ES2321942T3 - Aparato de trabajo con suspension en el mango. - Google Patents

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ES2321942T3 ES04740970T ES04740970T ES2321942T3 ES 2321942 T3 ES2321942 T3 ES 2321942T3 ES 04740970 T ES04740970 T ES 04740970T ES 04740970 T ES04740970 T ES 04740970T ES 2321942 T3 ES2321942 T3 ES 2321942T3
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Rudolf Berger
Wolfgang Schmid
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Wacker Neuson SE
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Abstract

Aparato de trabajo manual, con - una primera unidad (1) excitada en el funcionamiento a través de una vibración; - una segunda unidad (2) relativamente móvil frente a la primera unidad (1) al menos en una dirección de trabajo (A); y con - una instalación de aislamiento de las vibraciones (3) dispuesta eficazmente entre la primera (1) y la segunda unidad (2); en el que la instalación de aislamiento de las vibraciones (3) presenta al menos un actuador (4) para la generación de una fuerza de ajuste, con la que se puede compensar, al menos parcialmente, una fuerza de funcionamiento que actúa en la dirección de trabajo (A) entre la primera (1) y la segunda unidad (2), y en el que el actuador (4) es accionado neumáticamente; caracterizado porque - el actuador (4) presenta un resorte neumático del mango (11), cuyo relleno con aire comprimido es variable; y porque - en paralelo al actuador (4) entre la primera (1) y la segunda unidad (2) está dispuesta una instalación de resorte (5).

Description

Aparato de trabajo con suspensión en el mango.
La invención se refiere a un aparato de trabajo manual de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 2 de la patente.
Los aparatos de trabajo manuales, especialmente martillos taladradores y/o martillos de percusión (designados a continuación como martillos), apisonadoras, etc. presentan con frecuencia una instalación de excitación de vibraciones para la generación de una vibración necesaria para la consecución de la acción de trabajo deseada. En los martillos taladradores y/o martillos de percusión esta instalación es habitualmente un mecanismo de percusión, con el que se consigue una acción de percusión contra una herramienta. La vibración fuerte debería repercutir, sin embargo, en la menor medida posible sobre el operario que retiene el aparato de trabajo con las manos.
Los aparatos de trabajo presenta, por lo tanto, habitualmente una instalación, con la que se pueden generar vibraciones, golpes o impactos. Tales instalaciones se designan a continua de forma resumida como "excitador de vibraciones".
Muchos de estos aparatos de trabajo están guiados con la mano, de manera que se dispone de mangos correspondientes, en los que un operario puede agarrar y retener el aparato de trabajo. Las vibraciones o golpes generados en el excitador de vibraciones del aparato de trabajo para el cumplimiento de la función técnica se transmiten a través de los mangos al operario, lo que no sólo es desagradable, sino que también es perjudicial para la salud cuando se utiliza de forma permanente. De acuerdo con ello, se pretende mantener las vibraciones del mango lo más reducidas posible.
A este respecto se conoce prever una instalación de desacoplamiento de las vibraciones entre el mango y el excitador de vibraciones. Habitualmente se realiza una instalación de desacoplamiento de las vibraciones de este tipo con la ayuda de elementos pasivos de amortiguación de resorte. Por ejemplo, entre el mango y el excitador de vibraciones se pueden insertar elementos de goma, para conseguir un cierto desacoplamiento de las vibraciones. En virtud del espacio de construcción limitado, los elementos de resorte pueden presentar solamente recorridos de resorte reducidos, lo que limita su idoneidad para el aislamiento de las vibraciones del mango.
Por otra parte, los elementos de resorte no se pueden realizar demasiado blandos para posibilitar una guía precisa del aparato de trabajo a través del usuario.
Se conocen martillos, que presentan sistemas anti-vibraciones con elementos de resorte pasivos, especialmente amortiguadores de goma. Para conseguir un buen aislamiento contra vibraciones en diferentes condiciones de aplicación, se pretenden, en principio, rigideces de resorte reducidas y recorridos de resorte grandes, que son un inconveniente, sin embargo, para el espacio de trabajo y la manipulación del aparato de trabajo.
En este caso, hay que tener en cuenta especialmente que, por ejemplo, en los martillos hay que contar con fuerzas de presión de apriete muy variables. Estas resultan, por una parte, de diferentes fuerzas de reacción o bien de diferentes fuerzas de retroceso en virtud de diferentes tipos de herramientas o de materiales inhomogéneos a procesar. Por otra parte, las fuerzas de presión de apriete cambian en virtud de las fuerzas de peso que actúan de forma diferente, las cuales están condicionadas por la dirección de mecanización (hacia abajo, horizontal, hacia arriba) así como a través de diferentes pesos de la herramienta.
Con frecuencia es problemático desarrollar elementos de resorte adecuados, que tengan en cuenta todos los estados de funcionamiento concebibles, especialmente toda la hura de banda posible de fuerzas de presión de apriete.
En el documento DE 196 46 622 A1 se describe un aparato de trabajo que puede ser conducido con la mano. El mango está amortiguado en cuanto a las vibraciones activamente por medio de un miembro de compensación controlado o regulado activamente, en el que el miembro de compensación genera una fuerza o bien un movimiento de compensación en función de la vibración que resulta en el aparato de trabajo y que puede ser transmitida al mismo. A través de esta acción de compensación es posible compensar en gran medida la vibración que se produce en el aparato de trabajo, de manera que el mango que está conectado a continuación del miembro de compensación está esencialmente libre de vibraciones. Sin embargo, el gasto de construcción y de la técnica de regulación para un aparato de este tipo es considerable.
En el documento DE 101 00 378 A1 se describe una máquina herramienta manual, que presenta un excitador de vibraciones así como una instalación de aislamiento de las vibraciones dispuesta entre el excitador de vibraciones y un mango. La instalación de aislamiento de las vibraciones presenta un actuador, a través del cual se puede compensar, al menos en parte, la fuerza de funcionamiento con una fuerza de ajuste. En este caso, la fuerza de ajuste es en gran medida independiente de la vibración a aislar que existe realmente. La vibración propiamente dicha se compensa a través de un elemento de resorte dispuesto paralelo al actuador con curva característica relativamente blanda. En el aparato de trabajo descrito, el actuador propiamente dicho no asume, por lo tanto, ninguna función de amortiguación de la vibración. En su lugar, garantiza que la posición de trabajo del elemento de resorte, es decir, su tensión previa, se encuentre siempre en una zona predeterminada, de manera que el elemento de resorte puede compensar la vibración existente. La fuerza de ajuste del actuador se ajusta de forma automática en función de la fuerza de funcionamiento que actúa desde el exterior, especialmente de la fuerza de presión de apriete aplicada por el operario. A este respecto, se puede hablar de un aislamiento "semi-activo" de las vibraciones. El actuador puede estar realizado eléctrica, electromagnética o hidráulicamente, lo que requiere un gasto de construcción considerable.
Se conoce a partir del documento DE 101 58 266 A1 un dispositivo para la amortiguación de las vibraciones de un mango de una máquina herramienta, en el que el mango está conectado a través de al menos un muelle con la carcasa de la máquina herramienta. Con la ayuda de un actuador que repercute sobre el muelle es posible casi constante la distancia entre el mango y la carcasa de la máquina herramienta, de una manera independiente de la fuerza de activación ejercida sobre el mango. El actuador presenta un empujador, que es desplazable por medio de un accionamiento electromagnético, hidráulico o neumático.
En el documento EP 0 206 981 A2 se describe una herramienta manual con una instalación de accionamiento que genera vibraciones. En una carcasa que recibe la instalación de accionamiento está previsto un mango desplazable en paralelo al eje de vibración principal desplazable en una medida limitada entre dos topes. El tope del mango, dispuestos en la dirección de avance de la herramienta manual, está configurado como electroimán, que ejerce, de una manera independiente de la posición del mango con respecto a la carcasa, una fuerza regulable constante tanto sobre el mango como también sobre la carcasa. De esta manera debe conseguirse un aislamiento de las vibraciones.
La invención tiene el cometido de configurar un aparato de trabajo manual con aislamiento semi-activo contra vibraciones, de tal manera que se reduce al mínimo el gasto de construcción. Además, la invención tiene el cometido de indicar un dispositivo para el aislamiento de las vibraciones de un mango en un aparato de trabajo, con el que se garantiza un desacoplamiento fiable y sencillo de las vibraciones de un mango en un aparato de trabajo, con el que se garantiza un desacoplamiento fiable y sencillo de las vibraciones del mango, también en diferentes estados de funcionamiento.
De acuerdo con la invención, el cometido se soluciona a través de un aparato de trabajo manual según las reivindicaciones 1 y 2. Los desarrollos ventajosos de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.
El aparato de trabajo manual presenta una instalación de aislamiento de las vibraciones entre una primera unidad, que comprende un excitador de vibraciones, y una segunda unidad móvil con relación a la primera unidad al menos en una dirección de trabajo. Componente de la instalación de aislamiento de las vibraciones es un actuador para la generación de una fuerza de ajuste, con la que se puede compensar, al menos en parte, una fuerza de funcionamiento, por ejemplo una fuerza de presión de apriete, que actúa entre la primera y la segunda unidad. El actuador es accionado neumáticamente.
Se ha comprobado que un actuador accionado neumáticamente tiene ventajas considerables frente a los principios de accionamiento descritos en el documento DE 101 00 378 A1 para actuadores. Por una parte, no es necesario ningún medio adicional (por ejemplo, aceite hidráulico). El aire está disponible como medio en cualquier momento en cantidad suficiente y se puede procesar sin gasto de obturación especial. Las eventuales pérdidas por fugas no son críticas. Por otra parte, el gasto de regulación es considerablemente más reducido con relación, por ejemplo, a actuadores eléctricos o electromagnéticos. Además, el gasto de energía para actuadores eléctricos es comparativamente alto, puesto que los actuadores deben reaccionar rápidamente, lo que solamente es posible a través de una potencia correspondiente disponible.
