PL242419B1 - Automatyczny hamulec piły tarczowej, zestaw zawierający go i sposób jego działania oraz odblokowywania - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny hamulec piły tarczowej charakteryzujący się tym, że zawiera: moduł wykrywacza metali, bęben hamulca (10), taśmę hamującą (9) oraz mechanizm tłokowy zawierający: obudowę tłoka (4), tłok główny (12) zawierający: przynajmniej jeden otwór na kołek blokujący (5), sprężynę (8) tłoka głównego (12), co najmniej jeden elektromagnes (6) znajdujący się nad kołkiem blokującym (5), przy czym pomiędzy kołkiem blokującym (5) a elektromagnesem (6) umieszczona jest sprężyna (7), natomiast taśma hamująca (9) opasuje bęben hamulca (10), przy czym taśma ta jest przymocowana z jednej strony do obudowy (11), a z drugiej strony do tłoka głównego (12), tłok główny (12) połączony jest z drugiej strony z drążkiem (13), zaś drążek (13) jest połączony z mechanizmem zębatym (2) przy pomocy łącznika (3), a do mechanizmu zębatego (2) od góry przymocowana jest dźwignia (1). Wynalazek dotyczy również zestawu zawierającego automatyczny hamulec piły tarczowej oraz rękawice wyposażone w drut miedziany oraz sposobu działania automatycznego hamulca piły tarczowej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny hamulec piły tarczowej, który zwiększa bezpieczeństwo operatora piły. Ponadto przedmiotem wynalazku jest zestaw zawierający automatyczny hamulec piły tarczowej oraz rękawice wyposażone w drut miedziany oraz sposób działania i odblokowywania automatycznego hamulca piły tarczowej.

Pilarki tarczowe stołowe należą do jednych z bardziej niebezpiecznych maszyn do obróbki drewna. Bliski kontakt ręki operatora z wirującą piłą, możliwość odrzutu materiału ciętego oraz duże zapylenie stanowiska pracy sprawiają, że w trakcie obróbki drewna pilarkami tarczowymi stołowymi dochodzi do znacznej liczby wypadków. Wynalazek znajduje zastosowanie głównie jako urządzenie zwiększające bezpieczeństwo operatora pilarki, zwłaszcza stołowej.

Zasadniczym problemem istniejących rozwiązań hamulców pił tarczowych jest zatrzymanie piły dopiero po jej bezpośrednim kontakcie z ciałem operatora. W zależności od prędkości, z jaką ciało zetknie się z ostrzem, może dojść do poważnego urazu zazwyczaj kończyn górnych, a nawet do poważnego uszkodzenia ciała, obcięcia palca czy też ręki. Ponadto dotychczas stosowane urządzenia nie pozwalają na cięcie mokrego drewna, ponieważ może to zakłócać pracę systemu automatycznego hamowania. Niestety nie zawsze jest to brane pod uwagę przez ich użytkowników, co w konsekwencji może doprowadzić do poważnego urazu. Kolejnym zagrożeniem jest napotkanie na drodze cięcia, elementu stalowego, m.in. gwoździ, śrub, metalowych odłamków, które mogą doprowadzić do niebezpiecznego odbicia ciętego elementu bądź zniszczenia piły. Zgodnie z danymi z Centralnego Instytutu Ochrony Pracy, podczas obsługi pilarek tarczowych stołowych najczęściej dochodzi do urazów palców - 82% wszystkich wypadków oraz urazów dłoni - 13% wypadków. Dodatkowo w znanych w stanie techniki rozwiązaniach problematyczne i czasochłonne jest doprowadzenie pilarki do stanu przed awaryjnym zatrzymaniem, gdyż wiąże się to zazwyczaj z wymianą uszkodzonego elementu.

Celem wynalazku było skonstruowanie automatycznego hamulca, który w sposób natychmiastowy odłączy zasilanie piły tarczowej oraz zatrzyma tarczę piły w przypadku zbliżenia ręki użytkownika do piły będącej w ruchu.

