説明

ニードル銃

本発明は、ニードル銃からなるハンマー装置に関する。ニードル銃は、シリンダ(2)が内部に設けられたシリンダハウジング(1)を備え、このシリンダ(2)内に浮動ピストン(3)が配置され、この浮動ピストン(3)は金床(4)に衝突する。持針器(5)が金床(4)上に位置するようになり、ニードル銃における複数の針(20)は持針器(5)に保持されており、このためこれらの針は軸方向に設けられている。持針器(5)の摩耗を減少させ、針(20)の針ヘッド(21)を維持するために、持針器(5)は少なくとも案内プレート(50)の近傍にある複数の層(55,56)から形成されている。これらの層は、比較的硬い材料(56)と軟らかい材料(55)から構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、2つの圧縮バネの間でスライドするような移動自在のシリンダが内部に設けられたシリンダハウジングを備え、圧縮空気の影響により浮動ピストンが前記シリンダ内で往復移動し、この浮動ピストンは衝撃を金床に伝送し、2つのバネのうち一方のバネの圧力により持針器が金床上に位置するようになり、持針器における複数の針は軸方向にスライドするよう設けられており、その端部にある針ヘッドが操作圧力により金床に押圧されるようになっているニードル銃からなるハンマー装置に関する。
【背景技術】
【0002】
冒頭に述べたタイプのハンマー装置は、ニードル銃として市場に広く出回っており、日々の使用で価値を発揮している。基本的に、ニードル銃は、例えば古い塗料の残存物やさび層を除去するよう表面を清浄するために用いられる。ニードル銃の操作方法および構成は、高材料の装填をもたらしている。このため、操作寿命を伸ばすために、上述のハンマー装置は大きく改良されてきた。
【0003】
とりわけ、移動自在のシリンダとシリンダハウジングとの間の摩耗を減少させるために、EP−A−0 152 376で知られるように、特別なスライドシールが開発されてきた。
【0004】
また、冒頭に述べたタイプのハンマー装置は、DE−U−84 32 499により知られている。この明細書によれば、ニードル銃の操作寿命を伸ばすことに重点が置かれており、とりわけ金床とシリンダハウジングとの間の摩耗の問題に重点が置かれている。
【0005】
冒頭に述べたハンマー装置の操作寿命は長年の間実際には変化しなかったが、最近では、通常の操作寿命に達していないということで冒頭に述べたタイプのハンマー装置に関する不満が増大してきた。設計については何の変化も行われなかったにもかかわらず、上述の不満は突然現れた。このような不満に基づいた装置を調査するにあたり、高圧のマスト(柱)の錆を取り除くような作業にとりわけ適用されることを解明した。ここで、高圧のマストで働く人はハンマー装置を連続的に使用することが、調査により明らかになった。連続的な使用は、ニードル銃のグリップの駆動ボタンまたは作動レバーを粘着性のテープによって固定することにより行われる。このため、ニードル銃はもはやスイッチが切られることはなく、駆動した状態で放置されることになる。このことは、高圧のマストで働く人は、実際には一つの手のみしか自由にならず、このためニードル銃をすぐに手に取り、ニードル銃の周囲を握ることなく作動させることを望んでいることに起因している。このため、作業者は、ニードル銃を例えば安全ケーブルのベルトに固定している。
【0006】
錆を取り除く通常の作業においては、作業者はニードル銃を、機械加工されるべき表面に押圧し、このことにより針の針ヘッドは直接的に金床に押圧されることとなる。作動しないときには、針は持針器に保持され、浮動ピストンは静止し、このため金床に振動は発生しない。そして、針は持針器に静止状態で保持される。
【0007】
例えば作動レバーが粘着性のテープによりグリップに固定されるような上述の連続的な使用により、浮動ピストンは機能していない間も往復移動し、その結果針は金床を押圧しなくなる。このことにより、浮動ピストンはその振動を金床に放ち続け、金床の振動が持針器に伝達されてしまう。このため、圧縮バネにより金床に押圧されている持針器も振動してしまう。持針器の振動により、負荷のない方法で針も実際に振動し、このことによって金床上の衝撃が針に衝撃を与えてしまう。その結果、針ヘッドによって持針器に衝撃が与えられる。しかしながら、通常はプラスチックから製造される持針器は、この種の衝撃に耐えうるよう設計されておらず、このため比較的短期間で破壊されてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の目的は、冒頭に述べたタイプのハンマー装置について、連続的な操作においても装置の操作寿命が増加するよう改良を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この目的は、請求項1に記載の特徴を有するハンマー装置により達成される。
