Ручная обрабатывающая машинка
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных обрабатывающих машинках. Машинка содержит первую рукоятку для захвата первой рукой пользователя, вторую рукоятку для захвата второй рукой пользователя, по меньшей мере одну соединительную муфту для подсоединения к гибкому шлангу и пусковой рычаг. Вторая рукоятка закрывает по меньшей мере часть соединительной муфты, соединена с пусковым рычагом и смонтирована с возможностью поворота, причем при нахождении второй рукоятки в повернутом положении она блокирует пусковой рычаг в выключенном положении. В результате обеспечивается возможность обработки поверхностей при захвате машинки как одной, так и обеими руками, что повышает ее маневренность. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Данное изобретение относится к ручной обрабатывающей машинке, такой как шлифовальная машинка или полировальная машинка.
Выполнение шлифовальных и полировальных работ с помощью электрической или пневматической обрабатывающей машинки сопряжено с рядом проблем. На криволинейных и сложных поверхностях обрабатывающая машинка должна быть очень маневренной и легко поворачиваться, а когда машинка оказывается вновь на больших поверхностях, необходимо поддерживать высокое давление шлифования в статическом режиме длительные периоды времени. Оператор должен быть способен легко изменять рабочий захват из режима, когда он удерживает инструмент одной рукой, в режим, когда он держит инструмент обеими руками, для исключения статического напряжения и усталости. То же самое требование возникает также, когда в некоторых случаях рабочее пространство является настолько узким, что позволяет работать только одной рукой, в то время как на больших непрерывных поверхностях использование обеих рук являлось бы предпочтительным.
Существующие в настоящее время ручные обрабатывающие машинки зачастую предназначены и адаптированы для работы либо одной рукой, либо двумя руками, и редко бывают пригодны для выполнения работ в обоих указанных режимах.
Задачей изобретения является преодоление указанных недостатков. Это достигается с помощью изобретения, охарактеризованного признаками независимых пунктов формулы изобретения. Предпочтительные варианты выполнения данного изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1А - вид сбоку ручной обрабатывающей машинки согласно изобретению;
фиг.1В - вид сверху ручной обрабатывающей машинки по фиг.1А;
фиг.1С - общий вид ручной обрабатывающей машинки по фиг.1А;
фиг.2 - проем для захвата рукой ручной обрабатывающей машинки в увеличенном масштабе;
фиг.3А - захват ручной обрабатывающей машинки одной рукой;
фиг.3В - захват ручной обрабатывающей машинки двумя руками;
фиг.4 - ручная обрабатывающая машинка согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения;
фиг.5А-5С - блокировка пускового рычага ручной обрабатывающей машинки.
Описанные ниже варианты выполнения данного изобретения относятся к обрабатывающим машинкам/инструментам с приводом, таким как шлифовальные, шлифовально-полировальные и полировальные машинки. Обрабатывающая машинка может иметь пневматический привод или электропривод и иметь соответствующие соединительные муфты или соединительные разъемы.
На фиг.1А показан один вариант выполнения данного изобретения, описывающий шлифовальную машинку 100. Это устройство имеет вращающуюся и/или вибрирующую дисковую шлифовальную платформу 102, на которой крепится абразивный материал. Вращающееся и/или вибрационное перемещение дисковой шлифовальной платформы обеспечивается с помощью электродвигателя, расположенного внутри корпуса 104. В других вариантах выполнения данного изобретения шлифовальный инструмент может иметь другую форму, прямоугольную или треугольную, и в этом случае он осуществляет только вибрирующее перемещение.
Над корпусом 104 электродвигателя расположена рукоятка 106, которая специально предназначена для удержания одной рукой. Рукоятка может быть круглой и иметь такой размер, что, когда ладонь руки опирается на верхнюю поверхность рукоятки, пальцы охватывают рукоятку 106. Вблизи рукоятки расположен пусковой рычаг 108, который управляет работой электродвигателя. Электродвигатель работает только тогда, когда пусковой рычаг 108 прижат к рукоятке 106. Когда пользователь желает остановить вращение электродвигателя, он/она разжимает рукоятку 106, и пусковой рычаг возвращается в исходное положение, показанное на фиг.1, что приводит к останову электродвигателя.