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny hamulec piły tarczowej, charakteryzujący się tym, że zawiera:

1. Automatyczny hamulec piły tarczowej, znamienny tym, że zawiera:

a. moduł wykrywacza metali,

b. bęben hamulca,

c. taśmę hamującą oraz

d. mechanizm tłokowy zawierający:

- obudowę tłoka,

- tłok główny zawierający:

- co najmniej jeden otwór na kołek blokujący,

- sprężynę tłoka głównego,

- co najmniej jeden elektromagnes znajdujący się nad kołkiem blokującym, przy czym

- pomiędzy kołkiem blokującym a elektromagnesem umieszczona jest sprężyna, natomiast taśma hamująca opasuje bęben hamulca, przy czym taśma ta jest przymocowana z jednej strony do obudowy, a z drugiej strony do tłoka głównego, tłok główny połączony jest z drugiej strony z drążkiem, zaś drążek jest połączony z mechanizmem zębatym przy pomocy łącznika, a do mechanizmu zębatego od góry przymocowana jest dźwignia.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku, moduł wykrywacza metali zawiera układ dyskryminacji metali.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku, układ dyskryminacji pozwala wykryć miedź.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku tłok główny zawiera dwa przeciwległe otwory.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku tłok główny blokowany jest przy pomocy dwóch kołków blokujących.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku nad każdym kołkiem blokującym umieszczony jest elektromagnes.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku pomiędzy każdym kołkiem blokującym a elektromagnesem umieszczona jest sprężyna.

Korzystnie, w automatycznym hamulcu piły tarczowej według wynalazku dźwignia może być zdemontowana.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zestaw zawierający automatyczny hamulec piły tarczowej według wynalazku oraz rękawice wyposażone w drut miedziany.

Innym przedmiotem wynalazku jest sposób działania automatycznego hamulca piły tarczowej, charakteryzujący się tym, że stosuje się określony powyżej zestaw, przy czym sposób polega na tym, że:

- w momencie wykrycia ręki z nałożoną rękawicą operatora w strefie zagrożonej pochwyceniem dłoni lub palców, przez cewki elektromagnesu zaczyna przepływać prąd, i wówczas

- indukuje się pole magnetyczne, które

- przyciąga do elektromagnesu stalowe kołki blokujące i w ten sposób

- tłok główny zaciska taśmę hamującą na bębnie hamulca, który wyhamowuje wał razem z piłą, a

- mechanizm zębaty blokując się uniemożliwia dalszy ruch piły.

Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób odblokowywania automatycznego hamulca piły tarczowej według wynalazku, charakteryzujący się tym, że w celu odblokowania hamulca:

- umieszcza się dźwignię w otworze w mechanizmie zębatym,

- odciąga się blokadę mechanizmu zębatego,

- przesuwa dźwignię, tak aby kołki blokujące przemieściły się w głąb rowka wykonanego na powierzchni tłoka głównego w mechanizmie tłokowym.

W automatycznym hamulcu piły tarczowej zastosowano modułu wykrywacza metali, obejmujący cewkę wykrywacza i przewody cewki. Moduł wykrywacza metali pracuje w trybie dynamicznym, przy czym cewka otacza tarczę w odległości 1 cm od tarczy. Układ dyskryminacji wykrywacza ustawiony jest na wykrywanie miedzi znajdującej się w rękawicach operatora w postaci cienkich drutów, natomiast nie reaguje na metal, z której wykonana jest tarcza oraz elementy pilarki.

Bardziej szczegółowo, do zainicjowania zadziałania układu mechanicznego hamulca wykorzystano moduł wykrywacza metali. Jego cewka zamontowana jest w stole pilarki tarczowej. Cewka otacza tarczę z każdej strony w odległości 1 cm. Operator podczas pracy ma założone rękawice z wszytym cienkim drutem miedzianym. Układ dyskryminacji wykrywacza ustawiony jest na wykrywanie miedzi, aby wykrywacz nie reagował na stal, z której wykonana jest sama piła oraz elementy pilarki. Wykrywacz pracuje w trybie dynamicznym, co oznacza, że wykrywacz reaguje tylko na przedmioty metalowe, które wykonują ruch względem cewki wykrywacza. Dzięki temu wykrywacz pozostaje niewzbudzony pomimo ewentualnej obecności innych metalowych elementów pilarki znajdujących się wokół cewki. W momencie wzbudzenia wykrywacza sygnał napięciowy przekazywany jest do przekaźnika, który odłącza zasilanie silnika pilarki, kierując jednocześnie napięcie na cewki elektromagnesów, które odblokowują hamulec.