【0010】
最初は、金属製の持針器を製造することによりこの問題を解決するという試みが、ここでは採用しない解決法として考えられていた。硬化された(調整された)鋼により製造された、比較的精細に形成された針の針ヘッドは、非常に早期に疲れ破壊を引き起こす。とりわけ、針ヘッドは実際には針から分離されていた。この問題は、本発明による解決法ではもはや発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明によるハンマー装置の様々な実施形態が、添付図面を参照しながら以下の記載により説明されよう。
【0012】
ここで示されるニードル銃からなるハンマー装置は、その構成がDE−U−84 32 499または対応するCH−A−654 513に対応している。これらの保護権利の内容は、操作方法に関するものに参照される。ハンマー装置の主な構成要素は、円形の断面を有するシリンダ形状に実質的になっているようなシリンダハウジング1より形成される。移動自在のシリンダ2がシリンダハウジング1内でスライドするよう配設されている。このシリンダ2は軸面シール19によりシリンダ1に対してシールされている。浮動ピストン3はシリンダ2内に取り付けられており、この浮動ピストン3には第1圧力チャンバD1内で移動する肥厚した端部が設けられている。一方、浮動ピストン3における肥厚した端部の反対側にある細い端部には、ハンマー形状のヘッドが設けられており、この細い端部は第2圧力チャンバD2内で移動するようになっている。肥厚したピストン端部は参照符号25で示され、ハンマーヘッドとして形成されるこのピストンの細い端部は参照符号26で示される。振動方式で往復移動する浮動ピストン3は各々の場合において金床4に衝突する。金床4は鋼心40を有しており、耐摩耗性のあるプラスチックからなる肥厚したスライドリング41により被覆されている。複数の圧縮空気リリーフ溝42がスライドリング41に軸方向に形成されている。持針器5は金床4上にあり、本実施形態ではおおよそカップ形状となっている。本発明による持針器5の特定の形状については後に述べる。持針器5は圧縮バネ6の圧力により金床4上に押圧され、この持針器5はシリンダ2上に押圧される。バネ6が肩形状のネッキング18上でシリンダハウジング1に支持されている。反対側の端部においてシリンダハウジング1に適合するバネ7がカバー9上で支持されており、移動自在のシリンダ2上に横たわっている。移動自在のシリンダ2またはその第1圧力チャンバD1は、シリンダカバー8で終点となっている。ここで示されるハンマー装置は、供給ヘッド11からグリップ10を経て供給された圧縮空気により機能するようになっている。グリップ10はグリップチューブ13により形成され、空気入口12を介して、シリンダハウジング1または圧縮チャンバD1に連通している。そして、直接的ではないが圧縮チャンバD2に連通している。供給ヘッド11は接続部材を介してグリップチューブ13に接続されている。グリップ襟部14はグリップチューブ13に向かって押圧される。バルブ17が接続部材に設けられており、このバルブ17は作動レバー15により手動で駆動されるようになっている。作動レバー15はレバー軸16を中心として回転自在となっている。
【0013】
中央軸穴23および直径穴24を有するT形状の穴22が浮動ピストン3内に設けられている。空気入口12を介して圧縮空気が周辺の空気供給チャンバ27に入るようになっている。このチャンバ27は移動自在のシリンダ2内に形成されており、穴を介して移動自在のシリンダ2内に圧縮空気が流れるようになっている。ここで、肥厚したピストン端部25を有するピストンは、浮動ピストンが大きく移動するまで、シリンダカバー8の方向に押圧される。直径穴24は空気供給側でシリンダチャンバに連通している。このような方法により、圧縮空気は中央軸穴23を通って第1圧縮空気チャンバD1内に流れ、ピストンを反対方向に移動させる。そして、ピストンは金床に当たり、圧縮空気は第1圧縮空気チャンバD1からT形状の穴22を介して第2圧縮空気チャンバD2に入る。その結果、金床は移動自在のシリンダ2上でその座部(seat)から持ち上がり、圧縮空気は持針器5上にあるリリーフ溝42を介して逃げるようになる。圧縮空気が逃げた後、バネ6が持針器5を押圧し、金床4およびピストン3が最初の位置に再び戻り、サイクルが繰り返されるようになる。
