專利名稱：用于鋼支柱穿孔的設備和控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種便攜式手提設備以及該設備用的控制電路，該設備用于鋼支柱穿孔以形成允許配線和管道系統(tǒng)通過其延伸的充分尺寸的孔，并且所述孔完全沒有會損壞配線和管道系統(tǒng)的尖銳的舌突或凸緣。
背景技術：
鋼架房屋和建筑變得相當普遍。鋼架具有許多優(yōu)于傳統(tǒng)木框架的優(yōu)點。鋼架是防白蟻、防銹以及防腐蝕的。此外，鋼架是不燃物、能源有效、并且可經(jīng)受惡劣天氣和活動的地震條件。
鋼架是由冷成型為C形橫截面的組件的輕量型鍍鋅鋼所制成的。通過選擇與木材尺寸匹配的組件使得設計更改最小化，特別是當將木框架設計轉換為鋼架設計時。支柱可為所有尺寸的；然而，多數(shù)建筑者使用與木框架尺寸匹配的35/8英寸和5英寸的尺寸。
當建造鋼架房屋和建筑時，在支柱中必須穿孔。這些穿通孔，有時被稱為出坯，通過允許管道和/或管線穿過這些孔而容納管道設備和電線。可購買帶有預成型孔的鋼支柱。預成型孔常常不是位于所期望的位置中，或者鋼支柱中沒有預成型孔。在這些情況中，建筑者必須在任何需要孔的位置形成孔。
形成這些孔的一種方法是使用乙炔焰炬來切割出孔。對于建筑者來說在鋼支柱中使用乙炔焰炬切割出孔是不方便的。在鋼支柱中形成孔的另一種方法是用大機械桿類型的鉆孔器和沖模工具，諸如授權于Szulc的美國專利No.5,287,716中所描述的。由于直到框架至少已部分地構成之后建筑者才意識到在鋼支柱中哪里需要形成孔，因此形成這些孔是困難的。由于桿類型工具的大尺寸以及由于部分構成框架的空間限制，常常不能夠將大桿類型的工具放置于鋼架周圍以形成孔。此外，有時難于對準相鄰支柱上的孔，所述相鄰支柱上的孔使得管線可沒有額外困難地穿過其中。此外，較小桿式工具通常只用于形成諸如螺絲孔等小孔，不適用于形成管線和/或管道尺寸的孔。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于鋼支柱穿孔的小型手提式設備以及用于這種設備的控制電路。
為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上。所述手提設備包括框架；沖頭和沖模組件；驅動機構；可激活限位開關；可激活主開關；以及控制電路。所述沖頭和沖模組件由所述框架支撐，并且包括彼此相對安裝以便于相對于彼此移動的一個沖頭和一個沖模。所述沖模具有限定了一個用于接收沖頭的空腔的主體。驅動機構安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個包括非啟動(deactuated)位置和啟動位置的工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件。在非啟動位置中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開。在啟動位置中，沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_?？涨恢?。當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時限位開關被激活(asserted)。主開關可由使用者激活。
所述控制電路與限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出。所述控制電路構造成響應于使用者所操作的激活主開關而選擇性地操作驅動機構，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且繼續(xù)驅動所述沖頭和沖模組件到非啟動位置以完成循環(huán)并激活限位開關。所述控制電路構造成響應于限位開關的激活而暫停驅動機構的操作。
在一個優(yōu)選實施例中，所述控制電路還包括計時器，所述計時器構造成在從主開關激活的預定時間消逝后所述沖頭和沖模組件沒有完成循環(huán)而暫停驅動機構的操作。
在一些實施例中，所述驅動機構是用電池供電的。在一些實施例中，所述驅動機構是電動馬達。所述馬達優(yōu)選具有預定閾值電流，并且所述設備最好還包括電流傳感器。所述電流傳感器與所述馬達相連接以便于感知馬達電流。將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過閾值電流的信息而向控制電路提供過載信號。最好，將所述控制電路構造成根據(jù)接收過載信號而暫停電動馬達的操作。
在另一個實施例中，在第一方向和第二方向中馬達是可操作的，并且將所述控制電路構造成根據(jù)接收過載信號而倒轉馬達的方向。此外，在一個優(yōu)選實施例中，所述設備還包括過載操作選擇開關，所述過載操作選擇開關具有第一位置和第二位置。將所述控制電路構造成當選擇開關在第一位置時根據(jù)接收過載信號而暫停馬達的操作。并且將所述控制電路構造成當選擇開關在第二位置時根據(jù)接收過載信號而倒轉馬達的方向。
此外，最好，該設備還包括連接于控制電路的可激活反向開關。將所述控制電路構造成當反向開關未被激活(主開關被激活)時在第一方向操作馬達，并且當反向開關被激活時在第二方向操作馬達。在一些實施例中，根據(jù)伴隨有主開關激活的反向開關的激活，控制電路在第二方向操作馬達。在其他實施例中，反向開關的激活立刻導致馬達沿第二方向移動。
在一個優(yōu)選實施例中，該設備還包括連接于馬達的電流傳感器。將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過穿孔閾值電流的信息提供一個穿孔信號，表示已經(jīng)形成穿孔。為該設備提供計數(shù)器，該計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號。計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值。最好，顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值，因此使用者知道何時應更換沖頭或可知道何時應該更換電池。
應該清楚的是，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中使用的是電動馬達，然而，也可使用流體源驅動的渦輪機來代替電動馬達，其中控制電路控制向渦輪機提供加壓流體的閥。
在一些實施例中，所述框架包括通常為C形的部分，所述C形部分包括第一和第二半部。每一半包括一個端部，并且所述端部被彼此隔開以便于支撐沖頭和沖模以及以便于在沖頭和沖模之間接收支柱。在這些實施例中所述設備還包括滑動元件和可激活安全開關。所述滑動元件連接C形框架部分的第一和第二半部，并且通過移動該滑動元件允許沖模朝向沖頭滑移以及遠離沖頭滑移。當?shù)谝缓偷诙蚣懿糠值陌氩课挥诒舜讼噜彽奈恢脮r所述可激活安全開關被激活，并且當?shù)谝缓偷诙蚣懿糠值陌氩课挥诒舜朔指舻奈恢脮r該可激活安全開關未被激活，以便于起到聯(lián)鎖開關的作用。將所述控制電路構造成當安全開關被激活時選擇性地操作驅動機構，而當該安全開關未被激活時中斷驅動機構的全部操作。
此外，為了實現(xiàn)本發(fā)明，提供了一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上。所述設備包括框架；沖頭和沖模組件；電動馬達；電流傳感器；計數(shù)器；和顯示器。所述沖頭和沖模組件由所述框架支撐，并且包括彼此相對安裝以便于相對于彼此移動的一個沖頭和一個沖模。所述沖模具有限定了一個用于接收沖頭的空腔的主體。所述電動馬達安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括非啟動位置和啟動位置。所述馬達具有預定穿孔閾值電流。