Przedmiotem wynalazku jest automatyczny hamulec piły tarczowej, którego taśma hamująca z jednej strony przymocowana jest na stałe do obudowy hamulca, z drugiej zaś połączona jest z tłokiem głównym hamulca. Na tłok cały czas napiera ściśnięta sprężyna.

Sprężyna ma za zadanie wymusić ruch tłoka głównego, który pociągnie taśmę hamującą. W tym momencie taśma zaciska się na bębnie hamulca zamontowanym na wale pilarki tarczowej. Podczas normalnej pracy ruch tłoka jest uniemożliwiony, ponieważ na miejscu utrzymują go blokady w formie kołków blokujących wykonane ze stali. Kołki blokujące dociskane są sprężynami i w czasie normalnej pracy piły znajdują się w otworach tłoka głównego i utrzymują go w stałej pozycji aż do momentu, gdy przez elektromagnesy zacznie płynąć prąd. Następuje to w momencie wykrycia ręki operatora w strefie zagrożonej pochwyceniem dłoni lub palców. Gdy poprzez cewki elektromagnesu zacznie przepływać prąd, wówczas zaindukuje się pole magnetyczne, które przyciąga do elektromagnesu stalowe kołki blokujące. Odblokowuje to możliwość przemieszczenia się tłoka głównego, umożliwiając tłokowi głównemu ruch i zaciśnięcie taśmy hamującej na bębnie hamulca, który jest osadzony na tym samym wale, co tarcza tnąca. W momencie zaciśnięcia się taśmy hamującej, wytwarza się znaczna siła tarcia wyhamowująca wał razem z piłą. Bęben hamulca zamocowany jest na wale piły poprzez połączenie wielowypustowe i dokręcone nakrętką. W momencie aktywacji hamulca drążek tłoka głównego wykonuje ruch prostoliniowy, wprawiając w ruch złączony z nim przegubowo łącznik, który zmieni ruch prostoliniowy na ruch po łuku. Łącznik połączony jest z mechanizmem zębatym i wymusza jego obrót. Obrót mechanizmu zębatego jest możliwy tylko w jedną stronę, gdyż zęby na mechanizmie są tak ukształtowane, że w jedną stronę prześlizgują się po blokadzie, a w drugą się z nim zazębiają, gwarantując stabilną pozycję. W momencie, gdy mechanizm zębaty przeskoczy chociaż o jeden ząb względem blokady, nie ma on możliwości ruchu w drugą stronę i odblokowania taśmy hamującej. W celu odblokowania hamulca, należy umieścić w specjalnym otworze mechanizmu zębatego dźwignię, odciągnąć blokadę i przesunąć dźwignię. Spowoduje to odblokowanie hamulca, napięcie sprężyny i zablokowanie tłoka głównego przez kołki blokujące. Aby zmniejszyć masę, a jednocześnie bezwładność mechanizmu hamulca, dźwignia jest elementem demontowalnym. Mocowana jest tylko w razie potrzeby odblokowania hamulca. Podczas normalnej pracy pilarki dźwignia odblokowująca hamulec jest zdemontowana.

Główną zaletą przedstawionego rozwiązania jest brak możliwości uszkodzenia ciała operatora, gdyż piła zatrzymuje się przed bezpośrednim kontaktem z ręką. Kolejną zaletą jest możliwość obróbki zarówno suchego, jak i mokrego drewna. W opisywanym przypadku wilgoć nie ma wpływu na wytworzenie sygnału napięciowego przekazywanego na przekaźnik i cewki elektromagnesów. Dodatkowym atutem jest zerowy koszt związany z działaniem hamulca i szybkie jego odblokowanie. W tym przypadku również rozwiązanie według wynalazku ma znaczną przewagę nad znanymi rozwiązaniami, gdyż doprowadzenie pilarki do stanu wyjściowego po automatycznym zatrzymaniu nie powoduje dodatkowych kosztów i odblokowanie hamulca jest bardzo szybkie. Jedyną czynnością, którą należy wykonać jest odblokowanie zabezpieczenia dźwigni hamulca, co trwa zaledwie kilka sekund.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w poniższych przykładach wykonania oraz na rysunku, na którym:

na figurze 1 przedstawiono schemat budowy automatycznego hamulca piły tarczowej a) w położeniu roboczym (zwolniony), kierunek strzałki pokazuje kierunek ruchu tłoka pod czas aktywacji, b) po aktywacji (zahamowany), kierunek strzałki pokazuje kierunek ruchu dźwigni podczas odblokowywania hamulca; na figurze zastosowano następujące oznaczenia: 1 - dźwignia, 2 - mechanizm zębaty, 3 łącznik, 4 - obudowa tłoka, 5 - kołek, 6 - elektromagnes, 7 - sprężyna kołka, 8 - sprężyna tłoka głównego, 9 - taśma hamująca, 10 - bęben hamulca, 11 - obudowa, 12 - tłok główny, 13 - drążek tłoka, 14 - blokada;

n a figurze 2 przedstawiono trójwymiarowy rysunek hamulca według wynalazku. Zastosowano takie same oznaczenia jak na figurze 1;

na figurze 3 przedstawiono przykładową zabudowę hamulca w małej amatorskiej pile tarczowej, przy czym dźwignia hamulca jest zdemontowana i znajduje się w specjalnym uchwycie. Zastosowano następujące oznaczenia: 1 - obudowa hamulca, 2 - nakrętka zabezpieczająca kółko hamujące, 3 mocowanie taśmy hamującej do obudowy, 4 - pokrywa hamulca, 5 - podstawa pilarki, 6 - taśma hamująca, 7 - kółko hamujące, 8 - obudowa tulei tłoka głównego, 9 - mocowanie obudowy hamulca do podstawy pilarki, 10 - drążek tłoka, 11 - drążek, 12 - mechanizm zębaty, 13 - klin zabezpieczający, 14 - sprężyna i drążek zabezpieczenia, 15 - dźwignia zabezpieczenia, 16 - pokrywa otworu na dźwignię, 17 - piła, 18 - osłona dolna piły, 19 - osłona górna piły, 20 - cewka wykrywacza, 21 - przewody cewki, 22 - stół główny pilarki, 23 - obudowa pilarki.

Przykład 1

Automatyczny hamulec piły tarczowej zawiera moduł wykrywacza metali, mechanizm tłokowy znajdujący się w centralnej części obudowy 11 automatycznego hamulca, bęben hamulca 10 umieszczony za mechanizmem tłokowym i zamocowany na wale pilarki za pomocą połączenia wielowpustowego i dociśnięty nakrętką, taśmę hamującą 9 nawiniętą na bęben hamulca 10 i przymocowaną na stałe z jednej strony do obudowy 11, zaś z drugiej strony taśma hamująca 9 połączona jest z tłokiem głównym 12 automatycznego hamulca, mechanizm zębaty 2 ulokowany w przedniej części obudowy 11 i połączony ruchomo z łącznikiem 3, blokadę 14 mechanizmu zębatego 2 umieszczoną pod mechanizmem zębatym 2 oraz dźwignię 14 połączoną z mechanizmem zębatym 2. Mechanizm tłokowy wyposażony jest w tłok główny 12 umieszczony w centralnej części obudowy 4 tłoka głównego 12, który połączony jest z jednej strony za pomocą drążka 13 tłoka, sprężynę 8 tłoka głównego 12 stanowiącą docisk tłoka głównego 12, wykonane ze stali ruchome kołki blokujące 5, stanowiące blokadę tłoka głównego 12 w określonej pozycji w czasie pracy pilarki. Tłok główny 12 zawiera dwa przeciwległe otwory, w których umieszczone są kołki blokujące 5 podczas pracy pilarki. W obudowie 4 mechanizmu tłokowego nad kołkami blokującymi 5 umieszczone są po przeciwnej stronie dwa elektromagnesy 6. Pomiędzy kołkiem blokującym 5 a elektromagnesem 6 znajduje się sprężyna kołka 7.