【0014】
図2乃至図5は、持針器5の形状に関して参照される。持針器5は、多数の針案内穴51が形成された案内プレート50を基本的に備えている。針案内穴51は円形の案内プレート50の表面を規則的に配置されている。2つの隣り合う針案内穴51の距離は、複数の針20の針ヘッド21が互いに接触しないよう選択される。環状の壁52が案内プレート50に続いており、この壁52は、図2乃至図4に示す実施形態における一つの部材として、針案内プレート50に接続されている。環状の壁52は、その周辺に均一に配設された、複数の軸方向に延びる圧力リリーフ溝53を有している。持針器5の環状の壁52は、シリンダハウジング1内における持針器5の取り付けおよび案内を行うようになっている。その結果、持針器5は全体としてカップ形状となり、図示されていないがこのカップの壁は金床を押圧するようになる。そして、キャビティ54が金床と案内プレート50との間に残り、このキャビティ54は環状の壁52により周囲が制限されるようになる。針20の針ヘッド21はこのキャビティ54内に配置される。ハンマー装置を動作させない場合には、キャビティ54内にある針ヘッドが案内プレート50上に緩く横たわるような案内方法によって、針20は穴51に横たわるようになる。ハンマー装置を動作させる場合には、針20は処理されるべき表面に押圧され、針ヘッド21が金床を押圧するようになる。針20上で金床を介して伝達される、浮動ピストンのハンマー衝撃の影響によって、針20は振動動作を行うようになる。しかしながら、ここでは針ヘッドが持針器5の案内プレート50に接触することのないよう振動動作を実行するようになっている。最初に述べたように、装置が無負荷の方法で動作を行うときにはこの状態が異なるようになる。針20は、実際には環状の壁52の高さ全体を往復移動し、対応する大きな速度で案内プレート50の内部表面に衝突する。本発明によれば、針20および持針器5へのダメージを避けるために、異なる硬度の少なくとも2つの材料層からなる持針器を製造することが提案されている。このことにより、これらの層は、当然ながら針の走行方向と直交するよう設けられる。図2に示す実施形態においては、既に述べたように、針案内穴51を有する案内プレート50が設けられており、環状の壁52が一つの部材として例えばプラスチックから射出されたものとして製造される。このため、プラスチックのベースが第1の材料層55を形成し、この上に第2の材料層56が横たわるようになる。図2に示す実施形態において第2の材料層56は金属プレートであり、この金属プレートは、針案内穴51に対応する打ち抜き穴を有している。基本的にはこの第2の材料層56は緩い方法で横たわっている。組合せ体をシンプルなものとするために、少なくとも1つの層の位置確認ビーズ57が設けられており、この位置確認ビーズ57は環状の壁52の内部において案内プレートに向かって延びている。そして、対応する形状のノッチを有するような、保護プレートとして設計される第2の材料層56が設けられる。第2の材料層56または保護プレート58は、異なる材料から製造される。一方が金属プレートとなっており、好ましくは硬化された針20やそのヘッド21よりも軟らかい材料を使用するようになっている。比較的軟らかい鋼鉄や鉄合金とは別に、様々な非鉄金属やその合金、あるいはアルミニウムが考えられる。しかしながら、特に高品質のプラスチックからなりその結果耐摩耗性や衝撃抵抗を有するような保護プレート58や第2の材料層56を製造することもできる。シスポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール(PBO)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)の群からなるプラスチックは、とりわけこれに適合する。結果として、この場合材料層55,56の両方がプラスチックから形成される。この場合、ショアA硬度(shore A hardness)が50よりも大きい材料からなる、より硬化した層を製造するのが有益である。
【0015】
