Válvula unidireccional para motor de ventilador de una herramienta accionada por combustión.

Una herramienta clavadora de combustión, que comprende:

una fuente de potencia de combustión (14) que define una cámara de motor de ventilador (50) que tiene al menos una pared de la cámara (54) y un taladro del árbol del motor (56);

un motor de ventilador (44) dispuesto en dicha cámara de motor de ventilador (50) y que tiene un árbol de motor (42) que se proyecta a través de dicho taladro del árbol del motor (56), caracterizada porque comprende:

una válvula unidireccional (60) asociada con dicha cámara (50) y dicho motor (44) y configurada para permitir el flujo de aire unidireccional a través de dicho taladro (56) más allá de dicho motor (44), y para prevenir el flujo de aire en una dirección apropiada.

Válvula unidireccional para motor de ventilador de una herramienta accionada por combustión Antecedentes La presente invención se refiere, en general, a herramientas de accionamiento de elementos de sujeción utilizadas para accionar sujetadores en piezas de trabajo y específicamente a herramientas de accionamiento de elementos de sujeción accionadas por combustión, referidas también como herramientas de combustión o herramientas clavadoras de combustión.

Se conocen herramientas clavadoras de combustión en la técnica para accionar elementos de sujeción en piezas de trabajo y se describen ejemplos en las patentes comúnmente asignadas a nombre de Nikolich U.S. Pat. Red. Nº

32.452 y U.S. Pat. Nº 4.522.162; 4.483.473; 4.483.474; 4.403.722; 5.197.646; 5.263.439 y 5.713.313, todas las cuales se incorporan aquí por referencia. Herramientas similares de accionamiento de clavos y grapas accionadas por combustión están disponibles en el comercio a partir de ITW-Paslode de Vernon Hills, Illinois bajo las marcas IMPULSE® y PASLODE®.

Tales herramientas clavadoras incorporan una carcasa que incluye un motor de combustión interna pequeño o fuente de potencia. El motor es accionado por un recipiente de gas combustible presurizado, llamado también una célula de combustible. Una unidad electrónica de distribución de potencia alimentada por batería produce una chispa para encendido, y un ventilador localizado en una cámara de combustión proporciona para ambos una combustión eficiente dentro de la cámara, facilitando al mismo tiempo procesos auxiliares a la operación de combustión del dispositivo. Tales procesos auxiliares incluyen: mezclar el combustible y aire dentro de la cámara, generar turbulencia para incrementar el proceso de combustión, un barrido de los sub-productos de la combustión con aire fresco y refrigeración del motor. El motor incluye un pistón de movimiento alternativo con una pala de accionamiento rígida alargada que está dispuesta dentro de un cuerpo cilíndrico.

Un manguito de válvula se puede mover axialmente de forma alternativa alrededor del cilindro y, a través de un varillaje, se mueve para cerrar la cámara de combustión cuando un elemento de contacto de trabajo en el extremo del varillaje es presionado contra una pieza de trabajo. Esta acción de presión activa también una válvula dosificadora de combustible para introducir un volumen específico de combustible en la cámara de combustión cerrada.

Después de tirar de un conmutador de disparo, que provoca que la chispa encienda una carga de gas en la cámara de combustión del motor, la combinación de pistón y pala de accionamiento es forzada hacia abajo para impactar contra un elemento de sujeción posicionado e impulsarlo dentro de la pieza de trabajo. El pistón retorna entonces a su posición original o posición de pre-encendido, a través de presiones diferenciales del gas creadas por refrigeración de gases de combustión residuales dentro del cilindro. Los elementos de sujeción son alimentados a modo de almacén dentro de la pieza saliente, donde son retenidos en una orientación adecuadamente posicionada para recibir el impacto de la pala del accionador.

El motor de ventilador de refrigeración está alojado en una culata de la herramienta, y la pala del ventilador está fijada a un árbol del motor de ventilador, que pasa a través de un taladro en la culata. Se prefiere que la holgura entre un diámetro interior del taladro y el diámetro exterior del árbol del motor se mantenga en un mínimo para prevenir la fuga inesperada de presiones de combustión durante la carrera de accionamiento para incrementar la potencia de la herramienta. Al mismo tiempo, el árbol tiene que girar libremente para el funcionamiento adecuado del ventilador, deslizarse axialmente con relación a la culata para absorber fuerzas de impacto generadas en la combustión y evitar el contacto frecuente con los bordes que definen el taladro. El último problema puede dar como resultado un ensanchamiento del taladro o ruido no deseado generado durante el funcionamiento.

Puesto que el ciclo de retorno del pistón es relativamente largo, de 5 a 10 veces la duración de la carrera de la potencia y se utilizan presiones relativamente bajas para el retorno del pistón, inferiores a -3.500 kg/m2 (-5 psi) (galga) comparado con mayores que 59.761 kg/m2 (85 psi) (galga) durante la combustión, un objetivo de los diseñadores de herramientas es conservar el escape de la presión a través de la zona de holgura entre el árbol del motor y el taladro. Si la pérdida de presión es sustancialmente suficiente, en el mejor de los casos, se incrementarán los tiempos de retorno del pistón y, en el peor de los casos, el pistón puede no retornar. Si los tiempos de retorno del pistón son más largos que el tiempo que tarda el operador para abrir la cámara de combustión a presiones atmosféricas, cesará el retorno del pistón y no se impulsará posteriormente ningún clavo.

De acuerdo con el documento EP 1 588 804 A2, se conoce de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 una herramienta clavadora de clavos que tiene una placa de protección del calor para prevenir que el viento caliente generado en la cámara de combustión entre en el motor.

