• Статьи
  • Принцип работы, особенности, изготовление своими руками и краткая история автоматического кернера

Автоматический кернер

Устройство механического кернера
Устройство механического кернера

Помимо ручных кернеров для создания лунок (кернов), существуют так же автоматические кернеры-«самострелы» с взводно-спусковым и пружинным механизмом. Устройство механического инструмента основано на плотном сжатии встроенной внутрь пружины и последующего ее освобождения.

Среди автоматических кернеров самыми распространенными являются ручные механические, позволяющие наносить разметку одной рукой. В большинстве из них используется механизм Свита (Sweet) запатентованные еще в 1942 году.

Принцип действия механинического кернера
Принцип действия механинического кернера с механизмом механизм Свита. English

Рабочий цикл механизма этого автоматического устройства включает в себя три этапа:

  1. Острый конец стержня устанавливается по разметке. В это время толкатель благодаря форме передней поверхности своей шляпки находится в слегка перекошенном состоянии и упирается верхним концом в край ударника. При смещении ручным усилием корпуса вниз происходит сжатие рабочей пружины. 
  2. В верхней точке, когда пружина полностью сжата, толкатель смещается из бокового в осевое положение, занимая место непосредственно напротив выемки в ударнике. Это ключевая особенность данного автоматического механизма, на которую его изобретатель получил патент.
  3. Верхняя часть толкателя проходит в выемку в ударнике, пружина получает свободный ход и передает накопленный импульс через ударник и толкатель заостренному стержню. Так как корпус автоматического кернера продолжает удерживаться рукой слесаря, вся кинетическая энергия ударника будет направлена на пробитие кернового углубления.

После окончания кернения устройство отводится от поверхности и возвратная пружина устанавливает толкатель в исходное перекошенное положение.




Схема устройства


Инструмент содержит внутри пружинный механизм, приводящий в движение боёк. Преимущество такой модификации в том, что, во-первых, он позволяет осуществлять разметку одной рукой, без применения ударных инструментов, во-вторых, усилие удара такого кернера можно регулировать, что может оказаться существенным при работе с мягкими или хрупкими материалами или ответственными деталями, требующими повышенной точности обработки; отметки на детали, полученные с помощью автоматического кернера, имеют одинаковую глубину. В-третьих, использование автоматического кернера позволяет повысить скорость разметки.
Конструкция механического кернера
Конструкция механического кернера Горина

Некоторые версии автоматических кернеров имеют сверху резиновый или пластмассовый колпачок который позволяет снизить «отдачу» в руку мастера.

Кернер-молоток (Пружинный кернер)

Автоматические кернеры с механизмом Свита (и им подобные) хороши тем, что ими очень удобно наносить разметку одной рукой. Но устроены они довольно сложно, однако существуют и более простые механизмы для автоматического кернения, в основу которых тоже положено взаимодействие пружины и ударника.
Пружинный кернер
Пружинный кернер состоит из двух частей соединенных пружиной. Для того чтобы произвести кернение необходимо оттянуть пружину, после чего отпустить его. При сжимании пружины металлические части ударяются друг об друга, в следствии чего происходит удар по поверхности.

Исполняется данный принцип не только в кернерах, но и в стамесках и добойниках.


Автоматический кернер своими руками


Автоматические кернеры с механизмом Свита устроены не очень сложно, но изготовить такой инструмент сможет только довольно опытный токарь. Поэтому, для самостоятельного изготовления больше подходит пружинная схема. Главное не забывать что для изготовления кернера принципиально использование высокопрочной стали. В качестве основы можно использовать ненужный бур для перфоратора, зубило или ножку калапана от автомобильного двигателя. Но оптимальным выбором будет стальной монтажный дюбель.

Дюбели легко найти практически в любом гараже, при этом, для их производства используется высокопрочная углеродистая сталь марки ст. 70, а твердость по шкале Роквелла находиться в пределах от 53 до 56 HRC. На основе монтажного дюбеля можно изготовить кернер значительно превосходящий экземпляры из Китая.



Можно использовать и обыкновенную сталь, но тогда ее придется закаливать самостоятельно.



В качестве основы можно и использовать стержень извлеченный из электродвигателя.




Электрический кернер 


Электрический кернер также можно назвать автоматическим. Он содержит внутри себя соленоид, который втягивает в себя подпружинный ударник, за счет чего и осуществляется удар по материалу.

Конструкция электрического кернера
Конструкция электрического кернера

Электрический кернер состоит из корпуса, пружин, ударника, катушки, кернера. При нажатии острием на материал происходит вдавливание и электрическая цепь замыкается. Ток, проходя через катушку, создает магнитное поле, ударник мгновенно втягивается в катушку и наносит удар по стержню кернера. Во время переноса кернера в другую точку пружина размыкает цепь, а пружина возвращает ударник в исходное положение.


Пневматический кернер 


Пневматический кернер применяется для различных керновочных работ с использованием сжатого воздуха. Для удобства он снабжен ручкой, расположенной под углом к оси корпуса, и пусковой кнопкой.
Конструкция пневматического кернера
Конструкция пневматического кернера

Пневматический кернер работает следующим образом. Под действием сжатого воздуха боек наносит периодические удары по хвостовику, который отскакивает от обрабатываемой детали, передает ударные импульсы через буксу на корпус. Благодаря высокой эффективности снижения энергии ударных импульсов упругодемпфирующими элементами и как в режиме кернения, так и в режиме холостого хода на корпус будет передаваться лишь незначительная часть энергии ударных импульсов.


Краткая история создания автоматического кернера


Первые кернеры не требующие использования молотка появились еще в 19-м веке. Правда они не были полностью автоматическими, в них использовался груз, который поднимался по стержню истройства, и падая, создавал ударную силу. Позже конструкция обзавелась пружиной, за счет которой можно было использовать меньшие грузы, а значит уменьшить размер и вес всего устройства. Подобные кернеры с грузом и пружинами используются самодельщиками и сегодня.

Первый действительно автоматический кернер был представлен в 1904 году Хартли и Стрихалом. В тот же, и последующие годы, было изобретено множество других конструкций кернеров, но все они не снискали популярности.

Лишь в 1942 году был запатентован кернер Свита - простая и эффективная конструкция, которая используется в большинстве современных кернерах. На эту конструкцию ссылается большое количество других патентов, и она легла в основу патента Фрея от 1965 года, который повысил надежность устройства.

Демонстрация работы кернера Свита
Демонстрация работы кернера Свита

Конечно используются не только кернелы Свита и Фрея, но и множество других конструкций, включая кулачковые и подшипниковые, но как правило они рассчитаны на очень высокие нагрузки и имеют узкоспециализированное назначение.