しかしながら、針ヘッド21がしばしば衝突するような、より硬化した材料層が完全に必要なわけではない。例えば、持針器5が全体として比較的硬い金属から製造されている場合には、第2の層材料56はプラスチックの比較的薄い層から製造されるようになっていてもよい。このプラスチックの薄い層は、比較的大きく伸縮する。例えばプラスチックにより処理されたコーティングも考えられる。このため、焼き仕上げ形式の層もまた考えられる。
【0016】
挿入されたまたは接着された保護プレート58の代わりに、図3に示すように、第2の材料層56が保護カップ59のようにカップ形状に設計されてもよい。保護カップ59は様々な板金から形作られ、パンチされる。保護カップはポジティブフィットまたは非ポジティブフィットにより持針器5内に押圧され、当然のことながらその穴が保護カップ59の穴に一致するようになる。
【0017】
持針器5の更なる実施形態は図4に示される。ここで、第1の材料層55および複数の第2の材料層56が代わりに用いられる。第2の材料層56は、持針器5に直接射出されるようになっていてもよい。この場合、実際には、完全な持針器5が一つの部材として形成され、環状の壁52を有する案内プレート50が第1の材料層の材料から製造され、第2の材料層は嵌め込み部材として射出される。この場合、製造技術に関して、針案内穴51を後の工程でパンチしてもよい。
【0018】
最後に、持針器5の形状の更なる可能性を図5により示す。ここで、案内プレート50は、少なくとも各々の場合で第1の材料層55および第2の材料層56から製造されるような実際のプレートとして製造される。ここで、例えば複数の層のプレートから針案内穴51を有する案内プレート50がパンチされるような場合がある。この場合、環状の壁52は別々に製造され、プラスチックまたは金属から製造される円筒リングを有し、この円筒リングが独自の環状壁52を取り替えるようになる。この場合、第1の材料層55および第2の材料層56の材料の選択が自由に組み合わせられるのみならず、別々に製造される支持リング60も独立して様々な材料から製造されるようになる。ここで、当然のことながら、材料のペアリングが起こり、このことは材料の摩耗をかぎりなく低くする。圧縮バネ6により負荷がかけられる、挿入された状態にある第1の材料層55が比較的軟らかいプラスチックからなる場合には、案内プレート50と圧縮バネ6の間に横たわるような中間リング61を効果的に提供することができるようになる。
【0019】
とりわけ図5に示すような解決方法により、持針器5を実際に2つの部分により構成させるようになり、このことにより弾力性の高い材料層の提供が可能となる。このような方法により、針ピストンの振動動作全体が影響される。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明によるニードル銃からなるハンマー装置の全体を中心縦断面で示す図である。
【図2】プレート形状の嵌め込み部材が設けられた、本発明による持針器の直径に沿った断面である。
【図3】カップ形状の嵌め込み部材そのものを示す図である。
【図4】2つの中間プレートが挿入された最終的な持針器を示す図である。
【図5】複数の層の穴の空いたプレートとして単に形成された持針器および穴の空いたプレートと金床との間に形成された距離リングを示す図である。
【符号の説明】
【0021】
1 シリンダハウジング
2 移動自在のシリンダ
3 浮動ピストン
4 金床
5 持針器
6,7 圧縮バネ
8 シリンダカバー
9 ハウジングカバー
10 グリップ
11 供給導管
12 空気入口
13 グリップチューブ
14 グリップ襟部
15 作動レバー
16 レバー軸
17 バルブ
18 肩形状のネッキング
19 軸面シール
20 針
21 針ヘッド
22 T形状の穴
23 中央軸穴
24 直径穴
25 肥厚したピストン端部
26 ハンマーヘッドとして形成されるピストンの細い端部
27 空気供給チャンバ
D1 第1圧力チャンバ
D2 第2圧力チャンバ
40 鋼心
41 スライドリング
42 リリーフ溝
50 案内プレート
51 針案内穴
52 環状壁部
53 圧縮空気リリーフ溝
54 キャビティ
55 第1材料層
56 第2材料層
57 位置確認ビーズ
58 保護プレート
59 保護カップ
60 支持リング
61 中間リング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
