Пневматический пистолет для гвоздей: устройство, типы и применение.

Введение

Тип электроинструмента

Пистолет для гвоздей, гвоздезабивной пистолет или гвоздезабиватель – это разновидность молотка, используемая для забивания гвоздей в дерево или другие материалы. Обычно он приводится в действие сжатым воздухом (пневматическим), электромагнетизмом, легковоспламеняющимися газами, такими как бутан или пропан, или, в пороховых инструментах, небольшим взрывным зарядом. Во многих отношениях пистолеты для гвоздей заменили молотки как предпочтительный инструмент среди строителей. Пистолет для гвоздей был разработан Моррисом Пайносом, инженером-строителем по образованию, для работы над самолетом Говарда Хьюза H-4 Hercules (известным как "Гусь из ели"). Деревянный фюзеляж скреплялся гвоздями и клеем, после чего гвозди удалялись. Первый пистолет для гвоздей использовал давление воздуха и был представлен на рынке в 1950 году для ускорения строительства напольных покрытий и черновых полов жилых домов. Оператор мог забивать от 40 до 60 гвоздей в минуту, работая стоя с этим первым пистолетом для гвоздей. Вместимость составляла от 400 до 600 гвоздей.

Использование

В гвоздезабивных пистолетах используются крепежные элементы, установленные в длинные клипсы (подобно скобам) или соединенные в бумажные или пластиковые ленты, в зависимости от конструкции пистолета. Некоторые гвоздезабивные пистолеты с полной головкой, особенно используемые для изготовления поддонов и кровли, используют длинные пластиковые или проволочные катушки. Некоторые модели используют клипсованные головки, чтобы гвозди располагались ближе друг к другу, что позволяет реже перезаряжать. Гвозди с клипсованными головками иногда запрещены местными или государственными строительными нормами. Гвозди с полной круглой головкой и кольцевые гвозди обеспечивают более высокую устойчивость к выдергиванию. Гвоздезабивные устройства также могут быть «катушечного» типа, где крепежные элементы поставляются в проволочной или пластиковой ленте для использования с гвоздезабивными пистолетами с барабанным магазином; преимущество заключается в большем количестве крепежных элементов на одной загрузке, но за счет увеличения веса. Промышленные гвоздезабиватели, предназначенные для работы со сталью или бетоном, могут иметь автоматическую загрузку для взрывных капсюлей, но в большинстве случаев гвозди необходимо загружать вручную. Гвоздезабивные пистолеты различаются по длине и толщине (диаметру) гвоздей, которые они могут забивать. Наименьший размер крепежа обычно составляет 23 калибра (в диаметре), часто называемый «пистолетом для шпилек» и обычно имеет только минимальную головку. Они используются для крепления всего, от штапиков, молдингов и т. д. к мебели, вплоть до плинтусов, карнизов и наличников среднего размера. Длина обычно находится в диапазоне , хотя некоторые производители промышленных инструментов поставляют до . Микрошпильки 23 калибра быстро набирают популярность, поскольку пользователи обнаруживают, что они оставляют гораздо меньшее отверстие, чем гвозди, тем самым устраняя необходимость в заделке отверстий и обеспечивая более качественную отделку. Следующий размер – 18 калибра (1,02 мм в диаметре), часто называемый «брад». Эти крепежные элементы также используются для крепления молдингов, но могут использоваться так же, как и более мелкие крепежные элементы 22–24 калибра. Их большая прочность делает их подходящими для отделочных столярных работ на твердых породах дерева, где допускается заделка отверстий. Большинство брадов 18 калибра имеют головки, но некоторые производители предлагают крепежные элементы без головок. Длина варьируется от . Следующие размеры – 16 и 15 калибра (1,63 и 1,83 мм в диаметре). Их обычно называют «финишными гвоздями». Они имеют длину от и используются для общего крепления большинства мягких пород дерева и МДФ отделки (таких как плинтусы, наличники и т. д.), где отверстия будут заделаны, а работа окрашена впоследствии. Наибольшие размеры обычных крепежных элементов – это гвозди с клипсованной и полной головкой, которые используются для каркаса, ограждений и других видов конструктивных и наружных работ. Эти гвозди обычно имеют диаметр стержня в 0,8 мм, хотя некоторые производители предлагают гвозди меньшего диаметра. Общая длина находится в диапазоне . Формы стержня включают гладкие, кольцевые, витые и т. д., а также предлагается множество материалов и покрытий, включая обычную сталь, оцинкованную сталь, шерродизированную сталь, нержавеющую сталь и т. д., в зависимости от необходимой устойчивости к выдергиванию, коррозионной стойкости и т. д. для конкретного применения. Эти размеры крепежных элементов доступны в виде ленточных (часто 20°–21° для полной головки, 28°–34° для клипсованной головки) или катушечных (для использования в гвоздезабивателях для поддонов/кровли) формах, в зависимости от применения. Гвозди с полной головкой обладают большей устойчивостью к выдергиванию, чем гвозди с клипсованной головкой, и требуются строительными нормами во многих зонах, подверженных ураганам, для конструктивных каркасов. Другой тип крепежа, часто встречающийся в строительстве, – это ременной крепеж, который примерно аналогичен гвоздю с большой головкой. Они используются в сочетании с ременным гвоздезабивателем (или гвоздезабивателем с точным позиционированием в Великобритании) для крепления металлических деталей, таких как опорные кронштейны, угловые пластины, усиливающие ремни и т. д. к деревянным конструкциям. Они отличаются от обычных гвоздезабивателей тем, что острие крепежа не имеет оболочки, поэтому его можно точно позиционировать перед выстрелом из гвоздезабивного пистолета. Также доступны другие специализированные гвоздезабиватели, которые могут забивать шпильки длиной до , крепить дерево к стали и т. д. Пальмовый гвоздезабиватель – это небольшой, легкий инструмент, обычно пневматический, который помещается на ладони. Он удобен для работы в стесненных условиях и может забивать как короткие, так и длинные гвозди. Повторяющиеся удары молотка (около 40 ударов в секунду), а не один удар, забивают крепеж.