所述電流傳感器與所述馬達相連接。將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過穿孔閾值電流的信息而向控制電路提供穿孔信號，表示已經(jīng)形成穿通孔，所述計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號。計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值。所述顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。計數(shù)器數(shù)值可告知使用者，例如，何時應更換沖頭或何時應為電池再充電。
此外，為了實現(xiàn)本發(fā)明，提供了一種用于在輕型鋼框架支柱中穿孔出坯以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上。所述設備包括小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開端部，所述框架還具有用于使用者握持的手柄。所述設備還包括沖頭和沖模組件；可啟動驅動機構；可激活限位開關；可激活主開關；以及控制電路。所述沖頭和沖模組件包括彼此相對安裝于C形框架部分的端部的沖頭和沖模，將所述沖頭和沖模安裝得可相對于彼此移動，沖模具有限定了一個空腔的主體。并且相對于所述空腔配置沖頭，因此穿孔生產(chǎn)出坯。所述驅動機構安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括非啟動位置和啟動位置。當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時限位開關被激活。主開關可由使用者激活。
控制電路與限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出。所述控制電路被構造成響應于使用者所操作的激活主開關而選擇性地操作驅動機構，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且繼續(xù)驅動所述沖頭和沖模組件到非啟動位置以完成循環(huán)并激活限位開關。所述控制電路被構造成響應于限位開關的激活而暫停驅動機構的操作。
此外，為了實現(xiàn)本發(fā)明，提供了一種用于在輕型鋼框架支柱中穿孔出坯以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上。所述設備包括小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開的端部，所述框架還具有所述框架包括用于使用者握持的手柄。所述設備還包括沖頭和沖模組件；電動馬達；電流傳感器；計數(shù)器；以及顯示器。所述馬達具有預定穿孔閾值電流并且所述電流傳感器與所述馬達相連接。將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過閾值電流的信息而向控制電路提供穿孔信號，所述穿孔信號表示已經(jīng)形成穿通孔。所述計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號。計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值。所述顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。相對于沖模所限定的空腔配置沖頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯。
此外，為了實現(xiàn)本發(fā)明，提供了一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上。所述設備包括框架；沖頭和沖模組件；以及驅動機構。所述設備還包括可激活第一限位開關；可激活主開關；以及控制電路。當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時所述第一限位開關被激活。所述主開關可由使用者激活。所述控制電路與第一限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出。所述控制電路被構造成具有聯(lián)鎖電路，以便于響應于使用者所操作的主開關的瞬時激活而允許驅動機構的選擇性操作，以便于驅動所述沖頭和沖模組件。在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔。所述控制電路被構造成當?shù)谝幌尬婚_關在工作循環(huán)中將沖頭和沖模組件驅動到非啟動位置以后被激活時暫停驅動機構的操作。
在本發(fā)明的該實施例中，最好，將所述聯(lián)鎖電路構造成在控制電路暫停驅動機構以后保持與控制電路的電源連接。此外，控制電路最好包括一個計時器。該計時器可與控制電路的其他方面結合使用以在設備上提供增強的控制，如下面對于優(yōu)選控制電路特征的描述。
最好，將所述控制電路構造成當計時器超過斷電閾值時將聯(lián)鎖電路復位并斷開與控制電路的電源連接。計時器由主開關的瞬時激活復位。最好，將所述控制電路構造成在第一限位開關未被激活之前當計時器超過起始移動閾值時暫停驅動機構。此外，最好，該設備還包括可激活第二限位開關，即，當所述沖頭和沖模組件已經(jīng)從非啟動位置充分地朝向啟動位置移動從而形成穿通孔時被激活。將所述控制電路構造成在第二限位開關被激活之前當計時器超過穿孔超時閾值時暫停驅動機構?；蛘撸瑢⑺隹刂齐娐窐嬙斐稍诘诙尬婚_關被激活之前當計時器超過穿孔超時閾值時倒轉驅動機構。此外，控制電路可在驅動結構倒轉以后、第一限位開關被激活之前當計時器超過反向返回超時閾值時暫停驅動機構。此外，最好，將所述控制電路構造成在沖頭和沖模組件開始工作循環(huán)以后、第一限位開關被激活之前當計時器超過正向返回超時閾值時暫停驅動機構。在一個優(yōu)選實施例中，該設備還包括可激活安全開關。將所述控制電路構造成當安全開關未被激活時阻止驅動機構的操作。
優(yōu)選的設備利用小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開端部。更好的是，相對于空腔配置沖頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯。
本發(fā)明所產(chǎn)生的優(yōu)點是眾多的。例如，本發(fā)明的一些實施例中的控制電路允許主開關選擇性地操作驅動機構，而限位開關檢測何時沖頭處于原位或完全處于內(nèi)縮位置以便于在工作循環(huán)完成時停止沖頭。此外，在一些實施例中，電流傳感器檢測穿過電力驅動馬達的電流。該傳感器與計算所形成孔數(shù)量的計數(shù)器相連接。顯示器可告知使用者計數(shù)器中的數(shù)值，以便于使得使用者知道何時該更換沖頭和/或沖?；蛘吆螘r該為電池再充電。
此外，本發(fā)明的實施例提供了一種用于鋼支柱穿孔的小型手提式工具，以便于形成充足尺寸的孔以允許管線和管道從其中穿過。在優(yōu)選構成中，粗調(diào)機構和下切顎(undercut jaw)提供工具的多功能性，尤其是對于在已用部分構成的框架緊固的鋼支柱中的穿孔。最好，相對于沖?？涨慌渲脹_頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯。此外，最好當沖頭延伸到?jīng)_模空腔中時，沖頭和沖?？涨恢械沫h(huán)形間隙足夠小，因此穿通孔基本上是無凸緣的。也就是說，基本上無凸緣的穿通孔完全沒有會損壞配線和管道系統(tǒng)的尖銳的舌突或凸緣的。