Otra consideración del diseño de tales herramientas clavadoras es que es preferible para gestionar el impacto y el desplazamiento del motor permitir la ventilación entre el motor y la culata durante la carrera de accionamiento. La

ventilación previene que presiones de la combustión actúen sobre las superficies del motor que impulsan al motor fuera de la herramienta.

Por lo tanto, existe una necesidad de una herramienta clavadora de combustión mejorada que aborde los parámetros de diseño identificados anteriormente, incluyendo el mantenimiento de la ventilación alrededor del motor durante la carrera de accionamiento y prevenir o reducir al mínimo las vías de fuga durante el ciclo de retorno del pistón.

Breve sumario de la invención Las necesidades indicadas anteriormente se satisfacen o se exceden por la herramienta clavadora de combustión de la reivindicación 1. En la presente herramienta, se proporciona una válvula de retención de sellado o válvula unidireccional entre el motor y la cámara asociada del motor en la culata. La válvula permite la ventilación alrededor del motor, o entre el motor y la pared de la cámara del motor durante presiones positivas inducidas por combustión en la cámara de combustión, pero previene o reduce al mínimo la fuga durante presiones negativas de postcombustión en la cámara de combustión. En la forma de realización preferida, la presente válvula está fabricada con preferencia de un diseño simétrico que se coloca en la cámara del motor antes de la instalación del motor. Más preferentemente, la presente válvula está prevista como un anillo con labio de obturación periférico que forma una junta unidireccional. Después de la instalación del motor, la válvula es atrapada en forma de sándwich entre el motor y la cámara del motor y es operativa.

En la forma de realización preferida, la válvula unidireccional está provista con una configuración de labio de obturación para evitar una carga axial suficiente para interrumpir las características funcionales de la suspensión del motor. Adicionalmente, la junta no contacta con el árbol del motor, lo que degradaría el rendimiento del motor. Además, la presente válvula unidireccional imparte características de amortiguación a la suspensión para reducir el recorrido general del motor, el número de oscilaciones y el impacto transmitido.

Más específicamente, una herramienta clavadora de combustión incluye una fuente de potencia de combustión que define una cámara de motor de ventilador que tiene al menos una pared de cámara y un taladro del árbol del motor. Un motor de ventilador está dispuesto en la cámara del motor de ventilador y tiene un árbol de motor que se proyecta a través del taladro del árbol del motor. Una válvula unidireccional está asociada con la cámara y el motor y está configurada para permitir el flujo de aire unidireccional a través del taladro más allá del motor, y prevenir el flujo de aire en la dirección opuesta.

En otra forma de realización, una herramienta clavadora de combustión incluye una culata que define una cámara de motor de ventilador con una pared lateral y una pared inferior que define un taladro del árbol del motor. Un motor de ventilador está dispuesto en la cámara y tiene un árbol de motor que se proyecta... [Seguir leyendo]

1. Una herramienta clavadora de combustión, que comprende:

una fuente de potencia de combustión (14) que define una cámara de motor de ventilador (50) que tiene al menos una pared de la cámara (54) y un taladro del árbol del motor (56) ;

un motor de ventilador (44) dispuesto en dicha cámara de motor de ventilador (50) y que tiene un árbol de motor (42) que se proyecta a través de dicho taladro del árbol del motor (56) , caracterizada porque comprende:

una válvula unidireccional (60) asociada con dicha cámara (50) y dicho motor (44) y configurada para permitir el flujo de aire unidireccional a través de dicho taladro (56) más allá de dicho motor (44) , y para prevenir el flujo de aire en una dirección apropiada.

2. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha válvula (60) es un anillo anular.

3. La herramienta clavadora de la reivindicación 2, en la que dicha válvula (60) está configurada generalmente en forma de "C" en la sección transversal.

4. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha válvula (60) forma un labio de obturación con un extremo inferior de dicho motor (44) .

5. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha cámara de motor (50) incluye una pared lateral (52) generalmente cilíndrica unida a una pared inferior (54) , estando dispuesto dicho taladro (56) en dicha pared inferior (54) .

6. La herramienta clavadora de la reivindicación 5, en la que dicha válvula (60) incluye una primera porción (62) que se acopla con dicha pared inferior (54) y una segunda porción (64) que se acopla con un extremo inferior (70) de dicho motor (44) .

7. La herramienta clavadora de la reivindicación 6, en la que dicha primera posición (62) está fijada a dicha pared inferior (54) , y dicha segunda porción (64) forma un labio de obturación con dicho extremo inferior (70) de dicho motor (44) .

8. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha herramienta incluye una suspensión elástica (46) para dicho motor (44) para amortiguar el impacto de choque inducido por el motor de combustión, estando diseñada y dispuesta dicha válvula (60) para absorber la acción de deslizamiento suspendido de dicho motor (44) con relación a dicha cámara (50) , manteniendo al mismo tiempo una relación de sellado unidireccional con dicho motor (44) .

9. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha válvula define una abertura central (72) en coincidencia con dicho taladro (56) para alojar dicho árbol de motor de ventilador (42) .

10. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha cámara del motor (50) está provista con un revestimiento de manguito (30) para guiar el movimiento de dicho motor (44) en dicha cámara de motor (50) .

11. La herramienta clavadora de la reivindicación 1, en la que dicha cámara de motor (50) está definida, en parte, por una pared inferior (54) con un receso (84) , y dicha válvula (60) incluye una primera porción (82) acoplada en dicho receso (84) , y una segunda porción (88) acoplada con efecto de sellado con un extremo inferior (70) de dicho motor de ventilador (44) .

12. La herramienta clavadora de la reivindicación 11, en la que dicha primera porción (82) está acoplada de forma desmontable en dicho receso (84) .