Как можно видеть, рукоятка 106 расположена на значительном расстоянии над дисковой платформой 102. В одном варианте выполнения данного изобретения рукоятка располагается в центральном положении относительно дисковой платформы. Это означает, что центральная ось круглой рукоятки совпадает с центральной осью дисковой шлифовальной платформы и электродвигателя. Таким образом, устройство оптимизировано для работы одной рукой, поскольку усилие нажатия, оказываемое пользователем на рукоятку, передает то же самое усилие нажатия на дисковую шлифовальную платформу 102 через жесткий корпус 104 электродвигателя. В другом предпочтительном варианте выполнения данного изобретения взаимное расположение захвата 106 и дисковой шлифовальной платформы 102 может быть несколько эксцентрическим.
На фиг.1А показана также выходная соединительная муфта 110, служащая для присоединения к шлифовальной машинке гибкого шланга 112 для удаления пыли. Материал, такой как пыль, краска, грязь и т.п., образующийся во время операций очистки/шлифования/полирования, отсасывается от рабочей зоны через отводящий шланг 112.
На фиг.1А показана также другая соединительная муфта 114. Машинка, изображенная на фиг.1А, может быть оснащена пневматическим приводом, и поэтому устройство содержит соединительную муфту для подключения к нему гибкого трубопровода/шланга 116, служащего для подвода сжатого воздуха. На практике устройство может содержать, хотя это не показано, две соединительные муфты для подключения двух воздушных трубопроводов, один из которых предназначен для подвода, а другой - для отвода сжатого воздуха.
Шлифовальная машинка 100 также содержит вторую рукоятку 118 для обеспечения опоры для второй руки пользователя. Вторая рукоятка представляет собой удлиненную рукоятку и имеет такую форму, чтобы пользователь мог прижимать ладонь руки к верхней поверхности рукоятки 118. Большой палец руки тогда прижимается к одной боковой стороне рукоятки 118, а другие пальцы - к другой боковой стороне рукоятки.
На фиг.1В представлен вид сверху на обрабатывающую машинку, на котором можно видеть, что удлиненная вторая рукоятка 118 проходит в горизонтальном направлении к гибким трубопроводам 112, 116 таким образом, что она закрывает жесткие соединительные муфты ПО, 114 гибких трубопроводов. Кроме верхней стенки, вторая рукоятка 118 имеет боковые стенки, проходящие от верхней стенки, и закругленные части стенок между верхней стенкой и боковыми стенками. Стенки второй рукоятки закрывают по меньшей мере часть соединительной муфты. На фиг.1А показано, что соединительная муфта 114 по меньшей мере частично и в основной своей части закрыта в вертикальном направлении боковыми стенками рукоятки 118. Таким образом, в процессе использования шлифовальной машинки для шлифования или полирования соединительная муфта закрывается второй рукояткой, однако эта рукоятка может сдвигаться из указанного положения для проведения технического обслуживания, такого как присоединение/отсоединение гибких шлангов обрабатывающей машинки.
На фиг.1В показана подготовленная внешняя поверхность 122 наверху второй рукоятки. Подготовленная внешняя поверхность может быть из резины или какого-либо другого материала с высоким коэффициентом трения для предотвращения соскальзывания руки пользователя с рукоятки 118. Подготовленная часть поверхности может быть сменной и может быть выполнена в форме, размере и со свойствами поверхности, пригодными для конкретного пользователя.
На фиг.1С показан общий вид ручной обрабатывающей машинки. Можно видеть, что вторая рукоятка 118 имеет верхнюю поверхность, боковые стенки, проходящие сбоку от верхней стенки, и открытую нижнюю часть. Таким образом, вторая рукоятка только частично закрывает соединительные муфты для облегчения технического обслуживания соединительных муфт в случае необходимости.