Przykład 2

Sposób działania automatycznego hamulca piły tarczowej polegający na tym, że stosuje się urządzenie określone w przykładzie 1 i w momencie wykrycia ręki z nałożoną rękawicą operatora w strefie zagrożonej pochwyceniem dłoni lub palców, przez cewki elektromagnesu 6 zaczyna przepływać prąd, wówczas indukuje się pole magnetyczne, które przyciąga do elektromagnesu 6 stalowe kołki blokujące 5 i w ten sposób tłok główny 12 zaciska taśmę hamującą 9 na bębnie hamulca 10, który wyhamowuje wał razem z piłą a mechanizm zębaty 2 blokując się uniemożliwia dalszy ruch piły. W celu odblokowania hamulca umieszcza się dźwignię 1 w specjalnym otworze mechanizmu zębatego 2, odciąga się blokadę 14 i przesuwa dźwignię 1 w taki sposób, aby kołki blokujące 5 unieruchomiły tłok główny 12 w mechanizmie tłokowym.

Claims (11)

Zastrzeżenia patentowe

1. Automatyczny hamulec piły tarczowej, znamienny tym, że zawiera:

a. moduł wykrywacza metali (24),

b. bęben hamulca (10),

c. taśmę hamującą (9) oraz

d. mechanizm tłokowy zawierający:

- obudowę tłoka (4),

- tłok główny (12) zawierający:

- co najmniej jeden otwór na kołek blokujący (5),

- sprężynę (8) tłoka głównego (12),

- co najmniej jeden elektromagnes (6) znajdujący się nad kołkiem blokującym (5), przy czym

- pomiędzy kołkiem blokującym (5) a elektromagnesem (6) umieszczona jest sprężyna (7), natomiast taśma hamująca (9) opasuje bęben hamulca (10), przy czym taśma ta jest przymocowana z jednej strony do obudowy (11), a z drugiej strony do tłoka głównego (12), tłok główny (12) połączony jest z drugiej strony z drążkiem (13), zaś drążek (13) jest połączony z mechanizmem zębatym (2) przy pomocy łącznika (3), a do mechanizmu zębatego (2) od góry przymocowana jest dźwignia (1).

2. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1, znamienny tym, że moduł wykrywacza metali (24) zawiera układ dyskryminacji metali.

3. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1 i 2, znamienny tym, że układ dyskryminacji pozwala wykryć miedź.

4. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok główny (12) zawiera dwa przeciwległe otwory.

5. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1 i 4, znamienny tym, że tłok główny (12) blokowany jest przy pomocy dwóch kołków blokujących (5).

6. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1 i 5, znamienny tym, że nad każdym kołkiem blokującym (5) umieszczony jest elektromagnes (6).

7. Automatyczny hamulec piły tarczowej według dowolnego z zastrz. 1, 5-6, znamienny tym, że pomiędzy każdym kołkiem blokującym (5) a elektromagnesem (6) umieszczona jest sprężyna (7).

8. Automatyczny hamulec piły tarczowej według zastrz. 1, znamienny tym, że dźwignia (1) może być zdemontowana.

9. Zestaw zawierający automatyczny hamulec piły tarczowej określony w zastrz. 1 -8 oraz rękawice wyposażone w drut miedziany.

10. Sposób działania automatycznego hamulca piły tarczowej, znamienny tym, że stosuje się zestaw określony w zastrz. 9, polegający na tym, że:

- w momencie wykrycia ręki z nałożoną rękawicą operatora w strefie zagrożonej pochwyceniem dłoni lub palców, przez cewki elektromagnesu (6) zaczyna przepływać prąd, i wówczas - indukuje się pole magnetyczne, które

- przyciąga do elektromagnesu (6) stalowe kołki blokujące (5) i w ten sposób

PL 242419 Β1

- tłok główny (12) zaciska taśmę hamującą (9) na bębnie hamulca (10), który wyhamowuje wał razem z piłą, a

- mechanizm zębaty (2) blokując się uniemożliwia dalszy ruch piły.

11. Sposób odblokowywania automatycznego hamulca piły tarczowej określonego w zastrz. 1-9, znamienny tym, że w celu odblokowania hamulca:

- umieszcza się dźwignię (1) w otworze w mechanizmie zębatym (2),

- odciąga się blokadę mechanizmu zębatego (14),

- przesuwa dźwignię (1), tak aby kołki blokujące (5) przemieściły się w głąb rowka wykonanego na powierzchni tłoka głównego (12) w mechanizmie tłokowym.