從以下結合附圖對用于實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選模式所作的詳細描述中，將易于明白本發(fā)明的上述目的和其他目的、特征和優(yōu)點。
附圖的簡要說明

圖1是示出了本發(fā)明的用于鋼支柱穿孔的設備的部分分離區(qū)的側視圖，示出了關閉位置中的沖頭和沖模，并且沖頭和沖模被非啟動，其中在沖頭和沖模之間具有支柱；圖2是與圖1相似的側視圖，示出了關閉位置中的沖頭和沖模，并且被啟動，其中沖頭穿過支柱以生產(chǎn)出坯(knock-out)；圖3是與圖1相似的側視圖，示出了允許支柱定位于其中的開啟位置中的沖頭和沖模；圖4是本發(fā)明的一個實施例中的控制電路的邏輯框圖；圖5是用于執(zhí)行圖4中所示的控制電路的適合電路的例子；圖6是本發(fā)明的用于鋼支柱穿孔的優(yōu)選設備，示出了沖頭座處的第一和第二可激活限位開關，其中沖頭和沖模位于關閉位置中，并且沖頭和沖模被非啟動；圖7是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中的控制電路的邏輯框圖；圖8是用于執(zhí)行圖7中所示的控制電路的適合電路的例子。
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式參照圖1到圖3，用于鋼支柱穿孔的設備總體表示為10。設備10包括小型的手持式框架12?？蚣?2具有通常為C形的部分14，C形部分14分別具有第一端16和第二端18。第一端16和第二端18被彼此隔開并沿工作軸20被布置，以便于在它們之間接收支柱30。分別提供當使用者操縱設備10時用于緊握的左右手柄22和23。
沖頭和沖模組件24包括沖頭26和沖模28。沖頭26安裝于C形框架部分14的第一端16上。沖模28安裝于C形框架部分14的第二端18上，對著沖頭26。在沖頭26和沖模28之間示出了支柱30。將沖頭26和沖模28安裝得相對于彼此沿工作軸20移動。沖模28具有空腔32，因此沖頭26可延伸到模體28的空腔32中，在操作期間穿通支柱30(如圖2中所示的)，生產(chǎn)出坯31。
可啟動的驅動機構，諸如電動馬達36(圖1)或流體驅動渦輪機37(圖3)安裝到框架12。電動馬達36(圖1)具有驅動軸38。齒輪減速組件40包括多個減速齒輪42、44，在機構40中每個齒輪具有大直徑的齒輪和小直徑的齒輪，其中大直徑齒輪被驅動而小直徑的齒輪驅動與之鄰接的齒輪。齒輪減速組件40的末級通過適合的凸輪機構(諸如凸輪機構46)驅動沖頭和沖模組件24。
如所示的，凸輪機構46包括插槽48。沖頭26包括通過適合的固定裝置(未示出)固定于沖頭58的沖頭主體56。沖頭主體56由軸承62支撐。凸輪機構46還包括滾輪銷50，所述滾輪銷50與插槽48相配合以給予沖頭26往復傳動。
如圖1中清楚示出的，由適合的電源(諸如電池電源64)為電動馬達36通電。然而，本發(fā)明的實施例可包括用于連接傳統(tǒng)電源引出口的電源線?；蛘?，也可使用其他類型的驅動機構。例如，除了如圖1中清楚示出的使用電動馬達36以外，還可如圖3中清楚示出的使用渦輪機37。
應該理解的是，除其各自的驅動機構之外，圖1和2中所示的電動馬達驅動的實施例與圖3中所示的渦輪機驅動的實施例的操作基本上是相同的。為了簡化對于發(fā)明的描述，在圖1到3中用相同的附圖標記表示相同的元件。
繼續(xù)參照圖1到3，如稍后當描述驅動和控制電路時將詳細描述的，選擇性地向電動馬達36(圖1和2)供應電力。可沿任何方向轉動驅動軸38。驅動軸38的轉動引起沖頭26在一個工作循環(huán)中往復傳動。沖頭26在非啟動位置(圖1)和啟動位置(圖2)之間移動。在非啟動位置中，沖頭26和沖模28被位于它們之間的支柱30隔開。在啟動位置中，沖頭26通過穿通支柱30以生產(chǎn)出坯31而延伸到?jīng)_?？涨?2中，如箭頭33所指示的，所述出坯31可落到模座的后端。
或者，如圖3中清楚示出的，驅動機構可為渦輪機37。渦輪機37驅動驅動軸38并由壓縮流源(未具體示出)供給電力。當壓下按鈕72時，起動按鈕72可以以與控制電路啟動電動馬達(圖1和圖2)相同的方式啟動閥112。位于框架12上的進口接頭與適合的流源(諸如壓縮空氣罐)相連接。在渦輪機驅動實施例中齒輪減速組件40可提供比電動馬達驅動實施例中更多的減速，以便于適應渦輪機中增加的軸速。
在本發(fā)明的實施例中，設備是便攜式和手提式的，并且如此構成設備，即，使得穿通孔具有足夠尺寸以允許建筑配線和管道系統(tǒng)通過其延伸。此外，在優(yōu)選實施例中，將沖頭構造成與沖模相對，以便于當穿孔時生產(chǎn)出坯?？捎糜谏a(chǎn)出坯的一種技術是，相對于沖?？涨淮_定沖頭的尺寸，即，使得當沖頭延伸到?jīng)_?？涨恢袝r，沖頭和沖?？涨恢械沫h(huán)形間隙足夠小，以便于穿通孔產(chǎn)生出坯并且基本上是無凸緣的。也就是說，基本上無凸緣的穿通孔是足以沒有會損壞配線或管道系統(tǒng)的尖銳的舌突或凸緣的。
參照圖1到3，形成有用于使沖頭26和沖模28在明顯大于沖頭在開通位置(圖3)與閉合位置(圖1示出了關閉/非啟動、圖2示出了關閉/啟動)之間所需的粗調(diào)沖程范圍內(nèi)相對于彼此移動的粗調(diào)機構90。在優(yōu)選實施例中，C形框架部分14包括含有手柄22的第一半部和含有手柄23的第二半部。電動馬達36(圖1和圖2)或渦輪機37(圖3)被布置于第一外殼半部中。固定于第二外殼半部23的可鎖定的滑動元件96與第一外殼半部22中相對應的導向裂縫98使得第二外殼半部與第一外殼半部連接。滑動元件96使沖模28在粗調(diào)沖程范圍內(nèi)沿著工作軸20朝向沖頭26滑移以及遠離沖頭26滑移。
粗調(diào)機構90的鎖定裝置總體表示為106。按鈕108是可操作的以用于為該裝置開鎖。按鈕108是可操作的以使得鎖定裝置88朝向彈簧86的偏向移動。當按鈕108未受壓時，如圖1和圖2中清楚示出的，鎖定裝置88與模座93的凹進部分92接合以便于鎖定模座93并在驅動機構的驅動期間(電動馬達36、渦輪機37或其他適合的驅動機構)阻止滑動元件96的移動。按鈕108的啟動(按壓)導致鎖定裝置88的移動，如圖3中清楚示出的，所述鎖定裝置88的移動使得鎖定裝置88脫離凹進部分92。鎖定裝置88從凹進部分92的脫離開啟了模座93，以便于通過使滑動元件96在導向槽98中滑動而使得沖模28朝向沖頭26滑移以及遠離沖頭26滑移。
此外，在優(yōu)選實施例中，C形框架部分14的端部16和18都包括用于使得不同形狀的支柱定位在沖頭26和沖模28之間的下切 部分126和128。該粗調(diào)沖程范圍明顯大于沖頭通過支柱所需的粗調(diào)沖程范圍，以便于允許不同形狀的支柱在沖頭26和沖模28之間的定位。該工作沖程范圍不明顯大于沖頭通過支柱所需的粗調(diào)沖程范圍，以便于允許沖頭和沖模組件的短的強大沖程。因此，C形框架部分端部的下切 部分的優(yōu)點是極多的。
應該清楚的是，除了使用滑動元件96以外，還可以以種種其他方法構成粗調(diào)機構90。例如，可沿基本上垂直于工作軸的平面限定粗調(diào)沖程范圍。連接C形框架部分的第一和第二個二等分的可鎖定的鉸鏈元件允許沖模沿著該平面朝向沖頭的絞接式移動和遠離沖頭的絞接式移動。鎖定裝置允許鉸鏈元件的開鎖以便于穿過該平面移動鉸鏈元件，并允許鉸鏈元件的鎖定以便于防止鉸鏈元件在驅動機構運行期間的移動。