Различные виды шлифовальной машинки, приведенные на фиг.1А-1С, показывают, что вторая рукоятка 118 представляет собой неотъемлемую часть системы захвата шлифовальной машинки. Система захвата может быть определена как содержащая части, которые пользователь обычно захватывает во время использования шлифовальной машинки. Таким образом, система захвата содержит одну или большее количество следующих частей: первую рукоятку 106, вторую рукоятку 118, корпус 104 электродвигателя и проем под рукоятками с расположенным внутри него регулятором скорости вращения электродвигателя.
На фиг.1А показано, как расположена боковая поверхность между первой рукояткой 106 и второй рукояткой 118. Из фиг.1В очевидно, что рукоятки и пусковой рычаг 108 образуют вместе непрерывную и фактически равномерную верхнюю поверхность, когда пусковой рычаг 108 прижат к первой рукоятке 106.
С помощью показанной здесь конструкции второй рукоятки 118 обеспечивается ряд преимуществ. Прежде всего, вторая рукоятка имеет такую форму, что она по меньшей мере частично закрывает соединительные муфты 114, гибкий шланг/кабель, такой как соединение с пневмопроводом, который начинается как можно ближе от рукоятки 106. Между соединительными муфтами 110, 114 и корпусом шлифовальной машинки имеется только короткая жесткая конструктивная часть, внутри которой расположены, например, воздушные клапаны. Жесткая зона хвостовой части машинки (показана справа) заканчивается, таким образом, у соединительных муфт 110, 114, откуда выходят только гибкие шланги/трубопроводы/кабели. Поскольку жесткие трубопроводы являются короткими, машинку легко поворачивать.
У обрабатывающей машинки, показанной на фиг.1А-1С, соединительные муфты 110, 114 закрыты корпусом сверху и с боковых сторон. В машинке с пневмоприводом выходной парубок для отвода воздуха и отводящий шланг для воздуха являются холодными из-за падения давления в двигателе. В соединительных муфтах могут иметь место некоторые утечки воздуха. Поэтому имеется необходимость в защите второй руки пользователя, опирающейся на рукоятку 118, от соединительных муфт, что особенно важно во время длительной непрерывной работы машинки.
Поскольку вторая рукоятка 118 имеет боковые стенки, которые проходят вниз до боковых сторон соединительных муфт, закрывая по меньшей мере соединительную муфту 114 пневмопровода, пользователь защищен от прикасания к соединительным муфтам и/или соединительным шлангам в нормальном режиме эксплуатации машинки, когда ладонь руки опирается на верхнюю поверхность второй рукоятки. Холодный поток отходящего воздуха направлен вовне и не будет дуть на руку или в рукав оператора.
Можно видеть, что верхняя поверхность второй рукоятки 118 совпадает с верхней поверхностью первой рукоятки 106 и является продолжением первой рукоятки 106. Поверхность второй рукоятки эргономично оптимизирована для удобства охвата рукой оператора, т.е. секции стенок между верхней поверхностью и боковыми стенками являются предпочтительно закругленными.
На фиг.2 показана в увеличенном виде часть ручной обрабатывающей машинки. Можно видеть, что справа от корпуса 104 двигателя и под рукоятками 106, 118 имеется проем 120. Этот проем является сквозным и проходит от одной боковой стороны обрабатывающей машинки к ее другой боковой стороне. Этот проем образует замкнутое и фактически прямоугольное пространство с закругленными краями.
Этот проем расположен таким образом и имеет такие размеры, что в него могут входить по меньшей мере большие пальцы обеих рук руки с одной боковой стороны обрабатывающей машинки и возможно некоторые другие пальцы, например указательные пальцы, с другой боковой стороны машинки.
