Fig 3-6, kan snörena eller banden 40, 42 inled- ningsvis vara bildade som slutna slingor för att underlätta samman- sättning. Sålunda placeras slingorna runt pluggarna och tvingas in i hylsorna 30. Så snart pluggarna är presspassade i hylsorna, kan de exponerade snör- eller bandpartierna 40d, 42d kapas av eller slipas av, efter det att de inte längre behövs för att hålla kvar eller stödja snörena runt pluggarna. Emellertid kan snörena eller banden 40, 42 vara bildade utifrån långsträckta remsor, vilka är placerade runt pluggen 34 såsom föreslagits i Fig 2. Längderna på de elastiska remsorna kan vara något längre än vad som erfordras, så att de fria ändarna inledningsvis sträcker sig förbi den exponerade ytan hos pluggen, såsom föreslagits vid 40e i Fig 2, varvid de fria ändarna jämnas med pluggens exponerade yta under ett steg av färdigställan- de av hammaren.

Uppfinningen kommer inte att begränsas av det exakta anordnandet av delar som visas i de bifogade ritningarna eller beskrivs i hand- lingen, eftersom olika förändringar av konstruktionsdetaljerna kan tillgripas utan att frångå uppfinningens andemening. Därför ska uppfinningen endast begränsas av den utsträckning, i vilken den särskilt har pekats ut i de bifogade kraven.

Claims (9)

1. 507 960 14

2. 10. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 1, kännetecknad därav, att det elastiska elementet (40) är bildat av ett material som har relativt goda vibrationsabsorberingsegenskaper.

3. 11. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 10, kängetecknad därav, att materialet innefattar butylgummi. 10 15 20 25 30 35 507 960 13 hickorypluggen är bildad av fram-, bak- och två sidoväggar, liksom av topp- och bottenytor.

4. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 3, än; netecknad därav, att grunddelen (34) inkluderar skåror för mottagning av åtminstone partier av det elastiska elementet (40), att skàrorna sträcker sig åtminstone runt ett parti av det utvändiga omfånget av det elastiska elementet (40), och att skàrorna är bildade inuti de främre och bakre väggarna.

5. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 4, käg- netecknad därav, att skàrorna är förskjutna fràn varandra längs huvu- dets (10) träffriktning.

6. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 3, k_äri_- getecknad därav, att grunddelen (34) inkluderar skåror för mottagning av åtminstone partier av det elastiska elementet (40), att skàrorna sträcker sig åtminstone runt ett parti av det utvändiga omfånget av det elastiska elementet (40), och att skàrorna är positionerade inuti sidoväggar hos hickorypluggen.

7. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 6, käg- getecknad därav, att skàrorna är förskjutna fràn varandra längs huvu- dets (10) träffriktning.

8. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 1, Län; ngtgclgnad därav, att mellankroppspartiet (18) har huvudsakligen flata sidor, att hylsans (30) sidoväggar är relativt tunna och väsentligen flexibla för att absorbera en del av slagstöten som verkar på huvudet (10).

9. Stötabsorberande anordning för en klohammare enligt krav 1, kän- netecknad därav, att det elastiska elementet (40) har ett mellanparti som är åtminstone delvis mottaget inuti ett urtag eller utrymme mellan huvudet (10) och grunddelen (34), för att tillhandahålla mellanpartiet åtminstone en grad av rörelsefrihet i förhållande till huvudet (10) och grunddelen (34).