此外，例如，粗調(diào)機構可包括可鎖定的樞軸元件，該樞軸元件連接C形框架部分的第一和第二個二等分并允許沖頭沿著平行于工作軸的平面朝向以及遠離沖模的弧形樞轉移動。鎖定裝置使得該樞軸元件開鎖和鎖定。
或者，如果工作沖程范圍足以大得允許支柱在沖頭和沖模中定位，那么可省略該粗調(diào)機構。然而，最好使用粗調(diào)機構，以使得可縮短工作沖程范圍，減少沖床行程并增強來自于沖頭26的作用力。此外，最好與粗調(diào)機構結合使用下切顎，以便于提供增加的工具多功能性。
此外，應該清楚的是，對于以槽和銷排列示出的凸輪機構來說有各種替換實施例。例如，可在框架中布置彈簧以促使沖頭遠離沖模。安裝于齒輪減速組件輸出部分上的凸輪凸角可基于驅動機構的驅動迫使沖頭穿過支柱壓向彈簧的偏向。
繼續(xù)參照圖1到3，設備10包括限位開關76。限位開關76是這樣構成的，即如圖1和圖3所示的，當沖頭和沖模組件處于非啟動位置中時，該開關被激活。同樣地，當沖頭和沖模組件處于啟動位置中時，該開關未被激活。如所示的，限位開關76包括在激活位置中以84(圖1和圖3)示出的桿，以及在未激活位置中以85(圖2)示出的桿。當然，應該理解的是，詞語激活和未激活是指限位開關的輸出的邏輯電平。也就是說，詞語激活和未激活不是指對于限位開關的操作的重要的機械限制，而是用于表示限位開關的第一和第二狀態(tài)，并規(guī)定這兩種狀態(tài)中哪一個對應于沖頭和沖模組件被非啟動。也就是說，限位開關具有兩種狀態(tài)，激活是一種而未激活是另一種。此外，盡管示出了一種機械的限位開關，但是對于可激活限位開關來說還有其他的器具。例如，可配置磁性傳感器以檢測沖頭和沖模組件何時被非啟動。
除了限位開關76以外，設備10還包括可由使用者激活的主開關72。如所示的，主開關72是按鈕開關，其中當按鈕受壓時發(fā)生開關的激活狀態(tài)。在優(yōu)選實施例中，在設備10上還包括反向開關74(以按鈕開關形式示出)。各種開關與沖頭控制電路70配合。除了限位開關76、主開關72以及選擇性的反向開關74以外，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，還提供有安全開關78。由于當?shù)谝缓偷诙鈿ぐ氩?2和23分別被聚集以允許鎖定裝置106將模座93鎖定定位時，安全開關被激活，因此安全開關78也被稱為聯(lián)鎖開關。是這樣構成安全開關78的，即，當開關是打開(脫離激活)的時，斷開了從電池64(或其他適合的電源)到電動馬達36(或其他適合的驅動機構)的電源連接。在圖3中示出了未激活或脫離(disengage)狀態(tài)的安全開關78。在圖1和圖2中，安全開關78是被激活(閉合)的。此外，還有許多方法提供安全開關，如圖所示的，突起80被接收到凹進部分82中，以便于當外殼半部被聚集時壓下按鈕并激活安全開關，使電源與驅動機構連接。
圖4示出了本發(fā)明一個實施例所涉及的控制電路的操作。在圖4中，控制電路是在邏輯電平下示出的，應該清楚的是，雖然在圖5中示出了電路設備的工作例子，但是本發(fā)明不局限于任何具體的電路電平設備。在圖4中，控制電路的邏輯電平圖總的表示為130。
與本發(fā)明相結合地合乎邏輯地構成控制電路130，以便于選擇性地驅動用于手提式?jīng)_頭的適合的驅動機構，所述驅動機構諸如電動馬達(圖1和圖2)。或者，控制電路130可用于啟動一個閥，以便于選擇性地向渦輪機驅動實施例(圖3)供應流體動力。因此，控制電路130不局限于任何具體類型的驅動機構，但是出于示例的目的將其顯示為構造成可選擇性地將電源與電動馬達連接?？刂齐娐?30從電源132處得到電力。安全開關134將電源132與控制電路130的驅動器部分連接。安全開關134最好是聯(lián)鎖開關，也就是當沖頭和沖模組件關閉時，該安全開關134關閉，而當沖頭和沖模組件打開以便于在沖頭和沖模中定位支柱時該安全開關134打開?？刂齐娐?30包括與輸出驅動器138連接的驅動信號發(fā)生器136。啟動開關140和復位開關142與驅動信號發(fā)生器136連接。應該清楚的是，圖4中的框圖是邏輯框圖，而且根據(jù)設備的不同，適合的電路電平設備在結構上可改變。邏輯啟動開關140與起動按鈕72連接(圖1到圖3)，而邏輯復位開關142與限位開關76連接(圖1到圖3)。將驅動信號發(fā)生器136構造成使得使用者對啟動開關140的邏輯激活(設備的主開關的按壓)造成驅動信號發(fā)生器136驅動輸出驅動器138。而輸出驅動器138又通過適當?shù)妮敵鲭娐夫寗铀鲵寗訖C構。如圖所示的，對于電動馬達實施例來說，輸出驅動器138驅動繼電器邏輯電路150。更具體地說，輸出驅動器138驅動螺線管152以便于使得觸點154將電動馬達156與電源132相連接。在以安全開關134示出的設備中，安全開關134必須閉合以便于輸出驅動器138有效地驅動螺線管152。
響應于邏輯啟動開關140的激活，在工作循環(huán)中，驅動信號發(fā)生器136致使輸出驅動器138從非啟動位置驅動沖頭和沖模組件(當安全開關134關閉時)通過啟動位置以便于形成穿通孔，并繼續(xù)驅動沖頭和沖模組件168到非啟動位置以完成該循環(huán)并激活限位開關，激活邏輯復位開關142。將控制電路130，更具體地說，將驅動信號發(fā)生器136構造成響應于通過暫停輸出驅動器138的復位開關的激活而暫停驅動機構的操作。在優(yōu)選實施例中，配置有計時器144，以便于在從邏輯啟動開關140(由主開關激活)的激活開始的預定時間消逝以后暫停驅動機構的操作，沖頭和沖模組件168沒有完成循環(huán)。即，啟動開關140的激活激發(fā)了輸出驅動器138的預定脈沖寬度的脈沖。計時器144確定脈沖寬度也就是說，在計時器144的期滿或邏輯復位開關142(由限位開關激活)的激活之前，輸出驅動器138驅動所述驅動機構。計時器144通常用于本發(fā)明的電池驅動實施例中，從而當電池電力變低時，當電池電力已低到?jīng)_頭不能完成工作循環(huán)并倒轉限位開關時，驅動信號發(fā)生器136將不繼續(xù)消耗電池。
在一個優(yōu)選實施例中，控制電路130還包括正向/反向開關158和電流傳感器160。當正向/反向開關158被激活時，正向/反向開關158允許通過改變螺線管152和觸點154的交互作用而沿反向驅動馬達。電流傳感器160通過電動馬達156檢測電流，并且在馬達電流超過預定過載閾值時，激活邏輯復位開關142以暫停馬達驅動信號?；蛘?，過度的馬達電流可自動激活邏輯復位開關并使得馬達轉向?？商峁┮环N開關以便于選擇設備對馬達電流過載起反應的方式。
在本發(fā)明的另一個方面中，除了當電流超過預定閾值時通過產(chǎn)生過載信號而暫停電動馬達的操作以外，電流傳感器160還被構造成當馬達電流超過預定穿孔閾值電流時可對計數(shù)器162提供穿孔信號，表示已形成穿通孔。計數(shù)器162根據(jù)每次穿孔時出現(xiàn)的電流尖脈沖統(tǒng)計穿通孔數(shù)量。計數(shù)器162中的數(shù)字可顯示在用于使用者觀察的顯示器164中。通過為使用者指示出已穿通的孔的數(shù)量，使用者可估算出，例如，何時需要改變沖頭或沖?；蛘吆螘r電池電量變低。復位計數(shù)器邏輯電路166使得計數(shù)器162復位，所述復位計數(shù)器邏輯電路166最好與使用者可接近的開關相連接?？捎呻姵貙τ嫈?shù)器供應電力，或者由獨立電源(諸如小鋰離子電池)對計數(shù)器供應電力。