В верхней части проема машинки расположен регулятор скорости 124 для управления частотой вращения электродвигателя и дисковой шлифовальной платформы. Для большего удобства пользователя регулятор скорости встроен в рукоятку, что позволяет сделать рукоятку более гладкой и узкой.
На фиг.3А показан предпочтительный вариант использования машинки. В этом варианте пользователь работает с машинкой только одной рукой. Можно видеть, что пользователь удерживает первую рукоятку 106 таким образом, что три пальца охватывают рукоятку 106, а безымянный палец и мизинец входят в проем. В этом примере ладонь руки располагается между рукоятками 106, 118. В режиме работы одной рукой ладонь правой руки могла бы быть смещена влево, так чтобы ладонь фактически опиралась бы на середину рукоятки 106.
На фиг.3В показана другая ситуация использования шлифовальной машинки. В этом случае машинка удерживается обеими руками. Как можно видеть на чертеже, когда ладонь левой руки прижимается к первой рукоятке 106, а ладонь правой руки прижимается ко второй рукоятке 118, большие пальцы обеих рук вставляются в проем 120. Когда машинка используется в режиме работы обеими руками, как показано в этом примере, большая часть работы по шлифованию выполняется левой рукой, которая располагается над дисковой шлифовальной платформой. Правая рука расположена эксцентрично по отношению к дисковой шлифовальной платформе и выполняет только направляющую функцию.
Путем изменения захвата подобным образом пользователь может легко избежать статического напряжения, когда правая рука может быть перемещена в другое положение захвата только для направления машинки, а левая рука теперь прижимает машинку к обрабатываемой поверхности. Маневренность машинки в этом случае не ниже маневренности обычной машинки с одной рукояткой, поскольку соединительные муфты и хвостовая часть этой машинки имеют такие же длины и такое же расстояние от центральной оси, что и обычная машинка с одной рукояткой.
Хотя на фиг.3А и 3В, показано, что левой рукой пользователь держится за первую рукоятку 106, а правой рукой - за вторую рукоятку 118, вполне естественно, что пользователь может поменять руки местами, так что правой рукой он будет удерживать первую рукоятку, а левой рукой - вторую рукоятку. Машинка может быть полностью симметричной, так что не имеет значения, какой именно рукой он держит какую рукоятку. Для пользователя, выполняющего очень монотонную работу, это предлагает больше возможностей для перемены режима использования машинки. В альтернативном варианте выполнения устройство может быть немного адаптировано для применения в любом показанном на фигурах порядке удержания или в обратном порядке.
На фиг.4 показан еще один вариант выполнения настоящего изобретения. В этом варианте выполнения вторая рукоятка 118 смонтирована на машинке с возможностью поворота. Ось вращения 134 может располагаться на второй рукоятке вблизи от первой рукоятки. Когда рукоятка разворачивается в сторону путем подъема вверх задней части (показана справа) второй рукоятки, обеспечивается удобный доступ к соединительным муфтам, которые обычно закрыты второй рукояткой. Когда обеспечивается доступ к соединительным муфтам, соответствующие шланги можно подсоединять к соединительным муфтам или отсоединять от них.
Поворотная функция второй рукоятки 118 может быть в процессе работы связана с пусковым рычагом 108 таким образом, что, когда вторая рукоятка поворачивается в верхнее поднятое положение, она блокирует пусковой рычаг в положении, показанном на фиг.4. В этом показанном на чертеже положении пускового рычага электродвигатель машинки останавливается.
Вторая рукоятка может иметь проем, через который проходит пусковой рычаг. Когда пользователь поворачивает вторую рукоятку вверх, пусковой рычаг скользит внутри проема, так что кромки рычага касаются кромок проема. Стенки проема и пускового рычага могут иметь элементы блокировки, такие как втычные и розеточные части, которые входят в контакт друг с другом, когда вторая рукоятка оказывается поднята на достаточную высоту. В конструкции пускового рычага предусмотрена пружина, которая удерживает обе части в заблокированном положении за счет пружинящего усилия рычагов. Вторая рукоятка может быть освобождена от пускового рычага/выключателя путем снятия блокировки между этими элементами.