El resorte neumático del mango se designa de esta manera para distinguirlo conceptualmente de un resorte neumático que se configura especialmente en un mecanismo de percusión de resorte neumático de un martillo, pero que no interesa aquí. El resorte neumático del mango es variable a través de diferente relleno de aire y, por lo tanto, es regulable. En particular, se puede modificar la presión en el resorte neumático y/o el volumen de aire. El actuador forma de esta manera esencialmente un resorte neumático con instalación de ajuste. En el resorte neumático del mango, su relleno con aire comprimido es variable, de manera que se pueden variar de una manera correspondiente también las propiedades de resorte del resorte neumático del mango.
Un resorte neumático presenta, condicionado por el principio, una curva característica de resorte progresiva. Esto significa que el resorte neumático tiene en primer lugar una constante de resorte relativamente baja y, por lo tanto, puede compensar bien las vibraciones. Simplemente con una elevación clara de la fuerza (fuerza de funcionamiento) que actúa sobre el resorte neumático, se eleva la rigidez del muelle, de manera que se endurece el resorte neumático. De esta manera se puede evitar que la segunda unidad (por ejemplo, un mango) sea presionada totalmente contra la primera unidad (por ejemplo, la carcasa que rodea al excitador de vibraciones), con lo que se podrían transmitir las vibraciones casi sin impedimento sobre la segunda unidad.
La progresividad del resorte neumático se puede ajustar de una manera correspondiente por medio de una instalación de regulación del muelle adecuada, explicada más adelante.
Como ya se ha explicado con relación al estado de la técnica y se indica más adelante todavía con más detalle, el actuador asume el cometido primario de compensar la fuerza de funcionamiento que actúa entre la primera y la segunda unidad, de manera que el aislamiento de las vibraciones propiamente dicho puede ser asumido por un elemento de resorte dispuesto en paralelo al actuador. Sin embargo, puesto que el actuador es accionado neumáticamente de acuerdo con la invención, presenta ya por sí mismo buenas propiedades de resorte, en virtud de la compresibilidad del aire y, por lo tanto, sirve de la misma manera para el aislamiento de las vibraciones. Un actuador accionado hidráulicamente no podría prestar tal aislamiento de las vibraciones en virtud de la incompresibilidad del fluido hidráulico. También los actuadores accionados eléctricamente tratarían siempre de contrarrestar una desviación condicionada por las vibraciones y de esta manera impedir una acción de resorte.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, en el aparato de trabajo se trata de un martillo taladrador y/o martillo de percusión (designado en adelante como martillo). La segunda unidad lleva un mango, en el que el usuario puede guiar y retener el aparato de trabajo. En la primera unidad está previsto un mecanismo de impacto de resorte neumático conocido en sí, que presenta un pistón de accionamiento accionado por un motor para el accionamiento de un pistón de impacto. Entre el pistón de accionamiento y el pistón de impacto se forma un resorte neumático, que transmite el movimiento del pistón de accionamiento sobre el pistón de impacto, que impacta de nuevo contra una herramienta. De acuerdo con la invención, en este caso el pistón de accionamiento está configurado para la generación de aire comprimido para la alimentación del actuador.
En esta forma de realización se muestra claramente otra ventaja de un actuador accionado neumáticamente. El pistón de accionamiento del mecanismo de impacto está configurado, en efecto, ya para la generación de aire comprimido, aunque en los mecanismos de percusión conocidos solamente para el accionamiento del pistón de impacto. De acuerdo con la invención, al pistón de accionamiento corresponde una segunda función, a saber, la generación de aire comprimido para el actuador. No obstante, puesto que el pistón de accionamiento se puede utilizar a tal fin de una manera sencilla, no son necesarios componentes adicionales para la generación de un medio de presión, como por ejemplo una bomba hidráulica, etc. El aire desplazado por el pistón de accionamiento, por ejemplo en su movimiento de retorno, después de la impulsión hacia delante del pistón de percusión, se puede alimentar como aire comprimido al actuador.
En este caso, es especialmente ventajoso que el actuador presente un acumulador de aire comprimido que puede ser llenado con aire comprimido por el pistón de accionamiento. El acumulador de aire comprimido no sólo sirve como reserva de aire comprimido para el actuador, desde el que se toma aire comprimido en caso necesario y se puede alimentar al actuador. Además, el acumulador de aire comprimido homogeneiza también el aire comprimido alimentado por impulsos por el pistón de accionamiento en virtud de su movimiento de vaivén.
En una forma de realización especial de la invención, el actuador presenta el acumulador de aire comprimido, una instalación de válvula, el resorte neumático del mango y un pistón del mango. En este caso, el acumulador de aire comprimido se puede conectar a través de la instalación de válvula con el resorte neumático del mango, mientras que el resorte neumático del mango actúa sobre el pistón del mango, que está conectado con el mango. El núcleo del actuador se forma de esta manera por el muelle comprimido del mango. Según la presión con la que se llena el resorte neumático del mango desde el acumulador de aire comprimido, desplaza el pistón del mango impulsado por él, que está conectado de nuevo en unión positiva con el mango y de esta manera lo arrastra. La instalación de válvula asegura en este caso que solamente llegue la cantidad de aire comprimido necesaria desde el acumulador de aire comprimido hasta el resorte neumático del mango.
De una manera más ventajosa, la instalación de válvula está configurada de tal forma que cuando el pistón del mango reduce un volumen que rodera el resorte neumático del mango por encima de una medida predeterminada, el aire comprimido es conducido desde el acumulador de aire comprimido hasta el resorte neumático del mango, para restablecer la medida predeterminada del volumen del resorte neumático del mango. Por lo tanto, cuando el operario presiona con fuerza de funcionamiento elevada contra el mango, desplaza el mango y, por lo tanto, el pistón del mango contra la acción del resorte neumático del mango. En virtud de la compresibilidad del aire se reduce el volumen del resorte neumático del mango hasta que finalmente se consigue un valor límite mínimo predeterminado. A continuación, la instalación de válvula abre la conexión entre el acumulador de aire comprimido y el resorte neumático del mango, de manera que se eleva la presión del aire en el resorte neumático del mango. Como consecuencia de ello se incrementa la fuerza que actúa sobre el pistón del mango y presiona el pistón de nuevo en contra de la acción de la fuerza de funcionamiento. Con un ajuste correspondiente del sistema, se puede asegurar de esta manera que el mango apenas modifica su posición relativa frente a la primera unidad que presenta el mecanismo de percusión del resorte neumático.
Para completar, es conveniente que la instalación de válvula presente también una válvula de salida, para dejar salir aire comprimido desde el resorte neumático del mango, cuando el volumen del resorte neumático del mango excede un valor máximo predeterminado en virtud de un desplazamiento del pistón del mango.
Este caso puede aparecer, por ejemplo, cuando el operario ha presionado en primer lugar con fuerza de funcionamiento grande contra el mango y luego retira finalmente la fuerza de funcionamiento, porque quiera depositar el aparato. Como consecuencia de ello, la alta presión del aire en el resorte neumático del mango presionaría el pistón del mango y, por lo tanto, el mango adicionalmente hacia fuera, lo que conduciría, especialmente cuando se aplica de nuevo el aparato con fuerza de funcionamiento reducida, a que el aislamiento de las vibraciones no funcione en la zona de funcionamiento óptima.
Para impedirlo, está prevista la válvula de salida, que abre una comunicación desde el resorte neumático del mango hacia fuera, cuando en virtud de una reducción de la fuerza de funcionamiento, el resorte neumático del mango desplaza el pistón del mango y se incrementa de esta manera por encima de un valor máximo predeterminado.
Las últimas formas de realización descritas de la invención se pueden realizar tanto de forma puramente mecánica como también de forma mecánica-electrónica (mecatrónica).
En la solución mecánica, la instalación de válvula está acoplada con preferencia con el pistón del mango. El pistón del mango es móvil -de acuerdo con la impulsión con presión a través del resorte neumático del mango- entre dos posiciones extremas. Delante de estas posiciones extremas se pueden definir posiciones del pistón, que corresponden a un valor mínimo y un valor máximo para el volumen del resorte neumático del mango. Dentro de estos valores no debe realizarse ninguna alimentación o descarga de aire comprimido hacia o desde el resorte neumático del mango. Sin embargo, tan pronto como en virtud de una fuerza de funcionamiento modificada, la posición del pistón del mango excede uno de los dos valores límite (valor máximo o valor mínimo), la instalación de válvula abre una válvula asociada, respectivamente, es decir, o bien una válvula de entrada, que establece una comunicación entre el acumulador de aire comprimido y el resorte neumático del mango, o la válvula de salida para la salida de aire comprimido hacia fuera. Para realizar esto, la instalación de válvula presenta canales de entrada correspondientes para la válvula de entrada y canales de salida para la válvula de salida, que se abren o se cierran en función de la posición del pistón del mango. Los canales y sus mecanismos de cierre y de apertura se pueden combinar de una manera sencilla con el pistón del mango.
En la solución mecatrónica es especialmente ventajoso que está previsto un sensor, con el que se puede determinar la posición relativa de la primera y de la segunda unidad, es decir, especialmente de la carcasa principal, que recibe el mecanismo de percusión y el accionamiento, y del mango móvil con relación a ella. El sensor debería estar dispuesto de tal forma que puede detectar al menos el punto de la posición relativa óptima entre las dos unidades.