Nail guns use fasteners mounted in long clips (similar to a stick of staples) or collated in a paper or plastic carrier, depending on the design of the nail gun. Some full head nail guns, especially those used for pallet making and roofing, use long plastic or wire collated coils. Some strip nailers use a clipped head so the nails can be closer together, which allows less frequent reloading. Clip head nails are sometimes banned by state or local building codes. Full Round Head nails and ring shank nails provide greater resistance to pull out. Nailers may also be of the 'coil' type where the fasteners come in wire or plastic collation, to be used with nail guns with a drum magazine; the advantage is many more fasteners per load, but at the expense of extra weight. Industrial nailers designed for use against steel or concrete may have a self loading action for the explosive caps, but most need nails to be loaded by hand. Nail guns vary in the length and gauge (thickness) of nails they can drive. The smallest size of fasteners are normally 23 gauge ( in diameter), commonly called "pin nailers" and generally have only a minimal head. They are used for attaching everything from beadings, mouldings and so forth to furniture all the way up to medium sized baseboard, crown molding and casing. Lengths are normally in the range , although some industrial tool manufacturers supply up to The 23 gauge micro pin is rapidly gaining ground as users find that it leaves a much smaller hole than brad nails, thereby eliminating the time normally taken to fill holes and presenting a far better looking finished product. The next size up is the 18 gauge (1.02 mm diameter) fixing, often referred to as a "brad". These fastenings are also used to fix mouldings but can be used in the same way as the smaller 22 to 24 gauge fastenings. Their greater strength leads to their use in trim carpentry on hardwoods where some hole filling is acceptable. Most 18 gauge brads have heads, but some manufacturers offer headless fastenings. Lengths range from
The next sizes are 16 and 15 gauge (1.63 and 1.83 mm diameter). These are generally referred to as "finish nails". They come in lengths between and are used in the general fixing of much softwood and MDF trim work (such as baseboard/skirtings, architraves, etc.) where the holes will be filled and the work painted afterwards. The largest sizes of conventional collated fastenings are the clipped head and full head nails which are used in framing, fencing and other forms of structural and exterior work. These nails generally have a shank diameter of although some manufacturers offer smaller diameter nails as well. General lengths are in the range Shank styles include plain, ring annular, twisted, etc. and a variety of materials and finishes are offered including plain steel, galvanized steel, sherardised steel, stainless steel, etc. depending on the pull out resistance, corrosion resistance, etc. required for the given application. These sizes of fastenings are available in stick collated form (often 20° to 21° for full head, 28° to 34° for clipped head) or coil form (for use in pallet/roofing nailers) depending on the application. Full head nails have greater pull out resistance than clipped head nails and are mandated by code in many hurricane zones for structural framing. Another type of fastening commonly found in construction is the strap fastening which is roughly analogous to the large head clout nail. These are used in conjunction with a strap shot nailer (or positive placement nailer UK) to fix metalwork such as joist hangers, corner plates, strengthening straps, etc. to timber structures. They differ from conventional nailers in that the point of the fastening is not sheathed so it can be exactly positioned before firing the nail gun. Other specialist nailers are also available which can drive spikes up to long, fix wood to steel, etc. A palm nailer is a small, lightweight tool, typically pneumatic, which fits into the palm of one hand. It is convenient for working in tight spaces and can drive both short and long nails. Repeated hammer blows (of around 40 hits per second) rather than a single strike drive the fastener.