На фиг.5А-5С показано взаимодействие между второй рукояткой 118 и пусковым рычагом 108. На этих фигурах также показан вариант реализации поворотного механизма второй рукоятки. Вторая рукоятка может включать в себя штифт 136, имеющий круглое поперечное сечение. Ручная обрабатывающая машинка может иметь изогнутые стенки 138, между которыми располагается штифт 136. В этом варианте выполнения изобретения стенки на двух сторонах штифта отделены друг от друга и образуют проем на верхнем конце стенок. Стенки могут быть немного упругими, так что штифт можно зажимать между стенками 138, а также вынимать из них в случае необходимости.
На фиг.5А-5С показан поворот второй рукоятки 118 в три различные позиции. На фиг.5а показано начало поворота, на фиг.5В поворот продолжается до среднего положения, а на фиг.5С показано, что поворот выполнен до такого положения, что вторая рукоятка 118 и пусковой рычаг 108 оказываются заблокированными друг с другом. В варианте выполнения пусковой рычаг имеет стопорную стенку 144 и монтажное пространство 140 между выступом 146 и стопорной стенкой 144 для вставки выступа 142 второй рукоятки 118. Как можно видеть на фиг.5С, стенка второй рукоятки 118 прилегает к стопорной стенке, а выступ 142 выдается за пределы выступа 146 в монтажном пространстве 140.
Показанный здесь вариант выполнения изобретения, в котором вторая рукоятка применяется для блокировки пускового рычага, значительно увеличивает безопасность пользователя. Можно рассмотреть ситуацию технического обслуживания машинки, когда пользователь желает заменить лист абразивного материала, крепящийся к дисковой шлифовальной платформе. При выполнении этой операции пользователь может перевернуть машинку вверх дном, и если он положит машинку на стол, то может, например, случайно нажать на пусковой рычаг. Дисковая шлифовальная платформа начнет вращаться и может поранить пользователя.
В показанном на чертежах техническом решении этот недостаток исключен, поскольку повернутая вторая рукоятка 118 практически исключает возможность поворота машинки вверх дном и установки ее в таком положении на рабочую поверхность.
В описанных выше вариантах выполнения данного изобретения, как было показано, вторая рукоятка может сдвигаться из рабочего положения путем ее поворота вокруг центра вращения. В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения вторая рукоятка крепится к машинке и является съемной. Вторая рукоятка может представлять собой, например, круглую втулку, которую можно отсоединять из ее рабочего положения и сдвигать вдоль гибких шлангов, так чтобы обеспечивался доступ к соединительным муфтам. Такая муфта может присоединяться к машинке, например, с помощью широко известных защелкивающихся механизмов. Вместо втулки круглого сечения вторая рукоятка может иметь форму, напоминающую форму рукоятки, изображенную на предыдущих чертежах, но включать в себя средства присоединения штекерного или розеточного типа, служащие для присоединения второй рукоятки к машинке и отсоединения от нее.
Выше были показаны некоторые варианты выполнения данного изобретения. С помощью этих вариантов достигается ряд преимуществ.
Одно преимущество заключается в том, что обрабатывающей машинкой можно пользоваться в обоих вариантах - при работе одной рукой и при работе двумя руками. Обрабатывающая машинка специально предназначена для работы одной рукой, однако удобная эргономичная рукоятка и проем для вставки пальцев обеих рук обеспечивают возможность работы с ней обеими руками. Возможность перехода от работы одной рукой к работе обеими руками и обратно особенно важна во время длительной монотонной непрерывной работы.
Благодаря подвижной конструкции второй рукоятки соединительные муфты гибких шлангов можно располагать очень близко к центру тяжести обрабатывающей машинки. Это увеличивает универсальность применения машинки, поскольку поворот/вращение машинки относительно дисковой шлифовальной платформы производится без особых усилий. Благодаря показанной на чертежах конструкции, соединительные муфты можно располагать на таком же расстоянии от центра машинки, что и в случае обычной машинки, предназначенной для работы одной рукой.