Con preferencia, el sensor y la instalación de válvula están conectados con un control, de manera que la instalación de válvula puede ser activada a través del control de tal forma que en el resorte neumático del mango predomina un estado de aire comprimido de tal manera que las posiciones relativas de la primera y de la segunda unidad detectadas por el sensor se mantienen en una zona de oscilación predeterminada. La zona de oscilación se define, por ejemplo, a través del valor máximo y del valor mínimo descritos para el volumen del resorte neumático del mango. El control supervisa con la ayuda del sensor la posición relativa entre la primera y la segunda unidad y, en el caso de exceso de la zona de oscilación predeterminada, se pueden activar contra medidas con la ayuda de la instalación de válvula. Por una parte, de esta manera es posible dejar que afluya aire comprimido desde el acumulador de aire comprimido a través de la válvula de entrada hasta el resorte neumático del mango. Por otra parte, el control se puede ocupar también de que el resorte neumático del mango sea descargado a través de la válvula de salida.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, en paralelo al actuador, entre la primera y la segunda unidad está dispuesta una instalación de resorte. La instalación de resorte puede presentar una curva característica más blanda que el actuador.
De una manera alternativa a ello, es posible que la instalación de resorte presente una rigidez del muelle que es al menos de la misma magnitud que el movimiento de una amplitud de la vibración que puede ser absorbido a través de la instalación de resorte, sin que se produzca un bloqueo de la instalación de resorte.
La fuerza que actúa entre la primera unidad y la segunda unidad se compone esencialmente de dos componentes: por una parte, actúa la fuerza de funcionamiento, que se aplica esencialmente a través del usuario a través de la presión del mango desde el exterior. A la fuerza de funcionamiento se superpone una fuerza, que es generada a través de la vibración excitada en la primera unidad. A través de la configuración de acuerdo con la invención, es posible que la fuerza de funcionamiento sea absorbida y compensada en gran medida de forma completa por el actuación, de manera que el actuador debería presentar de forma ideal la rigidez de resorte "cero" o bien una rigidez de resorte muy reducida. Una elevación reducida de la fuerza que actúa sobre el actuador en la zona de baja frecuencia provocaría un desplazamiento del empujador del actuador, sin que el actuador contrarreste en primer lugar una fuerza opuesta elevada. Solamente en el caso de que se excedan las posiciones límite se incrementaría la fuerza del actuador.
A ello se superpone la actuación de la instalación de resorte, que absorbe las modificaciones de la fuerza o bien las modificaciones del recorrido provocadas por la amplitud de la vibración. La amplitud de la vibración no está influenciada de nuevo o bien apenas está influenciada por la fuerza de funcionamiento. Por lo tanto, la instalación de resorte debe tener una rigidez de resorte para poder absorber totalmente la amplitud de la vibración, sin que se produzca un bloqueo, es decir, sin que se comprima la instalación de resorte hasta tal punto que topes correspondientes entren en contacto e impidan una compresión adicional del muelle. Puesto que las amplitudes de la vibración que se producen en el funcionamiento son conocidas esencialmente con anterioridad, se puede diseñar de una manera correspondiente la instalación de resorte.
Pero, por lo demás, la rigidez de resorte de la instalación de resorte debería ser lo más baja posible, para posibilitar una suspensión especialmente baja.
De esta manera, es posible que el actuador compense de la manera descrita anteriormente la fuerza de funcionamiento que actúa desde el exterior sobre el aparato de trabajo entre la primera y la segunda unidad, con lo que la fuerza de funcionamiento no provoca ninguna deformación considerable de la instalación de resorte blanda. En cambio, la instalación de resorte es adecuada para compensar las vibraciones de frecuencia elevada, que se producen a través del excitador de vibraciones en la primera unidad, con lo que la segunda unidad está esencialmente aislada de vibraciones.
Por lo tanto, la instalación de resorte debe ser deformable sobre toda la gama de valores de fuerzas de funcionamiento concebibles, lo que conduciría a una longitud de construcción grande del muelle en virtud de la curva característica de resorte blanda. En su lugar, en virtud de la compensación de la fuerza de funcionamiento a través del actuador es posible que la instalación de resorte solamente tenga que preparar una zona de funcionamiento relativamente pequeña para el movimiento relativo entre la primera y la segunda unidad, de manera que la instalación de resorte tiene una estructura corta, a pesar de la curva característica de resorte blanda.
En un desarrollo ventajoso, la fuerza de ajuste generada por el actuador es variable cíclicamente, de manera que la modificación se realiza con la misma frecuencia, con la que se mueve el pistón de accionamiento. La vibración generada a través del pistón de accionamiento en el mecanismo de percusión de resorte neumático presenta de una manera forzosa exactamente la misma frecuencia, con la que se mueve también el pistón de accionamiento. De una manera correspondiente, la frecuencia de la vibración a aislar está predeterminada ya a través de a frecuencia de movimiento del pistón de accionamiento. Cuando ahora el actuador trabaja con la misma frecuencia, se puede compensar la vibración provocada por el pistón de accionamiento a través de la acción del actuador en cierta manera
pulsátil.
Los desplazamientos de fase eventualmente necesarios con respecto al movimiento del pistón de accionamiento y al trabajo de ajuste del actuador se pueden solucionar a través del acoplamiento adecuado de válvulas de la instalación de válvula y la interconexión del acumulador de aire comprimido. Así, por ejemplo, es posible que el pistón de accionamiento bombee aire al acumulador de aire comprimido después de la impulsión del pistón de percusión y la realización de la percusión a través del pistón de percusión en su movimiento de retorno. Durante la actuación de percusión siguiente que se realiza en el ciclo siguiente y, por lo tanto, durante la vibración provocada, se abre la válvula entre el acumulador de aire comprimido y el resorte neumático del mango, para elevar la presión en el resorte neumático del mango y para elevar de esta manera la acción de la fuerza. Durante un nuevo movimiento de retorno del pistón de trabajo, se vacía el resorte neumático del mango, mientras que se llena de nuevo el acumulador de aire comprimido. Esta forma de realización de la invención posibilita una compensación especialmente selectiva y fiable de la acción de vibración no deseada en el mango.
De una manera alternativa a la forma de realización descrita anteriormente, en otra forma de realización de la invención, la frecuencia máxima de ajuste del actuador puede ser menor que la frecuencia de la vibración generada en la primera unidad, es decir, especialmente menor que la frecuencia de movimiento del pistón de accionamiento. De esta manera, se asegura que el actuador compense solamente la fuerza de funcionamiento que actúa desde el exterior, pero no contrarresta activamente la vibración. La vibración es compensada, en su lugar, de la manera descrita anteriormente a través de la instalación de resorte más blanda o -en virtud de la compresibilidad del aire- de una manera pasiva también del actuador.
En otra forma de realización de la invención está prevista una instalación de generación de aire comprimido accionada por el accionamiento del aparato de trabajo, que genera aire comprimido para el actuador, de una manera independiente de las funciones de trabajo propiamente dichas del aparato. A tal fin, es adecuado, por ejemplo, un compresor helicoidal pequeño.
La fuerza de ajuste del actuador debería ser regulable de tal forma que se asegura una zona de oscilación para las posiciones relativas provocadas a través de diferentes fuerzas de accionamiento entre la primera y la segunda unidad, que es menor que una zona de oscilación, que alcanzarían las posiciones relativas entre la primera y la segunda unidad con fuerzas de funcionamiento de la misma manera diferentes, pero sin acción de compensación de la fuerza de ajuste del actuador. Esto significa que la primer y la segunda unidad se podrían mover relativamente entre sí, sin la acción del actuador, en una zona considerablemente mayor. En cambio, el actuador asegura que esta zona de oscilación es lo más pequeña posible para conseguir allí el mejor aislamiento posible de las vibraciones, por ejemplo con la ayuda de la instalación de resorte conectada en paralelo.
Por lo tanto, de acuerdo con la invención, se describe un actuador neumático que genera fuerza, que compensa la fuerza de presión de apriete media durante un periodo de tiempo determinado durante una nueva regulación del nivel. El aislamiento propiamente dicho de las vibraciones se consigue o bien solamente a través de la propiedad de resorte del colchón de aire en el resorte neumático del mango propiamente dicho o adicionalmente a través de la conexión en paralelo de la instalación pasiva de resorte con rigidez de resorte suficientemente baja. Esto significa que la curva característica de resorte plana durante el proceso de vibración en caso de fuerza de presión de apriete alterna se desplaza de tal manera que la vibración oscila en el caso ideal en torno a un punto fijo. Aunque anteriormente se ha descrito esencialmente un aislamiento semi-activo de las vibraciones, es concebible conseguir, especialmente con la variante mecatrónica, en principio con el mismo tipo de construcción, también una compensación totalmente activa, siendo entonces más elevados los requerimientos planteados a los sensores, controles y válvulas en virtud de las frecuencias de conmutación crecientes. A la inversa, en el aislamiento semi-activo de las vibraciones, los requerimientos planteados a los componentes son claramente más reducidos, porque el aislamiento propiamente dicho de las vibraciones se realiza sólo pasivamente.
Las propiedades de fuerza del actuador, que puede estar constituido también por varios actuadores más pequeños, así como la instalación de resorte pasiva, que puede presentar, por su parte, de la misma manera varios elementos de resorte, están sintonizadas entre sí de tal manera que se puede compensar al menos la fuerza de funcionamiento máxima concebible. De esta manera, por una parte, es posible combinar un actuador fuerte con una instalación de resorte con curva característica muy blanda, mientras que, por otra parte, una instalación de resorte más rígida posibilita una configuración más débil del actuador.
Hay que procurar realizar el resorte neumático del mango lo más grande posible, porque entonces la modificación relativa del volumen a través del movimiento del mango es reducida y de esta manera se mantiene casi constante la fuerza efectiva.