Безопасность

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), в Соединенных Штатах ежегодно около 42 000 человек обращаются в отделения неотложной помощи с травмами, полученными от гвоздодеров. 40% этих травм происходят с потребителями. Количество травм от гвоздодеров утроилось в период с 1991 по 2005 год. Наиболее распространенные травмы – это повреждения стоп и рук. Комиссия по безопасности потребительских товаров США оценивает, что лечение травм, нанесенных гвоздодерами, обходится стране как минимум в 338 миллионов долларов в год на неотложную медицинскую помощь, реабилитацию и выплаты по компенсациям работникам. Часто продавцы этих инструментов обладают недостаточными знаниями об опасностях, связанных с их использованием, и о мерах безопасности, которые могут предотвратить травмы. Травмы пальцев, рук и стоп входят в число трех наиболее частых, но также встречаются травмы других частей тела, таких как руки и ноги, а также внутренних органов. Некоторые из этих травм серьезные, и некоторые привели к летальному исходу. Все типы гвоздодеров могут быть опасны, поэтому для их использования обычно рекомендуются меры предосторожности, аналогичные тем, что применяются к огнестрельному оружию. В целях безопасности гвоздодеры сконструированы таким образом, чтобы использоваться при соприкосновении мушки с целью. Если они специально не модифицированы для этой цели, они неэффективны в качестве метательного оружия. Наиболее распространенным механизмом срабатывания является спусковой механизм двойного действия с контактным выстрелом, который требует одновременного нажатия ручного спускового крючка и контактного элемента мушки для выстрела гвоздя. Последовательный спусковой механизм, который является более безопасным, требует нажатия на контактный элемент мушки перед нажатием на ручной спусковой крючок, а не одновременно с ним. По данным CDC, примерно от 65% до 69% травм от инструментов с контактным спуском можно предотвратить при использовании последовательного спускового механизма. При выстреле гвоздя из гвоздодера возникает отдача. Контактные спусковые механизмы позволяют гвоздодеру непреднамеренно выстреливать гвоздями, если мушка ударяется о деревянную поверхность или ранее установленный гвоздь после отдачи. Гвоздодеры с контактными (сенсорными) спусковыми механизмами подвержены этому двойному выстрелу. Согласно инженерному отчету Комиссии по безопасности потребительских товаров (CPSC) за 2002 год, отдача и выстрел второго гвоздя происходят задолго до того, как можно отпустить спусковой крючок. Частота острых травм вдвое выше среди пользователей инструментов с контактными спусковыми механизмами. В сентябре 2011 года Управление по охране труда и гигиене труда (OSHA) и Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) опубликовали руководство по безопасности при работе с гвоздодерами, в котором подробно описаны практические шаги по предотвращению травм, включая использование инструментов с последовательными спусковыми механизмами, обучение перед использованием и использование соответствующих средств индивидуальной защиты, таких как защитные очки. В июне 2013 года NIOSH выпустил обучающий комикс, содержащий информацию об опасностях, связанных с гвоздодерами, и о правилах использования этого устройства. Продолжаются исследования, направленные на снижение числа несчастных случаев с гвоздодерами среди плотников-каркасников, которые являются наиболее активными пользователями этих инструментов.