通常，控制電路130的各種邏輯部分協(xié)作以便于在一個工作循環(huán)中選擇性地驅動沖頭和沖模組件168，以便于在鋼框架支柱中穿孔。在操作中，實際的安全/聯(lián)鎖開關的關閉激活邏輯安全開關134，以便于將電源132與繼電器邏輯電路150連接。根據(jù)實際的主開關或啟動開關的瞬時激活，邏輯啟動開關140被激活，而且驅動信號發(fā)生器136接收到啟動信號。驅動信號發(fā)生器136產(chǎn)生具有預定脈沖寬度的輸出信號。由邏輯計時器144預定該輸出信號的脈沖寬度。輸出驅動器138完成電源132與螺線管152之間的連接(當閉合安全開關時)。通電的螺線管152以將電源132與電動馬達156相連接的方式操作繼電器觸點154。電動馬達156在一個工作循環(huán)中驅動沖頭和沖模組件168。當沖頭和沖模組件的工作循環(huán)完成時，回縮沖頭激活實際的限位開關，激活邏輯復位開關142。根據(jù)邏輯復位開關142的激活，驅動信號發(fā)生器136暫停對于輸出驅動器138的信號。另一方面，如果在沖頭的工作循環(huán)完成之前計時器144期滿(例如，低壓電池)，驅動信號發(fā)生器136也暫停對于輸出驅動器138的信號。
除了上面剛剛描述的普通操作以外，本發(fā)明的優(yōu)選實施例在邏輯控制電路130中還具有輔助特征。最好，正向/反向邏輯開關(與實際的正向/反向開關相連接)允許在正常操作方向的相反方向上操作電動馬達156。在某些配置中，物理和邏輯反向開關的激活造成馬達沿反向的立即驅動。在另一些實施例中，反向開關改變繼電器150的內(nèi)部電路的構成，并且當主開關和邏輯啟動開關140激活時馬達沿反向被驅動。此外，在優(yōu)選設備中，電流傳感器160監(jiān)控馬達電流。可將馬達電流與預定馬達過載電流相比較，并且在馬達電流超過預定閾值電流時，過載信號被提供給邏輯復位開關142?；蛘撸呻娏鱾鞲衅?60所檢測的電流過載將致使電流傳感器160要求邏輯反向開關158翻轉馬達的方向以便于使得沖頭后退。
在使用電流傳感器160的另一個設備中，為電動馬達設置了預定的穿孔閾值電流。電流傳感器160在操作期間檢測馬達電流并將該電流與預定穿孔閾值電流相比較。當電流傳感器監(jiān)測出馬達電流超過了預定穿孔閾值電流時，向計數(shù)器162提供穿孔信號。計數(shù)器162保存表示由設備所形成的穿通孔數(shù)量的數(shù)值。計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號增加儲存于其中的數(shù)值。顯示器164向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。最好，提供復位計數(shù)器邏輯166以允許計數(shù)器的復位。
現(xiàn)在將參照圖5，該組件電平的控制電流的工作例子總體表示為170。應該清楚的是，圖5的控制電路170是圖4所示的控制電路130的一個執(zhí)行過程，并且依照本發(fā)明可有多種執(zhí)行過程。電路170包括由電阻器R12、電阻器R13、晶體管Q3、電容器C1和zenor二極管Z1所構成的電壓調(diào)節(jié)電路172。電阻器R1從電池中分配出電壓的一部分VBAT。開關SW1是主開關，晶體管Q4從單個發(fā)生器輸出中接收反饋輸入，從而開關SW1的瞬時壓下以及隨后的放松向電壓調(diào)節(jié)電路172供應電力，此后，晶體管Q4處于接通狀態(tài)下，以便于在VBAT與地面之間提供通路，形成聯(lián)鎖電路。
與電壓調(diào)節(jié)電路172相連接的是信號發(fā)生器電路174。在示范性實施例中信號發(fā)生器電路174的主要部件是集成電路片IC1，該集成電路片IC1為NE555計時器。在計時器IC中，引線1是接地、引線2是觸發(fā)脈沖輸入、引線3是輸出、引線4是復位、引線5是控制電壓、引線6是閾值、引線7是放電、引線8是電源。在該電路電平中開關SW1實際上是兩個開關，其中左邊示出的開關為電池提供接地瞬時通路以便于接通Q3，而右邊的開關在計時器IC的觸發(fā)脈沖輸入時提供觸發(fā)脈沖。當閉合SW1時，電阻器R2與電阻器R8及電容器C5瞬間連接，在觸發(fā)脈沖輸入時產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。當收到觸發(fā)脈沖時，計時器的輸出被拉高以便于通過基本電阻器R6驅動輸出驅動器晶體管Q1并在聯(lián)鎖電路處開啟Q4。
不管沖頭是否曾經(jīng)完成工作循環(huán)，計時器IC的輸出都具有預定脈沖寬度或由電阻器R5和電容器C4所確定的超時參數(shù)。在一種適合的執(zhí)行構成中，將R5和C4選擇得使得C4在大約兩秒內(nèi)達到計時器IC的閾值電壓，使得在將輸出拉高兩秒后被拉低。
電容器C3使得控制電壓引線與接地相連接。開關SW2是復位開關，并且與限位開關相連接。當沖頭完成一個工作循環(huán)并激活限位開關時，開關SW2被閉合，當將電阻器R3與電容器C2及電阻器R4連接時即刻將復位引線拉低。除了通過閉合開關SW2而將計時器IC的復位引線拉低以外，電動馬達的電流過載也可拉低復位輸入。
晶體管Q1是信號發(fā)生器電路174的輸出驅動器。晶體管Q1通過驅動繼電器邏輯176選擇性地對馬達供應電力。開關SW4是安全/聯(lián)鎖開關。如可從測試圖5中可看到的，除非關閉開關SW4才能驅動馬達。當關閉開關SW4時，接通晶體管Q1啟動繼電器邏輯176以向電動馬達180供應電力。二極管D1限制晶體管Q1的集電極處的電壓。開關SW3是人工反向開關。在所示的工作例子中，人工地關閉開關SW3(當SW4關閉時)通過驅動繼電器邏輯電路176中的螺線管驅動器而沿反向驅動馬達。當然，如本領域普通技術人員所明白的，可利用各種邏輯技術以改變開關SW3在如先前所述的整個操作上的作用。
繼續(xù)參照圖5，在優(yōu)選實施例中，電流檢測器電路178與電動馬達180相連接。電流檢測器電路178的主要部件是集成電路片IC2，該集成電路片IC2為LM358比較器。對于該比較器，引線1是輸出、引線2是負輸入、引線3是正輸入。電阻器R9和R10為該比較器提供了閾值電壓。如所示的，應將閾值電壓設定為具體電動馬達所使用的馬達過載電流。電阻器R7檢測馬達驅動電流。比較器將驅動電流和電流閾值(和電壓相同)相比較，并且該比較器的輸出通過電阻器R11驅動晶體管Q2。當馬達電流超過閾值時，該比較器的輸出接通晶體管Q2以將計時器IC的復位輸入拉低，引起復位。
應該清楚的是，圖5中所示出的控制電路例子并不打算將本發(fā)明限制為任何具體的電路結構，而是作為用在本發(fā)明的設備中的控制電路的一個工作例子。
現(xiàn)在參照圖6到8，其中示出了本發(fā)明的最優(yōu)實施例。在圖6中，該設備基本上與圖1-3中所示的相似，因此，用相同的附圖標記表示相同的零件。具體地，在圖6中，設備包括第一可激活限位開關200和第二可激活限位開關202。此時的多位置開關的使用是本發(fā)明的最優(yōu)實施例。具體地，當沖頭和沖模組件處于非啟動位置時，第一限位開關200被激活。當沖頭和沖模組件已從非啟動位置充分地朝向啟動位置移動時第二限位開關202被激活，從而形成穿通孔。也就是說，第一限位開關的未激活表示沖頭已開始朝向啟動位置移動。如圖6中所示的，第一限位開關200處于被激活狀態(tài)。另一方面，第二限位開關202變成被激活。當沖頭和沖模組件已從非啟動位置充分地朝向啟動位置移動時，從而形成穿通孔。如圖6中所示的，第二限位開關202未被激活。
圖7示出了圖6中所示的本發(fā)明的實施例所涉及的控制電路的操作。在圖7中，控制電路被示出處于邏輯電平，并且應該清楚的是，雖然圖8中示出了一個電路執(zhí)行過程的工作例子，但是本發(fā)明不局限于任何具體的電路電平執(zhí)行過程。在圖7中，控制電路的邏輯電平圖總體表示為220。