Cuando la superficie del pistón del mango está realizada suficientemente grande, se puede mantener reducida la fuerza de funcionamiento en el resorte neumático del mango. De esta manera se puede mantener reducida también la modificación de la rigidez de resorte del resorte neumático frente a la modificación de la fuerza de funcionamiento.
De acuerdo con la invención, el cometido se soluciona también a través de un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16 de la patente.
El dispositivo para el aislamiento de las vibraciones presenta un excitador de vibraciones y una instalación de mango móvil con relación al excitador de vibraciones a lo largo de una dirección principal, por ejemplo la dirección de trabajo del aparato de trabajo. Entre el excitador de vibraciones y la instalación de mango está prevista una instalación de desbloqueo de las vibraciones, que presenta una instalación de resorte, a través de la cual se transmiten una parte esencial de las fuerzas que actúan entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones. La instalación de desacoplamiento de las vibraciones presenta, además, una instalación de regulación del muelle, para la modificación de la rigidez de resorte y/o de la tensión previa de la instalación de resorte en función de una fuerza que actúa en la dirección principal entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones, especialmente la fuerza de retención ejercida por el operario sobre la instalación de mango en la dirección principal.
Debido a las relaciones unívocas entre fuerza y recorrido en la instalación de resorte se puede utilizar como variable de ajuste también una posición (posición relativa).
Para conseguir el mejor aislamiento posible de las vibraciones, hay que procurar, en principio, un resorte lo más blando posible, es decir, una instalación de resorte con rigidez de resorte reducida, Sin embargo, un resorte blando tiene el inconveniente de que incluso fuerzas reducidas pueden implicar un recorrido de deformación considerable del muelle. Con respecto al aparato de trabajo, esto significa que la instalación de mango es móvil con relación al excitador de vibraciones sobre un trayecto mayor, cuando la instalación de resorte dispuesta en medio presenta una curva característica blanda. Sin embargo, esto puede implicar inconvenientes en la realización y requiere un espacio de construcción que con frecuencia no está disponible. En particular, la longitud de construcción se incrementa claramente en la dirección principal del aparato de trabajo.
Una instalación de resorte con curva característica más dura, es decir, un muelle rígido, permite, en efecto, una reducción al mínimo del espacio de construcción. Pero al mismo tiempo las vibraciones del excitador de vibraciones solamente se mantienen alejadas del mango de una manera incompleta.
Hasta ahora solamente era posible en el estado de la técnica encontrar para la instalación de resorte un compromiso entre curva característica dura y blanda. La invención posibilita ahora adaptar la rigidez del muelle con la ayuda de la instalación de regulación del muelle y, dado el caso, de una manera alternativa o complementaria también la tensión previa de la instalación de resorte a las condiciones exteriores respectivas, especialmente a la fuerza efectiva y ajustar de esta manera las propiedades de resorte, de tal forma que se pueden aprovechar el recorrido de resorte admisible y el deslazamiento relativo admisible entre la instalación del mango y el excitador de vibraciones.
La fuerza aplicada por el operario solamente se modifica -dado el caso- de forma relativamente lenta en una zona de baja frecuencia. Incluso una carga repentina a través del operario se realiza con baja frecuencia.
En oposición a ello, las vibraciones generadas por el excitador de vibraciones en el aparato de trabajo son de frecuencia elevada. Las modificaciones de la fuerza provocadas a través de las vibraciones entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones no son detectadas por la instalación de regulación del muelle. La instalación d regulación del muelle solamente reacciona, por lo tanto, a las fuerzas aplicadas por el operario a través de la retención o bien la presión de apriete del aparato de trabajo.
De esta manera es posible ajustar la instalación de resorte, en principio, a una curva característica lo más blanda posible o una fuerza de tensión previa reducida. La movilidad admisible predeterminada en la construcción entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones se puede agotar entonces totalmente como recorrido de vibraciones, para compensar las vibraciones. De acuerdo con la configuración de la instalación de resorte se puede influir sobre la rigidez de resorte en el punto de trabajo relevante a través de la modificación de la tensión previa o de la curva característica de resorte (modificación de la cantidad de aire en un resorte neumático).
Sin embargo, cuando el operario presiona con fuerza de retención mayor contra la instalación de mango y, por lo tanto, contra el aparato de trabajo, existiría el peligro de que la instalación de mango entrase en contacto con el excitador de vibraciones. En cualquier caso, -manteniendo inalterada la rigidez de resorte de la instalación de resorte - se limitaría cada vez más el recorrido de vibraciones que está disponible para el aislamiento de las vibraciones. Esto se compensa a través de la instalación de regulación del muelle porque cuando la fuerza de retención del operario actúa estáticamente y, por lo tanto, en una posición cero de la vibración, se provoca un deslazamiento de la instalación de mango con relación al excitador de vibraciones, de tal manera que la instalación de mango está en una posición teórica predeterminada.
Cuando el operario presiona con mayor fuerza contra la instalación de mango, la instalación de regulación de resorte eleva la rigidez del muelle para compensar la fuerza del operario con fuerza de resorte suficiente. La instalación de mango se mantiene de esta manera -vista estáticamente- en la posición teórica predeterminada. En el caso de impulsión con la vibración, se puede mover la instalación de mango dentro de una zona de trabajo predeterminada con relación al excitador de vibraciones, porque no se corrigen las modificaciones de la fuerza de frecuencia elevada, condicionadas por la vibración.
De una manera más ventajosa, la posición relativa de la instalación de mango con respecto al excitador de vibraciones es mantenida a través de la instalación de regulación del muelle en colaboración con la fuerza de actuación en la zona de trabajo predeterminada. La instalación de regulación del muelle asegura de esta manera que la posición relativa se mantenga siempre dentro de la zona de trabajo predeterminada. De esta manera se pueden evitar posiciones extremas y, por lo tanto, por ejemplo un contacto de cuerpo sólido entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones a través de contacto, en el que se transmitirían las vibraciones totalmente sobre la instalación de mango.
De una manera preferida, la instalación de regulación del muelle procura que la instalación de mango se mantenga, en el caso de una fuerza de retención variable, esencialmente en una posición teórica en la zona de trabajo, que corresponde a una posición relativa predeterminada entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones.
Es especialmente ventajoso que la posición teórica corresponda al mismo tiempo a una posición media de la zona de trabajo, de manera que la instalación de mango es móvil hacia delante y hacia atrás desde la posición media, pasando por trayectos de movimiento esencialmente de la misma longitud, hasta posiciones límite o bien posiciones extremas respectivas a lo largo de la dirección principal. De esta manera, la instalación de mango puede oscilar simétricamente alrededor de la posición media y de esta manera puede compensar la vibración generada por el excitador de vibraciones.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, la instalación de resorte se puede activar a través de la instalación de regulación del muelle, de tal manera que la instalación de resorte presenta una rigidez elevada en un funcionamiento de marcha en ralentí, en el que la fuerza que actúa entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones se encuentra por debajo de un valor límite predeterminado. Se ha comprobado que especialmente los martillos, cuando se aplican en un lugar de perforación nuevo, tienen la tendencia a saltar fuera del lugar de aplicación. Cuando la instalación de resorte presenta una curva característica blanda, se dificulta la conducción del aparato de trabajo, lo que favorece todavía el salto hacia fuera Sin embargo cuando la instalación de resorte presenta una rigidez elevada, se puede conducir el aparato de trabajo de una manera especialmente segura durante la aplicación, cuando el operario no presiona todavía con toda la fuerza, es decir, con una fuerza que está por debajo del valor límite predeterminado.
Sin embargo, tan pronto como el aparato de trabajo pasa al modo de trabajo normal y es retenido por el operario con una fuerza de retención correspondientemente más elevada, que está por encima del valor límite predeterminado, se puede reducir la rigidez de la instalación de resorte a través de la instalación de regulación del muelle, de tal manera que la instalación de mango puede estar en la posición teórica deseada de la zona de trabajo.
Durante el inicio del proceso de trabajo, en el que el aparato de trabajo se encuentra todavía en el modo de marcha en ralentí, la instalación de resorte está, por lo tanto, rígida para posibilitar una buena conducción. En el momento, en el que el operario presiona contra el aparato de trabajo y desea una transición desde el modo de marcha en ralentí al modo de trabajo, se reduce la rigidez del muelle para conseguir el aislamiento mejorado de las vibraciones. La rigidez de resorte no será entonces forzosamente demasiado baja, puesto que la fuerza de presión de apriete debe ser compensada por el operario. De una manera correspondiente, en el modo de trabajo se garantiza una buena conducción del aparato de trabajo.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, la instalación de resorte presenta un resorte neumático, que actúa entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones, que recibe con referencia aire desde una bomba de aire.
La bomba de aire puede ser accionada por un motor de accionamiento del aparato de trabajo. Por ejemplo, la bomba de aire puede estar acoplada con un rodete de ventilador para el motor de accionamiento o se puede disponer como elemento de bomba adicional.
La bomba de aire está en representación de otras muchas posibilidades para configurar una instalación de generación de aire comprimido, con la que se puede alimentar aire comprimido hacia el resorte neumático. Cuando se habla a continuación de una manera correspondiente de una bomba de aire, se entiende por ella también, en general, una instalación de transporte de aire o bien una instalación de generación de aire comprimido.
En un desarrollo especialmente ventajoso de la invención se acciona la bomba de aire a través del movimiento relativo oscilante entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones. En virtud de la movilidad relativa de la instalación de mango, que es necesaria para el aislamiento de las vibraciones, está presente un movimiento de accionamiento, que se puede aprovechar de una manera ventajosa para la bomba de aire.