In the United States, about 42,000 people every year go to emergency rooms with injuries from nail guns, according to the U. S. Centers for Disease Control (CDC). 40% of those injuries occur to consumers. Nail gun injuries tripled between 1991 and 2005. Foot and hand injuries are among the most common. The U. S. Consumer Product Safety Commission estimates that treating nail gun wounds costs at least $338 million per year nationally in emergency medical care, rehabilitation, and workers' compensation. Often personnel selling the tools know little about the dangers associated with their use or safety features that can prevent injuries. Injuries to the fingers, hands, and feet are among the three most common, but there are also injuries that involve other body areas such as arms and legs as well as internal organs. Some of these injuries are serious and some have resulted in death. All kinds of nail guns can be dangerous, so safety precautions similar to those for a firearm are usually recommended for their use. For safety, nail guns are designed to be used with the muzzle contacting the target. Unless specifically modified for the purpose, they are not effective as a projectile weapon. The most common firing mechanism is the dual action contact trip trigger, which requires that the manual trigger and nose contact element both be depressed for a nail to be discharged. The sequential trip trigger, which is safer, requires the nose contact to be depressed before the manual trigger, rather than simultaneously with the trigger. Approximately 65% to 69% of injuries from contact trip tools could be prevented through the use of a sequential trip trigger, according to the CDC. There is recoil associated with the discharge of a nail from a nail gun. Contact triggers allow the gun to fire unintended nails if the nose hits the wood surface or a previously placed nail following recoil. Nailers with touch tip (contact) triggers are susceptible to this double firing. According to a 2002 engineering report from the Consumer Products Safety Commission (CPSC), the recoil and firing of the second nail occurs well before the trigger can be released. Acute injury rates are twice as high among users of tools with contact triggers. In September 2011 The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) and the National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) issued a nail gun safety guide that details practical steps to prevent injuries including use of tools with sequential triggers, training prior to use, and use of appropriate protective equipment such as eye protection. In June 2013, NIOSH released an instructional comic providing information on nail gun hazards and ways to use the device properly. Research aimed at reducing nail gun accidents among frame carpenters, among the heaviest users of nail guns, is ongoing.

Пневматические

Самый распространенный тип гвоздезабивного пистолета, использующий сжатый воздух для забивания крепежа. Следовательно, для его работы необходимы как компрессор, так и источник питания для компрессора (либо прямой электрический ток, либо генератор на объекте), а также использование затруднено громоздким шлангом высокого давления (который может становиться очень жестким на холоде и сохранять неприятную "память" о том, что был свернут). Пневматический гвоздезабивный пистолет также ограничен производительностью компрессора по объему и скорости восстановления в отношении количества крепежа, который он может забивать непрерывно. Ранее пневматические пистолеты требовали ежедневной смазки (минимум), хотя сейчас также выпускаются модели, не требующие смазки.

Двигатели с двигателем сгорания

Приводится в действие взрывом газа (например, пропана) и воздуха в небольшом цилиндре; поршень непосредственно толкает гвоздь, и нет вращающихся деталей.

Электрический

В одном типе электрогвоздезабивателя вращающийся электродвигатель постепенно сжимает мощную пружину и затем резко освобождает её.

с электромагнитным приводом

Здесь соленоид приводит в движение металлический поршень, который имеет длинный передний стержень, толкающий гвоздь. Соленоид стремится притянуть поршень или снаряд к своей середине. Если используется серия соленоидов (что превращает гвоздодёр в тип рельсотрона), для увеличения мощности каждый соленоид необходимо отключать, когда поршень достигает середины соленоида. В многосоленоидных рельсотронах кратковременный импульс энергии от большого конденсатора (подключенного к каждому соленоиду) подается в нужный момент для разгона поршня или снаряда. Более подробную информацию можно найти в статье "Рельсотроны для ферромагнитных снарядов".

Клинкоукладчик

Пневматический пистолет для пиновых гвоздей – это тип пистолета для забивания гвоздей, который забивает простые тонкие гвозди в качестве замены финишным гвоздям. Пистолеты для пиновых гвоздей часто используются при работе с молдингами для мебели, шкафов и внутренних отделочных работ. Они также могут использоваться в качестве временных крепежных элементов для деталей неправильной формы, которые сложно надежно зафиксировать струбциной.