依照本發(fā)明將控制電路220構造成選擇性地驅動手提式?jīng)_頭的適合的驅動機構，諸如電動馬達?；蛘?，控制電路220可用于啟動一個閥，以便于選擇性地向渦輪機驅動實施例供應流體動力。因此，控制電路220不局限于任何具體類型的驅動機構，但是出于示例的目的，示出了將其構造成選擇性地將電源與電動馬達相連接?？刂齐娐?20包括微控制器222。當然，盡管可編程序的微控制器的使用是優(yōu)選的，但是應該清楚的是，分立電路配置或可編程序的微處理器也可用在替換實施例中。最好，微控制器222是8比特微控制器，諸如可從Zilog，Inc.，Campbell，California處買到的Z86E0208PSC。
微控制器222與輸出驅動器230相連接。輸出驅動器230驅動螺線管234以便于關閉繼電器配置232的觸點236。觸點236的關閉選擇性地操作驅動機構，諸如電動馬達240。電動馬達240操作沖頭和沖模組件224。在該實施例中，至少一個并且最好第一和第二位置開關228檢測沖頭和沖模組件的位置。限位開關的輸出被提供給微控制器222。最好，微控制器222具有定時作用(timing event)，諸如限位開關的激活。如所示的，微控制器222使用外部振蕩器226來定時。除了位置開關228以外，啟動或主開關248也與微控制器222相連接。在本發(fā)明的該實施例中，響應于啟動開關248的瞬時激活，電源控制聯(lián)鎖電路244允許驅動機構的選擇性操作。如所示的，電源控制聯(lián)鎖電路244與微控制器222、啟動開關248以及螺線管234相連接。此外，電源控制聯(lián)鎖電路244與電源242相連接，最好通過安全開關246相連接。
在操作中，微控制器222驅動輸出驅動器230，而輸出驅動器230又向螺線管234供應電流以關閉觸點236并驅動電動馬達240。電動馬達240驅動沖頭和沖模組件224，其中在工作循環(huán)中沖頭和沖模組件在各種位置啟動多位置開關228。
控制器222從位置開關228接收輸入。為微控制器222裝備外部時鐘226，并且微控制器222包括用于定時作用的內(nèi)計時器，所述定時諸如各種限位開關或啟動開關的激活與未激活之間所耗費的時間。電源控制和聯(lián)鎖電路244允許啟動開關248的瞬時激活，以便于使得沖頭和沖模組件在整個工作循環(huán)中被驅動。
最好，在控制電路暫停驅動機構以后，電源控制聯(lián)鎖電路244保持與控制電路(諸如微控制器222)的電源連接。當計時器超過斷電閾值時，將微控制器222構造成將聯(lián)鎖電路復位，所述聯(lián)鎖電路激活與控制電路之間的電源連接。另外，最好，當在主開關瞬時激活之后第一限位開關未被激活之前計時器超過起始移動閾值時，將控制電路構造成暫停驅動機構。當沖頭和沖模組件固定于非啟動位置時，可能由于低壓電池，使得輸出驅動器停止。
此外，最好，當?shù)诙尬婚_關被激活之前計時器超過沖頭超時閾值時，將控制電路構造成暫停驅動機構。主開關的瞬時激活使得計時器被復位。該特征檢測當允許發(fā)生穿孔的充足時間過去以后仍然沒有穿孔的情況。當沖頭過載時可出現(xiàn)這種檢測。
在某些實施例中，上述檢測，也就是，在第二限位開關被激活之前計時器的超過沖頭超時閾值，導致控制電路引起的馬達的反向?；蛘?，在第二限位開關被激活之前在沖頭超時閾值被超過之后，控制電路可只是停止驅動所述驅動機構。
除了上述計時器過程以外，當?shù)谝幌尬婚_關被激活之前沖頭和沖模組件開始工作循環(huán)之后計時器超過正向返回超時閾值時，本發(fā)明的優(yōu)選實施例將控制電路構造成暫停驅動機構。此外，當可能由于過載而使得驅動機構反向時，當計時器超過反向返回超時閾值時，控制電路最好暫停驅動機構。
現(xiàn)在參照圖8，其中部件電平的控制電路的工作例子總體表示為260。應該清楚的是，圖8的控制電路260是圖7所示的控制電路220的一個執(zhí)行過程，并且依照本發(fā)明可有多種執(zhí)行過程?？刂齐娐?60包括第一印刷電路板262和第二印刷電路板264。微控制器266，諸如Z86E0208PSC，接收各種輸入并具有對于輸出驅動器和對于聯(lián)鎖電路的輸出。振蕩器電路268包括電容器C6和C7以及晶體振蕩器X1，所述晶體振蕩器X1為8兆赫振蕩器。電源電路270除了zenor二極管ZD1和晶體管Q2以外，還包括電容器C1、C2、C3以及電阻器R4。此外，電源電路270包括電容器C4和C5以及zenor二極管ZD2。第一限位開關(200，圖6)以開關SW1的形式示出，并與電阻器R6和R7協(xié)作以向微控制器266提供輸入。第二限位開關(202，圖6)以開關SW2的形式示出，并與電阻器R5協(xié)作以向微控制器266提供輸入。如所示的，激活開關SW1將輸入P31拉低，而開關SW2的激活拉低輸入P24。微控制器266與內(nèi)計時器信息結合處理輸入比特從而控制對于聯(lián)鎖電路的輸出P23和對于輸出驅動器晶體管的輸出P01和P00。
繼續(xù)參照圖8，聯(lián)鎖電路總體表示為272，并且該聯(lián)鎖電路272包括晶體管Q1和電阻器R1、R2和R3。另外，聯(lián)鎖電路272包括晶體管Q3和輸入電阻器R9。開關SW4是安全開關，并且開關SW4將聯(lián)鎖電路272與電池在第二印刷電路板264上相連接。連接器CON1與連接器CON2之間的帶狀電纜使得兩個印刷電路板相連接。如所示的，第二印刷電路板264包括用作開關SW3的啟動開關。開關SW3包括兩個實際的開關。激活SW3將輸入P20拉低并且電阻器R8限制電流。拉低P20向微控制器266表明啟動按鈕已被壓下。此外，激活SW3使得發(fā)射體與晶體管Q1的集電極越過電阻器R2連接以便于接通聯(lián)鎖電路的晶體管Q1。而微控制器266又接通晶體管Q3以便于在開關SW3被放松以后保持晶體管Q1的接通狀態(tài)。也就是說，晶體管Q1和晶體管Q3形成聯(lián)鎖。第一印刷電路板262上的電路的輸出驅動器包括晶體管Q4和晶體管Q5。輸入電阻器R10和R11分別限制晶體管Q4和晶體管Q5的基極電流。電容器C8和C9增加各個集電極處的電容。晶體管Q4驅動繼電器2，而二極管D2限制晶體管Q4的集電極處的電壓。晶體管Q5驅動繼電器1，而二極管D1限制晶體管Q5的集電極處的電壓。繼電器被控制以連接電池端子BAT+與BAT-之間的馬達M1。
依照本發(fā)明的優(yōu)選執(zhí)行過程，控制電路260包括聯(lián)鎖電路272。在優(yōu)選執(zhí)行過程中，微控制器266監(jiān)控開關SW1和SW2并使用內(nèi)計時器以在輸出驅動器上引線P01和P00處提供更加增強的控制，并且當已有一段時間(諸如一個小時)沒有使用設備時，最好可切斷晶體管Q3。應該清楚的是，可編程序的微處理器允許對設備的控制作出各種增強，此處所包含的具體例子是發(fā)明人在此時優(yōu)選的，但卻沒有企圖示出依照本發(fā)明的所有可能的控制增強。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的實施例，但是沒有這種意圖，所述意圖即這些實施例示出并描述本發(fā)明的所有可能構成。另外，說明書中所使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，應該理解的是，在沒有脫離本發(fā)明精神和保護范圍的情況下可作出各種改變。
權利要求