Así, por ejemplo, la bomba de aire presenta una cámara de bomba prevista entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones, cuyo volumen se modifica constantemente como consecuencia del movimiento relativo oscilante. Pero la bomba de aire puede estar dispuesta también entre el excitador de vibraciones y una tercera masa. A través de una primera válvula de retención puede afluir aire desde el entorno hasta la cámara de la bomba, cuando se incrementa el volumen de la cámara de la bomba. El aire se puede transportar a través de una segunda válvula de retención desde la cámara de la bomba hasta una cámara de resorte neumático, en la que se configura el resorte neumático cuando el volumen de la cámara de la bomba se reduce durante un contra movimiento correspondiente de la instalación de mango. A través del ciclo entre la primera y la segunda válvula de retención se asegura una corriente de alimentación de aire esencialmente constante, promediada en el tiempo, desde la bomba de aire hacia el resorte neumático.
La instalación de regulación del muelle presenta una instalación de válvula, a través de la cual se puede regular la corriente de salida de aire desde el resorte neumático en función de la posición relativa de la instalación de mango. La rigidez de la instalación de resorte se puede ajustar de esta manera a través de la regulación de la corriente de salida de aire. Cuando sale más aire desde el resorte neumático que el aire alimentado a través de la bomba de aire, se reduce la rigidez del muelle. A la inversa, se puede elevar la rigidez del muelle ajustando la corriente de salida de aire porque se ajusta la corriente de salida de aire más baja que la corriente de alimentación de aire, de modo que, en la suma, afluye más aire al resorte neumático.
En una forma de realización especialmente ventajosa de la invención, la instalación de válvula presenta un orificio de válvula que se puede abrir cuando la instalación de mango está más alejada del excitador de vibraciones. De esta manera puede salir aire desde el resorte neumático, de modo que se reduce la rigidez del muelle. Con una fuerza de apriete más fuerte inalterada del operario, esto conduce a que la instalación de mango se aproxime más hacia el excitador de vibraciones. Cuando la instalación de agarre se ha aproximado en este caso al excitador de vibraciones más allá de la posición teórica o posición media de la zona de trabajo, se puede cerrar de nuevo al menos parcialmente el orificio de la válvula. De esta manera se eleva la presión del aire en el resorte neumático y el resorte neumático se vuelve más rígido. De una manera correspondiente, la instalación de mango no se puede aproximar más al excitador de vibraciones. Dado el caso, la instalación de mango es presionada de retorno incluso a través de la presión del aire cada vez más elevada en el resorte neumático, de manera que adopta la posición teórica deseada.
En otra forma de realización de la invención, la instalación de regulación del muelle presenta una instalación de válvula, a través de la cual se puede regular la corriente de alimentación de aire hacia el resorte neumático en función de la posición relativa de la instalación de mango. La corriente de salida de aire desde el resorte neumático es en este caso esencialmente constante. Como resultado, se puede regular la presión del aire de una manera similar a la descrita ya anteriormente. Evidentemente, también es posible una solución combinada, en la que se regulan tanto la corriente de alimentación como también la corriente de salida de aire. En este caso, sin embargo, es conveniente una sincronización de las dos corrientes de aire, lo que eleva el gasto de regulación en determinadas circunstancias.
En otra forma de realización de la invención, la elevación de la presión no se consigue a través de un complemento de la cantidad de gas en el volumen del resorte neumático, sino a través de una reducción del volumen con cantidad de gas constante.
Este cometido de regulación, que se puede solucionar, por ejemplo, a través de un miembro de ajuste, se puede realizar, por ejemplo, introduciendo o dejando salir un líquido desde una cavidad acoplada con el resorte neumático
- separado del volumen de aire propiamente dicho del resorte neumático - a través de una membrana o un pistón -. De una manera alternativa a ello, se puede mover un pistón o una pared de fuelle a través de un accionamiento mecánico y de esta manera se puede modificar el volumen de la cantidad de aire en el resorte neumático. El espacio de gas para el resorte neumático está cerrado en este caso herméticamente. Por lo tanto, se podría llenar también con un gas distinto al aire. Por ejemplo, en el caso de utilización de un gas de un átomo (gas noble), las pérdidas adiabáticas serían menores, de manera que se calentaría menos el "resorte neumático" (aquí mejor: muelle de gas). A tal fin es recomendable llenar el muelle con helio, neón, argón (de coste favorable) o criptón.
Para tales casos de un volumen de gas cerrado, cuya presión se puede modificar desde el exterior de la manera descrita anteriormente, la designación "resorte neumático" debe comprender expresamente también muelles de gas con otros rellenos distintos al aire. La designación como resorte neumático se utiliza, por lo tanto, solamente para una mejor comprensión, pero no debe entenderse como limitación en este contexto, en el sentido de que estén comprendidos exclusivamente rellenos de resorte de aire. Un resorte neumático es equivalente en este sentido a un muelle de gas.
La instalación de mango puede presentar uno, pero también dos o más mangos.
En una forma de realización preferida de la invención, entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones está previsto un tope elástico. Al menos una parte de la fuerza que actúa entre la instalación de mango y el excitador de vibraciones se puede transmitir a través del tope, cuando la rigidez de resorte de la instalación del muelle no es suficiente para transmitir toda la fuerza. El tope corresponde, por lo tanto, a un elemento de resorte clásico (por ejemplo, un muelle de goma o un elemento de espuma). No obstante, solamente transmite fuerzas en una dirección. De esta manera se puede asegurar que, por ejemplo, la fuerza de presión de apriete o bien la fuerza de retención del operario se puede transmitir desde la instalación de mango directamente a través del tope sobre el excitador de vibraciones. El tope elástico asegura que también en este caso es posible un desacoplamiento de vibraciones -aunque más reducido-. Evidentemente, también se puede prever un segundo tope, para la absorción de fuerzas en la dirección contraria, especialmente cuando el aparato de trabajo es descargado rápidamente por el operario o el sustrato de apoyo cede bruscamente bajo la acción de la fuerza de presión de apriete.
Los aparatos de trabajo afectados por la invención, especialmente martillos, se emplean con frecuencia en entorno polvoriento (por ejemplo, en el caso de trabajos de rotura). El aire aspirado para el relleno del resorte neumático debería purificarse, por lo tanto, al menos a través de un filtro. Sin embargo, debido a la porción de polvo grande habría que contar con que estos filtros se pueden cargar rápidamente, lo que podría conducir, en el caso de un mantenimiento insuficiente, a una obstrucción o estrangulamiento de la corriente de aire de aspiración para el resorte neumático, pero también al paso de cantidades mayores de polvo. En este caso, hay que contar con un desgaste elevado, especialmente en virtud de movimientos relativos de desplazamiento. Por lo tanto, es ventajoso que el aire que sale desde el resorte neumático se acumule al menos parcialmente en un espacio en gran medida cerrado, por ejemplo un fuelle o una bolsa de filtro y se pueda reutilizar desde allí para el relleno del resorte neumático. El orificio de salida desde el resorte neumático así como el orificio de aspiración de la bomba de aire pueden desembocar entonces en este espacio.
De una manera correspondiente, en otra forma de realización preferida, el aire para el resorte neumático se puede alimentar desde un acumulador de aire. En este caso es especialmente ventajoso que el aire que sale desde el resorte neumático se pueda reconducir al acumulador de aire. Esto significa que el aire se puede almacenar temporalmente en el acumulador de aire que sirve como depósito intermedio, antes de que sea soplado de nuevo a través de la bomba de aire bajo presión en el resorte neumático. De esta manera, es posible mantener reducido el intercambio de aire previsto para el resorte neumático con el aire ambiental, para reducir de esta manera una contaminación, por ejemplo a través de polvo. Por lo tanto, se consigue un circuito de aire esencialmente cerrado, en el que solamente deben compensarse las pérdidas por fugas la mayoría de las veces inevitables a través de aire fresco desde el exterior.
Como acumulador de aire o bien depósito intermedio es adecuada, por ejemplo, una cavidad, especialmente una bolsa o un balón, que puede adaptar su volumen a la cantidad de aire necesaria.
La compresión y descompresión constantes del aire (del gas) a través de la introducción de las vibraciones genera pérdidas en el resorte neumático, que conducen a un calentamiento del aire (del gas). El calor perdido debe disiparse a través de las paredes del resorte neumático. Por lo tanto, puede ser conveniente prever nervaduras de refrigeración sobre la superficie interior y la superficie exterior del espacio que rodea el resorte neumático.
Éstas y otras características de la invención se explican en detalle a continuación con la ayuda de ejemplos por medio de las figuras que se acompañan.
En este caso:
La figura 1 muestra de forma esquemática una vista lateral en sección de un aparato de trabajo de acuerdo con la invención.
La figura 2 muestra el aparato de trabajo de la figura 1, con mecanismo de percusión racialmente en sección y actuador de acuerdo con la invención.
La figura 3 muestra una ampliación de un fragmento de la figura 2.
La figura 4 muestra una ampliación de un fragmento de otra forma de realización; y
La figura 5 muestra una sección esquemática a través de un aparato de trabajo con el dispositivo de acuerdo con la invención para el aislamiento de las vibraciones de un mango.
La figura 1 muestra en el ejemplo de un martillo taladrado y/o martillo de percusión la estructura de principio del aparato de trabajo de acuerdo con la invención. Una primera unidad 1 y una segunda unidad 2 están conectadas entre sí por medio de una instalación de aislamiento de las vibraciones 3.
La instalación de aislamiento de las vibraciones 3 presenta un actuador 4 así como una instalación de resorte 5.
Además, entre la primera unidad 1 y la segunda unidad 2 están dispuestos elementos de guía 6, que deben evitar una inclinación de las dos unidades 1, 2. Los elementos de guía 6 pueden estar constituidos de goma o bien de plástico y de esta manera contribuyen igualmente al aislamiento de las vibraciones.