2つの圧縮バネ(6,7)の間でスライドするような移動自在のシリンダ(2)が内部に設けられたシリンダハウジング(1)を備え、圧縮空気の影響により浮動ピストンが前記シリンダ内で往復移動し、この浮動ピストンはハンマーの衝撃を金床(4)に伝送し、2つのバネ(6,7)のうち一方のバネの圧力により持針器(5)が金床(4)上に位置するようになり、持針器(5)における複数の針(20)は軸方向にスライドするよう設けられており、その端部にある針ヘッド(21)が操作圧力により金床(4)に押圧されるようになっており、
前記持針器(5)は、案内プレート(50)が設けられたカップを有し、この案内プレート(50)は異なる硬度または耐摩耗性の材料からなる少なくとも2つの層から製造されており、これらの層は針(20)の延びる方向と直交するよう設けられ、金床に最も近い位置にある案内プレート(50)の材料層は、針の軸方向に沿ってこれに続く他の材料層よりも硬度または耐摩耗性が大きい材料から構成されていることを特徴とするニードル銃からなるハンマー装置。
【請求項2】
金床に最も近い位置にある案内プレート(50)の材料層は、針の軸方向に沿ってこれに続く他の材料層よりも耐摩耗性が大きい材料から構成されていることを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項3】
持針器(5)はプラスチックが射出されたものからなり、少なくとも1つの材料層が、挿入された金属プレートとして形成されていることを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項4】
硬度がより大きい層は金属からなることを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項5】
全ての層はプラスチックからなり、硬度がより大きい層はショアA硬度(shore A hardness)が50よりも大きいことを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項6】
材料層は、シスポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール(PBO)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)の群からなるプラスチックの耐摩耗性材料から選択されることを特徴とする請求項2記載のハンマー装置。
【請求項7】
持針器(5)のカップは、2つの部分、とりわけ、別々に製造された、少なくとも2つの材料層(55,56)を有する案内プレート(50)とあらゆる材料の支持リング(60)とを有することを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項8】
持針器(5)のカップは、周囲の環状壁部(52)が案内プレート(50)に一体的に形成されその自由端が金床(4)上に横たわるようになっているような1つの部分からなることを特徴とする請求項1記載のハンマー装置。
【請求項9】
持針器(5)のカップはプラスチックが射出されたものからなり、金属からなりポジティブフィットを行うような薄肉の保護カップ(59)が挿入されるようになっており、第2の材料層(56)を形成していることを特徴とする請求項8記載のハンマー装置。
【請求項10】
持針器(5)のカップは第1の材料層(55)を形成し、挿入された保護プレート(58)が第2の材料層(56)を形成していることを特徴とする請求項9記載のハンマー装置。
【請求項11】
環状壁部(52)に位置確認ビーズ(57)が設けられており、このビーズによって持針器(5)内への保護カップ(59)または保護プレート(58)の位置決めされた挿入が行われるようになることを特徴とする請求項8記載のハンマー装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2008−510628(P2008−510628A)
【公表日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−528554(P2007−528554)
【出願日】平成17年8月24日(2005.8.24)
【国際出願番号】PCT/CH2005/000493
【国際公開番号】WO2006/021121
【国際公開日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【出願人】(502046630)フォン、アークス、アクチェンゲゼルシャフト (4)
【氏名又は名称原語表記】VON ARX AG
【Fターム(参考)】