1.一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括框架；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件由所述框架支撐，并且包括彼此相對安裝以便于相對于彼此移動的一沖頭和一沖模，所述沖模具有限定了一個用于接收沖頭的空腔的主體；驅動機構，所述驅動機構安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_?？涨恢械膯游恢?；可激活限位開關，當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時其被激活；可激活主開關，其可由使用者激活；以及控制電路，所述控制電路與限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出，其特征在于，所述控制電路被構造成響應于使用者所操作的激活主開關而選擇性地操作驅動機構，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且繼續(xù)驅動所述沖頭和沖模組件到非啟動位置以完成循環(huán)并激活限位開關，并且其特征在于，所述控制電路被構造成響應于限位開關的激活而暫停驅動機構的操作。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述控制電路還包括計時器，所述計時器被構造成在從主開關激活的預定時間消逝后所述沖頭和沖模組件沒有完成循環(huán)而暫停驅動機構的操作。
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述驅動機構是用電池供電的。
4.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述驅動機構是電動馬達。
5.如權利要求4所述的設備，其特征在于，所述馬達具有預定閾值電流，并且所述設備還包括電流傳感器，所述電流傳感器與所述馬達相連接以便于感知馬達電流，將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過閾值電流而向控制電路提供過載信號。
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，將所述控制電路構造成根據(jù)接收過載信號而暫停電動馬達的操作。
7.如權利要求5所述的設備，其特征在于，在第一方向和第二方向中馬達是可操作的，并且其特征在于，將所述控制電路構造成根據(jù)接收過載信號而倒轉電動馬達的方向。
8.如權利要求5所述的設備，還包括過載操作選擇開關，所述過載操作選擇開關具有第一位置和第二位置，其特征在于，將所述控制電路構造成當選擇開關在第一位置時根據(jù)接收過載信號而暫停電動馬達的操作，并且其特征在于，將所述控制電路構造成當選擇開關在第二位置時根據(jù)接收過載信號而倒轉電動馬達的方向。
9.如權利要求4所述的設備，其特征在于，在第一方向和第二方向中馬達是可操作的，并且設備還包括連接于控制電路的可激活反向開關，其特征在于，將所述控制電路構造成當反向開關未被激活時在第一方向操作馬達，并且當反向開關被激活時在第二方向操作馬達。
10.如權利要求9所述的設備，其特征在于，根據(jù)伴隨有主開關激活的反向開關的激活，控制電路在第二方向操作馬達。
11.如權利要求4所述的設備，其特征在于，馬達具有預定穿孔閾值電流，并且設備還包括連接于馬達的電流傳感器，將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過穿孔閾值電流提供一個穿孔信號，該信號表示已經(jīng)形成穿孔。
12.如權利要求11所述的設備，還包括計數(shù)器，該計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號，計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值；以及顯示器，所述顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。
13.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述驅動機構是流體源驅動的渦輪機。
14.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述框架包括通常為C形的部分，所述C形部分包括第一和第二半部，每一半包括一個端部，并且所述端部被彼此隔開以便于支撐沖頭和沖模以及以便于在沖頭和沖模之間接收支柱，所述設備還包括滑動元件，所述滑動元件連接C形框架部分的第一和第二半部，并且通過移動該滑動元件允許沖模朝向沖頭滑移以及遠離沖頭滑移；以及可激活安全開關，即，當?shù)谝缓偷诙蚣懿糠值陌氩课挥诒舜讼噜彽奈恢脮r該安全開關被激活，并且當?shù)谝缓偷诙蚣懿糠值陌氩课挥诒舜朔指舻奈恢脮r該安全開關未被激活，其特征在于，將所述控制電路構造成當安全開關被激活時選擇性地操作驅動機構，而當該安全開關未被激活時中斷驅動機構的全部操作。
15.一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括框架；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件由所述框架支撐，并且包括彼此相對安裝以便于相對于彼此移動的一沖頭和一沖模，所述沖模具有限定了一個用于接收沖頭的空腔的主體；電動馬達，所述電動馬達安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_?？涨恢械膯游恢?，所述馬達具有預定的穿孔閾值電流；電流傳感器，所述電流傳感器與所述馬達相連接，將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過穿孔閾值電流向控制電路提供穿孔信號，所述穿孔信號表示已經(jīng)形成穿通孔；計數(shù)器，該計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號，計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值；以及顯示器，所述顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。
16.一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開端部以及用于使用者握持的手柄；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件彼此相對安裝于C形框架部分的端部，將所述沖頭和沖模組件安裝得可相對于彼此移動，沖模具有限定了一個空腔的主體，并且相對于所述空腔配置沖頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯；可啟動驅動機構，該驅動機構安裝于框架上并且可操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_模空腔中的啟動位置；可激活限位開關，當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時其被激活；可激活主開關，其可由使用者激活；以及控制電路，所述控制電路與限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出，其特征在于，所述控制電路被構造成響應于使用者所操作的激活主開關而選擇性地操作驅動機構，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且繼續(xù)驅動所述沖頭和沖模組件到非啟動位置以完成循環(huán)并激活限位開關，并且其特征在于，所述控制電路被構造成響應于限位開關的激活而暫停驅動機構的操作。