En la primera unidad está dispuesto de una manera conocida -por lo tanto, no representada en detalle- un motor de accionamiento, que mueve en vaivén un pistón de accionamiento 7 que se puede reconocer en la figura 2 a través de un árbol de cigüeñal. Delante del pistón de accionamiento 7, es decir, en una dirección de trabajo A, está dispuesto un pistón de percusión no representado. A través del movimiento del pistón de accionamiento 7 se forma entre el pistón de accionamiento 7 y el pistón de percusión un resorte neumático 8, que acciona de nuevo el pistón de percusión, de manera que impacta contra un extremo de herramienta no representado o bien contra una estampa intercalada. Se conoce el modo de funcionamiento de tales mecanismos de percusión de resorte neumático, de manera que no es necesaria en este lugar una representación detallada.
En la segunda unidad 2, en el extremo trasero está configurado un mango 9.
Puesto que las figuras 2 y 3 se refieren a la misma representación, se describen en común a continuación.
El actuador 4 presenta un acumulador de aire comprimido 10, un resorte neumático del mango 11 así como un pistón del mango 12, Un componente del actuador es, además, una instalación de válvula, que comprende una válvula de entrada 13 y una válvula de salida 14. La válvula de entrada 13 y la válvula de salida 14 están constituidas esencialmente por una ranura fresada en un cilindro, que está colocada opuesta a una superficie cilíndrica cerrada. La función se explica en detalle todavía más adelante.
El acumulador de aire comprimido 10 está equipado, además, con una válvula de retención de entrada 15 y una válvula de retención de salida 16.
El pistón del mango 12 está conectado en unión positiva con el mango 9 en dirección axial. Para la compensación de eventuales errores de alineación, movimientos laterales o errores de ángulos está previsto un elemento de gorma o bien de espuma 17 de forma anular. En cualquier caso, se asegura que el movimiento axial del pistón del mango 12 sea transmitido exactamente sobre el mango 9, y a la inversa.
A continuación se explica el modo de funcionamiento.
En el funcionamiento, el pistón de accionamiento 7 aspira aire durante el movimiento hacia delante en la dirección de trabajo A desde el medio ambiente a través de una válvula de retención 18 a un espacio trasero 19. Durante el movimiento de retorno siguiente del pistón de accionamiento 7 en contra de la dirección de trabajo A, se comprime el aire desde el espacio trasero 19 a través de la válvula de retención de entrada 16 al acumulador de aire comprimido 10. Durante el movimiento hacia delante siguiente de nuevo del pistón de accionamiento 7 se aspira entonces de nuevo aire a través de la válvula de retención 18. Si se produce una sobretensión en el acumulador de aire comprimido 10, entonces este acumulador se puede descargar a través de la válvula de retención de salida 16.
Cuando ahora el operario presiona el mantillo por el mango 9 contra una pieza a elaborar, se mueve el mango 9 con relación a la primera unidad 1 hacia delante en la dirección de trabajo A. De esta manera, también el pistón del mango 12 penetra con el empujador 20 más profundo en el acumulador de aire comprimido 10 hasta que se establece, a través de una ranura 13aa de la válvula de entrada 13, una conexión de comunicación entre el acumulador de aire comprimido y el resorte neumático del mango 11. Además, puede afluir aire comprimido desde el acumulador de aire comprimido 10 hasta el resorte neumático del mango 11, que actúa, entre otras cosas, contra una superficie de pistón 21 y finalmente mueve de nuevo el pistón del mango 12 junto con el mango 9 y la segunda unidad 2 en contra de la dirección de trabajo A. De esta manera se puede compensar en un tiempo muy corto el movimiento relativo perturbador entre la primera unidad 1 y la segunda unidad 2.
Cuando el operario presiona con una fuerza de accionamiento todavía mayor contra el mango 9, se repite el procedimiento descrito anteriormente.
En cambio, si el operario descarga el mango 9 y levanta incluso el aparato de trabajo por el mango 9, se mueve el mango 9 con la segunda unidad 2 con relación a la primera unidad 1 hacia atrás, en contra de la dirección de trabajo A. Por consiguiente, también el pistón del mango 12 se desliza hacia atrás y libera finalmente la ranura 14aa en la válvula de salida 14, de manera que puede salir la corriente de aire comprimido desde el resorte neumático del mango 11 hasta el medio ambiente, hasta que se ha descargado totalmente el aire comprimido en el resorte neumático del mango 11.
La segunda unidad 2 está asegurada en la primera unidad, además, a través de topes no representados, por ejemplo también a través de los elementos de guía 6, para evitar una liberación completa de la segunda unidad 2. Los topes garantizan que se abra la válvula de salida 14, sin que el pistón del mango 12 se deslice totalmente fuera de su
guía.
En virtud de las propiedades compresibles del aire comprimido en el resorte neumático del mango 11, el actuador 4 está ya en condiciones de aislar las vibraciones en una medida considerable. Adicionalmente, en la forma de realización representada en las figuras 1 a 3, la instalación de muelle 5 está dispuesta en forma de un muelle helicoidal con curva característica de resorte blanda. Sin el actuador 4, la instalación de resorte 5 se comprimiría totalmente ya con una fuerza de funcionamiento reducida en el mango 9, de manera que no existiría ya ninguna acción de aislamiento de las vibraciones. Pero con la ayuda del actuador 4 es posible mantener la posición relativa mostrada en las figuras entre la primera unidad 1 y la segunda unidad 2, de manera que la instalación de resorte 5 puede preparar siempre todavía un recorrido de resorte suficiente. Este recorrido de resorte es adecuado para aislar eficazmente del mango la vibración generada en la primera unidad 1.
La figura 4 muestra una segunda forma de realización de la invención. Mientras que en las figuras 2 y 3 se ha representado una solución puramente mecánica, la figura 4 se refiere a una realización mecatrónica de la invención, Si se emplean esencialmente los mismos componentes que en las figuras 2 y 3, se utilizan también los mismos signos de referencia. Se puede prescindir de una nueva descripción de estos componentes.
Una diferencia esencial se puede encontrar en la instalación de válvula: la corriente de aire hacia y desde el resorte neumático del mango 11 se asegura con la ayuda de válvulas que se pueden activar a través de un control no representado, a saber, una válvula de entrada 22 y una válvula de salida 23.
El control recibe una información esencial desde un sensor 24, con el que se detecta la posición relativa entre la primera unidad 1 y la segunda unidad 2. En el sensor 24 se puede tratar de un sensor de aproximación opcional, por ejemplo, un sensor Hall. El sensor 24 debería estar configurado de tal forma que detecta la posición relativa de las dos unidades 1, 2 al menos en la zona óptima pretendida.
Si el control establece con la ayuda del sensor 24 un desplazamiento de la segunda unidad 2 en virtud de una fuerza de funcionamiento que actúa en el mango 9, provoca a través de la activación correspondiente de la válvula de entrada 22 o de la válvula de salida 23, una modificación de la rigidez del resorte neumático del mango 11. De una manera correspondiente, el pistón del mango 12 y el mango 9 se desplazan de la manera deseada.
El control está en condiciones de permitir una cierta zona de oscilación, que depende esencialmente del recorrido de resorte disponible de la instalación de resorte 5.
La frecuencia de ajuste del actuador, determinada por el control, puede ser menor que la frecuencia de la vibración generada en la primera unidad. De esta manera, los requerimientos planteados al control y a los componentes del actuador son comparativamente reducidos. Pero también es posible seleccionar la frecuencia de ajuste del actuador más alta que la frecuencia de vibración. Entonces el actuador estaría en condiciones de contrarrestar activamente la vibración. Pero esto presupone un control correspondientemente rápido y válvulas rápidas 23, 24.
La figura 5 muestra una sección esquemática a través de un aparato de trabajo con el dispositivo de acuerdo con la invención para el aislamiento contra vibraciones de un mango.
En la figura 5 se muestra una sección a través de una parte superior e inferior, respectivamente, alejada de la herramienta, de un martillo de percusión que sirve como aparato de trabajo.
El dispositivo de acuerdo con la invención es especialmente adecuado para aparatos de trabajo manuales, en los que se generan vibraciones o impactos, para conseguir la acción de trabajo deseada. En este caso, interesa que el operario que guía o bien retiene el aparato de trabajo esté protegido de las vibraciones e impactos.
Un excitador de vibraciones 31 se representa en la figura 5 solamente de forma esquemática como caja de carcasa. Presenta, entre otras cosas, por ejemplo, un accionamiento, como un motor eléctrico o motor de combustión, así como una instalación de conversión del movimiento. La instalación de conversión del movimiento convierte el movimiento generado habitualmente como movimiento giratorio por el accionamiento en un movimiento giratorio más lento adecuado para el objeto de aplicación respectivo o también en movimiento de vaivén oscilante. Así, por ejemplo, es habitual realizar la instalación de conversión del movimiento como engranaje con un mecanismo de cigüeñal, que acciona un mecanismo de percusión. Desde el mecanismo de percusión se generan impactos con la ayuda de un pistón de impactos, que son conducidos sobre una herramienta, por ejemplo una cuchilla de torno.
Además del martillo de percusión mostrado en la figura 5, la invención es adecuada típicamente también para martillo taladrador o martillo apisonador u otros aparatos de trabajo, en los que es conveniente un desacoplamiento de las vibraciones del mango.
Como excitador de vibraciones 31 se designa, por lo tanto, la parte del aparato de trabajo en la que se generan vibraciones o impactos. El concepto representa diferentes constelaciones, que pueden ser seleccionadas por el técnico según el tipo de aparato de trabajo.
El excitador de vibraciones 31 está acoplado con una instalación de agarre 32 realizada en la figura 5 como campana de agarre. La instalación de agarre 32 puede rodear parcialmente el excitador de vibraciones 31, como se muestra en la figura 5. Pero puede estar prevista también separada espacialmente del excitador de vibraciones.