Форма второй рукоятки обеспечивает дополнительное удобство для пользователя, поскольку его рука защищена от потока холодного/горячего воздуха, поступающего от соединительных муфт.
Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что по мере дальнейшего развития техники и технологии, идея данного изобретения может быть реализована различными способами. Данное изобретение и варианты его выполнения не ограничены описанными выше примерами и могут изменяться в рамках объема прилагаемой формулы изобретения.
1. Ручная обрабатывающая машинка, содержащая первую рукоятку (106) для захвата машинки первой рукой пользователя, вторую рукоятку (118) для захвата машинки второй рукой пользователя, по меньшей мере одну соединительную муфту (114) для подсоединения машинки к гибкому шлангу (116) и пусковой рычаг (108), при этом вторая рукоятка (118) закрывает по меньшей мере часть соединительной муфты (114) и выполнена с возможностью смещения из указанного положения, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) соединена с пусковым рычагом (108) и смонтирована с возможностью поворота, причем при нахождении второй рукоятки (118) в повернутом положении она блокирует пусковой рычаг (108) в выключенном положении.
2. Машинка по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит поворотный элемент (136, 138), предназначенный для перемещения второй рукоятки (118) из ее рабочего положения путем ее разворота в повернутое положение.
3. Машинка по п. 1, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) выполнена с проемом для вставки пускового рычага (108), а пусковой рычаг (108) - с возможностью скольжения в указанном проеме при повороте второй рукоятки (118).
4. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) имеет боковые части, проходящие до боковых сторон соединительной муфты (114).
5. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) имеет удлиненную конструкцию и предназначена для захвата таким образом, что большой палец второй руки пользователя прижимается к одной боковой стороне второй рукоятки, а остальные пальцы второй руки прижимаются к другой боковой стороне второй рукоятки.
6. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она имеет проем (120) под второй рукояткой (118) для входа больших пальцев обеих рук пользователя.
7. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) проходит до боковых сторон соединительной муфты (114), при этом вторая рукоятка (118) предотвращает прикосновение пользователя к соединительной муфте (114) или гибкому шлангу (116), подключенному к соединительной муфте (114), когда пользователь держит вторую рукоятку (118) второй рукой и ладонь второй руки прижата к верхней поверхности второй рукоятки (118).
8. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что первая рукоятка (106) имеет круглую ручку для захвата ее ладонью первой руки пользователя.
9. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит зону (102) рабочего инструмента, при этом первая рукоятка (106) расположена над зоной (102) рабочего инструмента.
10. Машинка по п. 9, отличающаяся тем, что зона (102) рабочего инструмента имеет округлую поверхность, а первая рукоятка (106) выполнена круглой, при этом осевая линия круглой первой рукоятки (106) расположена вдоль осевой линии округлой поверхности зоны (102) рабочего инструмента.
11. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что вторая рукоятка (118) имеет такую конфигурацию, что она закрывает по меньшей мере два порта соединительных муфт (114), предназначенных для подключения соответствующих гибких шлангов.
12. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она содержит регулятор для регулирования скорости вращения двигателя ручной обрабатывающей машинки, причем указанный регулятор встроен в рукоятку обрабатывающей машинки, при этом рукоятка имеет части обрабатывающей машинки, которые пользователь удерживает рукой в процессе работы машинки.
13. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что соединительная муфта (114), предназначенная для подключения гибкого шланга (116), выполнена с возможностью подключения одного из электрических кабелей, трубопроводов сжатого воздуха, трубопроводов для отсоса пыли.
14. Машинка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена в виде шлифовальной машинки или полировальной машинки и содержит держатель (102) инструмента или платформу для крепления обрабатывающего инструмента, которая выполнена круглой, прямоугольной или треугольной формы.