17.一種用于在輕型鋼框架支柱中穿孔出坯以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開端部，以及用于使用者握持的手柄；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件包括彼此相對安裝于C形框架部分的端部的沖頭和沖模，將所述沖頭和沖模安裝得可相對于彼此移動，沖模具有限定了一個空腔的主體，并且相對于所述空腔配置沖頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯；電動馬達，該電動馬達安裝于框架上并且可操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_模空腔中的啟動位置，所述馬達具有預定穿孔閾值電流；電流傳感器，所述電流傳感器與所述馬達相連接，將所述傳感器構造成響應于馬達電流超過穿孔閾值電流而向控制電路提供穿孔信號，所述穿孔信號表示已經(jīng)形成穿通孔；計數(shù)器，該計數(shù)器保存代表設備所形成的穿通孔的數(shù)量的數(shù)值并接收穿孔信號，計數(shù)器根據(jù)接收穿孔信號而增加所述數(shù)值；以及顯示器，所述顯示器向使用者顯示計數(shù)器中的數(shù)值。
18.一種用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括框架；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件由所述框架支撐，并且包括彼此相對安裝以便于相對于彼此移動的一個沖頭和一個沖模，所述沖模具有限定了一個用于接收沖頭的空腔的主體；驅動機構，所述驅動機構安裝于框架上，并且可選擇性地操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_模空腔中的啟動位置；可激活第一限位開關，當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時其被激活；可激活主開關，其可由使用者激活；以及控制電路，所述控制電路與第一限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出，其特征在于，所述控制電路被構造成具有聯(lián)鎖電路，以便于響應于使用者所操作的主開關的瞬時激活而允許驅動機構的選擇性操作，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且其特征在于，所述控制電路被構造成在工作循環(huán)中將沖頭和沖模組件驅動到非啟動位置以后當?shù)谝幌尬婚_關被激活時暫停驅動機構的操作。
19.如權利要求18所述的設備，其特征在于，將所述聯(lián)鎖電路構造成在控制電路暫停驅動機構以后保持與控制電路的電源連接。
20.如權利要求19所述的設備，其特征在于，控制電路包括一計時器。
21.如權利要求20所述的設備，其特征在于，所述控制電路被構造成當計時器超過斷電閾值時使聯(lián)鎖電路復位并斷開與控制電路的電力連接，主開關的瞬時激活使得計時器復位。
22.如權利要求20所述的設備，其特征在于，將所述控制電路構造成在第一限位開關未被激活之前當計時器超過起始移動閾值時暫停驅動機構，主開關的瞬時激活使得計時器復位。
23.如權利要求20所述的設備，還包括可激活第二限位開關，當所述沖頭和沖模組件已經(jīng)從非啟動位置充分地朝向啟動位置移動從而形成穿通孔時其被激活，其特征在于，將所述控制電路構造成在第二限位開關被激活之前當計時器超過穿孔超時閾值時暫停驅動機構，主開關的瞬時激活使得計時器復位。
24.如權利要求20所述的設備，還包括可激活第二限位開關，當所述沖頭和沖模組件已經(jīng)從非啟動位置充分地朝向啟動位置移動從而形成穿通孔時其被激活，其特征在于，將所述控制電路構造成在第二限位開關被激活之前當計時器超過穿孔超時閾值時倒轉驅動機構，主開關的瞬時激活使得計時器復位。
25.如權利要求24所述的設備，其特征在于，將所述控制電路構造成在驅動結構倒轉以后第一限位開關被激活之前當計時器超過反向返回超時閾值時暫停驅動機構。
26.如權利要求20所述的設備，其特征在于，將所述控制電路構造成在沖頭和沖模組件開始工作循環(huán)以后第一限位開關被激活之前當計時器超過正向返回超時閾值時暫停驅動機構。
27.如權利要求18所述的設備，還包括可激活安全開關，其特征在于，將所述控制電路構造成當安全開關未被激活時阻止驅動機構的操作。
28.一種用于在輕型鋼框架支柱中穿孔出坯以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔的便攜式手提設備，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述便攜式手提設備包括小型手提式框架，所述框架具有通常為C形的部分，所述C形部分帶有用于在其中接收支柱的彼此隔開端部以及用于使用者握持的手柄；沖頭和沖模組件，所述沖頭和沖模組件包括彼此相對安裝于C形框架部分的端部的沖頭和沖模，將所述沖頭和沖模安裝得可相對于彼此移動，沖模具有限定了一個空腔的主體，并且相對于所述空腔配置沖頭，從而穿孔生產(chǎn)出坯；可啟動驅動機構，該驅動機構安裝于框架上并且可操作以便于在一個工作循環(huán)中驅動所述沖頭和沖模組件，所述一個工作循環(huán)包括其中所述沖頭和沖模被位于它們之間的支柱隔開的非啟動位置和其中沖頭通過穿通支柱以形成穿通孔而延伸到?jīng)_?？涨恢械膯游恢?；可激活限位開關，當所述沖頭和沖模組件位于非啟動位置中時其被激活；可激活主開關，其可由使用者激活；以及控制電路，所述控制電路與限位開關和主開關相連接，并且具有連接于驅動機構的輸出，其特征在于，所述控制電路被構造成具有聯(lián)鎖電路，以便于響應于使用者所操作的主開關的瞬時激活而允許驅動機構的選擇性操作，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動所述沖頭和沖模組件通過啟動位置以形成穿通孔，并且其特征在于，所述控制電路被構造成在工作循環(huán)中將沖頭和沖模組件驅動到非啟動位置以后當限位開關被激活時暫停驅動機構的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式手提設備(10)，所述設備用于輕型鋼框架支柱穿孔以便于形成允許建筑管線和管道從其中穿過的足夠尺寸的孔，所述輕型鋼框架支柱用于房屋建筑上，所述設備包括與限位開關(76)和主開關(72)相連接的控制電路(170)，以及與驅動機構(40)相連接的輸出(38)。將所述控制電路(170)構造成響應于使用者所控制的主開關(72)的激活而選擇性地操作驅動機構(40)，以便于在工作循環(huán)中從非啟動位置驅動沖頭和沖模組件(24)通過啟動位置以形成穿通孔，并繼續(xù)驅動沖頭和沖模組件(24)到非啟動位置以完成循環(huán)并激活限位開關(76)?？刂齐娐?170)響應于限位開關(76)的激活而暫停驅動機構(40)的操作。
文檔編號B26D5/08GK1444516SQ01812397
公開日2003年9月24日 申請日期2001年6月27日 優(yōu)先權日2000年7月6日
發(fā)明者A·塔卡穆拉, J·B·辛, P·J·施戈, C·普恩, G·M·霍爾尼克 申請人:創(chuàng)科實業(yè)有限公司