La instalación de mango 32 es móvil con relación al excitador de vibraciones 31 al menos a lo largo de una dirección principal A. A tal fin, está prevista una guía conocida en sí, no mostrada en la figura 5 (por ejemplo, por medio de oscilación paralela) entre la instalación de agarre 32 en el excitador de vibraciones 31. Además, la instalación de agarre 32 puede ser móvil también en otras direcciones, que se desvían de la dirección principal A, con relación al excitador de vibraciones 31, cuando esto no se puede evitar técnicamente o incluso es deseable.
En la instalación de agarre 32 están previstos dos mangos 33, en los que el operario puede retener y guiar el aparato de trabajo. Para la configuración de los mangos 33 se conocen de la misma manera numerosas variantes. En el caso de un martillo taladrador, por ejemplo, en lugar de los dos mangos 33 se puede emplear un único mango en forma de un mango de pistola o mango de pala.
En el excitador de vibraciones 31 está fijado un pistón de resorte neumático 34. El pistón de resorte neumático está rodeado por un cilindro de resorte 35 formado por una parte de la pared de la instalación de agarre 32, de manera que se configura en una cavidad entre el pistón de resorte neumático 34 y el cilindro de resorte 35 una cámara de resorte neumático 36, que recibe el resorte neumático 37 propiamente dicho. Se puede reconocer que la presión del aire en el resorte neumático 37 se eleva cuando la instalación de agarre 32 es presionada en dirección A más cerca del excitador de vibraciones 31. El pistón de resorte neumático 34, el cilindro de resorte 35, la cámara de resorte neumático 36 y el resorte neumático 37 forman juntos una instalación de resorte 38.
Sobre el lado superior del pistón de resorte neumático 34 está previsto un tope elástico 39, contra el que puede hacer tope la instalación de agarre 32, cuando la fuerza ejercida en dirección A es tan grande que el resorte neumático 37 se comprime totalmente o bien cuando el resorte neumático 37 contiene demasiado poco aire, para garantizar una acción de resorte suficiente. El tope elástico 39 asegura que se garantice un cierto aislamiento de las vibraciones de la instalación de agarre 32 también cuando la instalación de agarre 32 está en contacto directo a través del tope 39 con el pistón de resorte neumático 34 y, por lo tanto, el excitador de vibraciones 31.
Además, en el excitador de vibraciones 31 está previsto un pistón de bomba 40, que está rodeado por una parte de la pared de la instalación de agarre 32, que sirve como cilindro de bomba 41. El cilindro de bomba 41 rodea el pistón de bomba 40 de tal manera que se configura una cámara de bomba 42. De esta manera, se forma una bomba de aire 43.
A través de una válvula de un paso o bien a través de la primera válvula de retención 44 puede afluir aire desde el medio ambiente del aparato de trabajo hasta la cámara de la bomba 42, cuando la instalación de mango 32 se mueve fuera del excitador de vibraciones 31 y de esta manera se incrementa el volumen de la cámara de la bomba 42. La presión negativa que resulta de ello aspira aire a través de la primera válvula de retención 44 hasta la cámara de la bomba 42.
En cambio, cuando la instalación de agarre 32 se mueve en dirección A contra el excitador de vibraciones 31, se reduce el volumen dela cámara de la bomba 42, de manera que el aire que está bajo presión puede afluir a través de una segunda válvula de retención 45 y un orificio de entrada 46 en la cámara de resorte neumático 36. Se impide una circulación de retorno del aire al medio ambiente a través de la primera válvula de retención 44. De esta manera se incrementa la presión del aire en la cámara de resorte neumático 36 y se eleva la rigidez del resorte neumático 37.
Puesto que el excitador de vibraciones 31 genera vibraciones esencialmente continuas o impactos que se repiten continuamente y vibraciones que resultan de ellos, el excitador de vibraciones 31 tiene la inclinación a moverse constantemente en vaivén. La instalación de agarre 32 retenida por el operario, en cambio, debería permanecer lo más fija posible. De esta manera se obtiene en el funcionamiento del aparato de trabajo un movimiento relativo continuo entre la instalación de agarre 32 y el excitador de vibraciones 31, que genera con la ayuda de la bomba de aire 43 una corriente de aire constante media durante un cierto periodo de tiempo.
La corriente de alimentación de aire a la cámara de resorte neumático 36 está presente cuando la opresión del aire generada por la bomba de aire 43 no es más alta que la presión que predomina en la cámara de resorte neumático 36. Sin embargo, entonces el resorte neumático 37 alcanza su rigidez máxima posible. La bomba de aire 43 y la instalación de muelle 38 se pueden diseñar de una manera correspondiente para que también en el caso de solicitación teórica máxima (máxima fuerza aplicada por el operario en dirección A), se garantice una separación entre la instalación de agarre 32 y el excitador de vibraciones 31, de manera que las vibraciones que se producen en el excitador de vibraciones 31 solamente se pueden transmitir a través del resorte neumático 37, pero no a través de otros contactos de cuerpos sólidos, tampoco a través del tope 39, sobre la instalación de agarre 32.
En la pared de la instalación de agarre 32 está configurado un orificio de salida 47. El orificio de salida 47 está colocado de tal forma que, de acuerdo con la posición relativa entre la instalación de agarre 32 y el excitador de vibraciones 31, se cubre o no por el pistón del resorte neumático 34 que sirve como corredera. Como se puede reconocer en la figura, el pistón del resorte neumático 34 cubre el orificio de salida 47 que sirve como orificio de válvula cuando la instalación de agarre 32 se ha aproximado sobre un punto determinado al excitador de vibraciones 31. Éste es el caso especialmente cuando el operario presiona con fuerza de retención o de presión de apriete correspondientemente grande en dirección A.
En este caso, la presión del aire en el resorte neumático 37 se eleva a través de la alimentación continua de aire desde la bomba de aire 43 hasta que el resorte neumático 37 es suficientemente fuerte para presionar la instalación de agarre 32 de nuevo contra la fuerza de presión de apriete del operario y, por lo tanto, contra la dirección A. En este caso, se mueve la instalación de agarre 32 de retorno hasta que el pistón del resorte neumático 34 libera de nuevo al menos parcialmente el orificio de salida 47. En efecto, entonces puede salir una corriente de aire desde el resorte neumático 37 a través del orificio de salida 47 hacia el medio ambiente, de manera que la presión del aire se reduce de nuevo en el resorte neumático 37. A través de la reducción de la presión del aire en el resorte neumático 37 se puede mover de nuevo la instalación de agarre 32 de nuevo más cerca del excitador de vibraciones 31.
De esta manera se garantiza una regulación que sirve como instalación de regulación del muelle, en virtud de la cual se mantiene la posición relativa entre la instalación de agarre 32 y el excitador de vibraciones 31 también en el caso de fuerzas externas variables, esencialmente estáticas, como por ejemplo la fuerza de retención del operario, siempre en una zona de trabajo definida, con preferencia incluso en una posición teórica. La posición teórica corresponderá la mayoría de las veces a una posición, en la que el pistón del resorte neumático 34 cubre parcialmente el orificio de salida 47 de la manera mostrada en la figura. Entonces se ajusta un equilibrio entre la corriente de entrada de aire desde la bomba de aire 43 y la corriente de salida de aire a través del orificio de salida 47, de manera que la fuerza de resorte generada por el resorte neumático corresponde a la fuerza que actúa desde el exterior.
Como posición teórica para la regulación del resorte neumático 37 es especialmente adecuada una posición media, en la que se garantizan aproximadamente las mismas vías de movimiento de la instalación de agarre 32 hacia el excitador de vibraciones 31 y desde el excitador de vibraciones 31. De esta manera, el excitador de vibraciones 31 puede oscilar bien con relación a la instalación de agarre 32.
La regulación del resorte neumático 37 presenta una cierta inercia voluntaria. En particular, las frecuencias de oscilación del excitador de vibraciones son claramente mayores que las frecuencias de la velocidad de regulación, de manera que las vibraciones no provocan ninguna modificación o solamente una modificación insignificante de la rigidez del resorte neumático 37. Las propiedades de resorte se modifican de esta manera con preferencia o bien exclusivamente a través de la fuerza que actúa desde el exterior sobre la instalación de agarre 32 y, por lo tanto, sobre el excitador de vibraciones 31, sobre todo a través de la fuerza de retención del operario.
De una manera correspondiente, el resorte neumático 37 compensa las vibraciones de frecuencia elevada del excitador de vibraciones 31, de manera que tiene lugar un aislamiento efectivo de las vibraciones de la instalación de agarre 32.
En otra forma de realización de la invención no mostrada en la figura 5, la corriente de aire de salida desde el resorte neumático 37 es constante, mientras que la corriente de alimentación de aire es controlada o bien regulada de una manera correspondiente por la bomba de aire, para conseguir la modificación deseada de las propiedades de resorte del resorte neumático 37.
En otra forma de realización de nuevo es posible regular tanto la corriente de alimentación de aire como también la corriente de salida de aire.
En lugar de la bomba de aire descrita anteriormente, también son concebibles otras soluciones, con las que se puede generar aire con un valor determinado de la presión. Así, por ejemplo, es posible generar el aire comprimido directamente en el excitador de vibraciones 31, por ejemplo por el accionamiento previsto allí. A tal fin son adecuados rodetes de ventilador correspondientes.
En otra variante, entre el excitador de vibraciones 31 y la instalación de agarre 32 está dispuesto un oscilador de masas móvil, que se mueve en vaivén a través de las vibraciones del excitador de vibraciones.
Evidentemente, la asociación de los componentes, que pertenecen a la instalación de resorte 38 y a la bomba de aire 43, a la instalación de agarre 32 y al excitador de vibraciones 31 se puede intercambiar también fácilmente. El efecto alcanzable se mantiene inalterado.
Es especialmente ventajoso que el resorte neumático 37 presenta en la marcha en ralentí del aparato de trabajo una rigidez elevada. Especialmente en el martillo mostrado en la figura 5, cuando se aplica en un lugar de perforación nuevo, existe el peligro de que el martillo salte fuera del lugar de aplicación. Cuando el resorte neumático 37 es correspondientemente rígido en el modo de marcha en ralentí, el operario puede conducir mejor el martillo y realizar la perforación. A tal fin, por ejemplo, el pistón del resorte neumático 34 se puede configurar de tal forma que en una posición relativa, en la que la instalación de agarre 32 está más alejada, es decir, que está desplazada hacia atrás hacia el excitador de vibraciones 31, cubre el orificio de salida 47. Simplemente con la presión de apriete de la instalación de agarre 32 contra el excitador de vibraciones 31, el pistón del resorte neumático 4 libera el orificio de salida 47, de manera que se reduce claramente en primer lugar la rigidez del resorte neumático 37. De esta manera, la instalación de agarre 32 puede llegar a la posición teórica deseada (por ejemplo, posición media), antes de que el pistón del resorte neumático 34 cierre el orificio de salida 47 de nuevo de la manera descrita anteriormente. Para realizar esta activación, pueden estar previstas ranuras de control correspondientes en paredes laterales del pistón del resorte neumático 34, que conectan el resorte neumático 37 con el orificio de salida 47 de acuerdo con la posición relativa.
Puesto que la fuerza de retención del operario, especialmente la fuerza de presión de apriete y la fuerza de peso provocada por el aparato de trabajo y a retener por el operario son corregidas, se puede mantener el punto de trabajo de la curva característica de resorte del resorte neumático 37 siempre en una zona, que permite una vibración máxima posible del excitador de vibraciones 31 con relación a la instalación de agarre 32. De esta manera, se aíslan las vibraciones y los impactos eficazmente de la instalación de agarre 32.
En general, existe el problema de que en el caso de una alimentación de aire fresco a través de la válvula de retención puede llegar polvo e impurezas al interior del aparato, especialmente a la bomba de aire 43, a una instalación de generación de presión del aire alternativa correspondiente o al resorte neumático 37 propiamente dicho. Para evitar esto, se pretende conducir el aire, que ha abandonado el resorte neumático 37 a través del orificio de salida 47, en un circuito cerrado a la bomba de aire 43 o bien a otra instalación de generación de presión del aire, con lo que se puede bombear el aire entonces de nuevo al resorte neumático 37. De esta manera se consigue un retorno del aire, en el que solamente debe sustituirse el aire que se ha escapado a través de las pérdidas por fugas. Pero a través del retorno se puede utilizar esencialmente siempre de nuevo el mismo aire para el resorte neumático 37.
El aparato de trabajo de acuerdo con la invención presenta, por lo tanto, un resorte neumático entre la primera unidad vibratoria y la segunda unidad que debe mantenerse en reposo (por ejemplo, el mango). Las propiedades de resorte del resorte neumático se pueden modificar de una manera ventajosa porque se puede modificar el grado de llenado del resorte neumático o bien de la presión del aire en el resorte neumático. A tal fin se han descrito anteriormente propuestas para instalaciones de generación de aire comprimido así como para instalaciones de regulación del muelle. De una manera especialmente ventajosa, el accionamiento del aparato de trabajo puede posibilitar, por ejemplo a través de un pistón de accionamiento del mecanismo de percusión de resorte neumático, la generación de la presión de aire necesaria. De una manera alternativa a ello, el movimiento relativo vibratorio entre la primera y la segunda unidad se puede utilizar para derivar a partir de ello un movimiento de bombeo para el transporte del aire y la generación del aire comprimido. En particular, a través de instalaciones de regulación mecánicas sencillas es posible adaptar la presión del aire en el resorte neumático o bien en su relleno de aire siempre a las particularidades, es decir, sobre todo a la fuerza de presión de apriete aplicada por el usuario.

Claims (15)

1. Aparato de trabajo manual, con
-
una primera unidad (1) excitada en el funcionamiento a través de una vibración;
-
una segunda unidad (2) relativamente móvil frente a la primera unidad (1) al menos en una dirección de trabajo (A); y con
-
una instalación de aislamiento de las vibraciones (3) dispuesta eficazmente entre la primera (1) y la segunda unidad (2);
en el que la instalación de aislamiento de las vibraciones (3) presenta al menos un actuador (4) para la generación de una fuerza de ajuste, con la que se puede compensar, al menos parcialmente, una fuerza de funcionamiento que actúa en la dirección de trabajo (A) entre la primera (1) y la segunda unidad (2), y en el que el actuador (4) es accionado neumáticamente;
caracterizado porque
-
el actuador (4) presenta un resorte neumático del mango (11), cuyo relleno con aire comprimido es variable; y porque
-
en paralelo al actuador (4) entre la primera (1) y la segunda unidad (2) está dispuesta una instalación de resorte (5).
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2. Aparato de trabajo manual, con
-
una primera unidad (1) excitada en el funcionamiento a través de una vibración;
-
una segunda unidad (2) relativamente móvil frente a la primera unidad (1) al menos en una dirección de trabajo (A); y con
-
una instalación de aislamiento de las vibraciones (3) dispuesta eficazmente entre la primera (1) y la segunda unidad (2);
en el que la instalación de aislamiento de las vibraciones (3) presenta al menos un actuador (4) para la generación de una fuerza de ajuste, con la que se puede compensar, al menos parcialmente, una fuerza de funcionamiento que actúa en la dirección de trabajo (A) entre la primera (1) y la segunda unidad (2), y en el que el actuador (4) es accionado neumáticamente;
caracterizado porque
-
el actuador (4) presenta un resorte neumático del mango (11), cuyo relleno con aire comprimido es variable; y porque
-
la acción de aislamiento de las vibraciones se realiza esencialmente a través del resorte neumático del mango (11).
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3. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque
-
el aparato de trabajo es un martillo taladrador y/o martillo de percusión;
-
la segunda unidad (2) presenta un mango (9);
-
en la primera unidad (1) está previsto un mecanismo de percusión de resorte neumático, con un pistón de accionamiento (7) accionado por un motor para el accionamiento de un pistón de impacto por medio de un resorte neumático (8) que puede ser generado entre el pistón de accionamiento (7) y el pistón de impacto; y porque
-
el pistón de accionamiento (7) está configurado para la generación de aire comprimido para la alimentación del actuador (4).
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4. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el actuador (4) presenta un acumulador de aire comprimido (10) que puede ser llenado con aire comprimido por el pistón de accionamiento (7).
5. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque
-
el actuador (4) presenta el acumulador de aire comprimido (10), una instalación de válvula (13, 14; 22, 23), el resorte neumático del mango (11) y un pistón del mango (12);
-
el acumulador de aire comprimido (10) se puede conectar a través de una instalación de válvula (13, 14; 22, 23) con el resorte neumático del mango (11); y porque
-
el resorte neumático del mango (11) actúa sobre el pistón del mango (12), que está conectado con el mango (9).
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6. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la instalación de válvula (13, 14; 22, 23) está configurada de tal forma que cuando el pistón del mango (12) reduce un volumen que rodea el resorte neumático del mango (11) sobre una medida predeterminada, se puede conducir aire comprimido desde el acumulador de aire comprimido (10) hasta el resorte neumático del mango (11), para conseguir de nuevo la medida predeterminada para el volumen del resorte neumático del mango (11).
7. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la instalación de válvula presenta una válvula de salida (14) para la descarga de aire comprimido desde el resorte neumático del mango (11), cuando el volumen del resorte neumático del mango (11) excede un valor máximo predeterminado en virtud de un desplazamiento del pistón del mango (12).
8. Aparato de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está previsto un sensor (24) para la determinación de la posición relativa de la primera (1) y de la segunda unidad (2).
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9. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque
-
el sensor (24) y la instalación de válvula (22, 23) están conectados con un control; y porque
-
la instalación de válvula (22, 23) se puede activar a través del control, de tal forma que en el resorte neumático del mango (11) predomina un estado tal del aire comprimido que las posiciones relativas (1) de la primera y de la segunda unidad (2) detectadas por el sensor (24) son mantenidas en una zona de oscilación predeterminada.
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10. Aparato de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la instalación de resorte (5) presenta una curva característica de resorte más blanda que el actuador (4).
11. Aparato de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la instalación de resorte (5) presenta una rigidez de resorte que es al menos tan grande que a través de la instalación de resorte (5) se puede absorber el movimiento de una amplitud de la vibración, sin que se produzca un bloqueo de la instalación de resorte.
12. Aparato de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque la fuerza de ajuste generada por el actuador (4) es variable cíclicamente, de manera que la modificación se realiza con la misma frecuencia con la que se mueve el pistón de accionamiento (7).
13. Aparato de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque una frecuencia de ajuste máxima del actuador (4) es menor que una frecuencia de la vibración generada en la primera unidad (1).
14. Aparato de trabajo de acuerdo con la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 5 a 13, pero con referencia a las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque está prevista una instalación de generación de aire comprimido accionada por un motor del aparato de trabajo, para la generación de aire comprimido para el actuador (4).
15. Aparato de trabajo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la fuerza de ajuste del actuador (4) se puede ajustar de tal manera que se asegura una zona de oscilación para las posiciones relativas, provocadas por diferentes fuerzas de funcionamiento, entre la primera (1) y la segunda unidad (2), que es menor que una zona de oscilación, que alcanzarían las posiciones relativas entre la primera (1) y la segunda unidad (2) con fuerzas de funcionamiento igualmente diferentes, pero sin la actuación de compensación de la fuerza de ajuste del
actuador (4).
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