Modelos pneumáticos, modelos de combustão e segurança

O tipo de pistola de pregos mais conhecido é a pneumática . Nessas máquinas, a força de percussão provém do ar comprimido, usualmente gerado por um compressor de ar a gasolina. O compressor de ar padrão trabalha sob o mesmo princípio da bomba de água: tem um ou mais cilindros com pistões que tiram o ar da atmosfera quando sobem no curso de aspiração e o expulsam da pistola quando descem. Isso gera um suprimento constante de ar comprimido fluindo por uma mangueira e penetrando no reservatório de ar da pistola.

Foto cedida por Hitachi Power Tools Compressor de ar a gasolina, fabricado por Hitachi

Um martelo de pregos pneumático usa o mesmo tipo de percussor do martelo de pregos pneumático. Tem um pistão deslizante que move uma lâmina comprida. Quando a pressão de ar acima da cabeça do pistão é maior, o pistão é movido para baixo. Quando a pressão de ar abaixo da cabeça do pistão é maior, o pistão fica elevado. O mecanismo de disparo canaliza o fluxo de ar comprimido para que o equilíbrio se mantenha. O diagrama abaixo mostra um sistema de válvulas típico usado nessa espécie de pistola:

Nesse projeto, um êmbolo de válvula (a) fica assentado acima da cabeça do pistão (b). Quando o gatilho está na posição de disparar, o ar comprimido pode fluir de ambos os lados do êmbolo de válvula. O ar flui diretamente passando pela válvula de disparo, do reservatório de ar para a borda existente na base do êmbolo, passa pela válvula de disparo (c) e por um pequeno tubo de plástico (d) até alcançar a área acima do êmbolo. Como o ar comprimido flui de ambos os lados do êmbolo, a pressão do ar fica equilibrada. Mas o êmbolo também se prende a uma mola (e) que o empurra para baixo. Isto altera o equilíbrio de pressões: quando se solta o gatilho, a pressão acima do êmbolo é maior do que abaixo dele.

Este desequilíbrio mantém o êmbolo pressionado contra o selo em volta da cabeça do pistão. Com o êmbolo nessa posição, o ar comprimido fluindo para a pistola não consegue alcançar o topo do pistão para empurrá-lo para baixo.

Quando o gatilho é disparado em uma pistola de pregos pneumática, acontece o seguinte:

1. a válvula do gatilho abre e fecha a passagem para a atmosfera. Com a válvula do gatilho nessa posição, o ar comprimido não consegue fluir para a área acima do êmbolo da válvula;
2. a pressão é maior embaixo do êmbolo do que acima dele. O êmbolo se eleva e o ar comprimido faz o percurso até a cabeça do pistão;
3. o ar comprimido guia o pistão e a lâmina para baixo, propelindo o prego para fora da câmara;
4. o pistão leva o ar que está dentro do cilindro para uma série de furos, enquanto desliza para baixo até chegar a uma câmara de ar de retorno (f).

Quanto mais ar for empurrado para dentro da câmara, mais a pressão aumenta. Quando o gatilho é disparado, o ar comprimido empurra o êmbolo de volta para seu lugar e bloqueia o fluxo de ar para a cabeça do pistão. Com ausência de pressão para baixo, o ar comprimido na câmara de ar de retorno pode empurrar a cabeça do pistão de volta. O ar acima da cabeça do pistão é forçado para fora da pistola e lançado na atmosfera.

Foto cedida por Hitachi Power Tools Pistola de pregos pneumática

As pistolas pneumáticas de pregos funcionam muito bem, mesmo para a penetração de pregos em materiais duros. Entretanto, são ferramentas de uso meio desajeitado: é necessário ter por perto um compressor de ar volumoso para que funcionem. Na próxima seção, veremos um projeto de pistola de pregos de alta potência e que não precisa de fonte externa de energia.

Modelo de combustão
Um das mais novas pistolas de pregos lançada no mercado é a pistola de pregos a combustão. Essas pistolas portáteis geram sua potência para cravar os pregos por combustão interna, a mesma fonte que move um carro. Veja: Como funcionam os motores de carros.

As pistolas a combustão são bastante parecidas com as pistolas pneumáticas. Ambas possuem uma longa lâmina presa a um pistão deslizante, que se move quando ocorre um desequilíbrio na pressão atmosférica. O pistão move-se para baixo quando há uma pressão maior acima dele e move-se para cima quando a pressão maior embaixo.

A diferença entre os modelos pneumático e combustão é a fonte do desbalanceamento da pressão. Assim como nos carros, as pistolas de combustão contam com um reservatório cheio de gás inflamável. Um mecanismo de controle eletrônico solta um pouco desse gás na câmara de combustão logo acima da cabeça do pistão. Um pequeno ventilador na câmara de combustão vaporiza o gás e o mistura com as partículas de ar.

Esse projeto tem um mecanismo de duplo disparo. Para fixar um prego, é necessário puxar o gatilho e, ao mesmo tempo, pressionar o pente carregador na superfície onde o prego será fixado. A pressão do pente empurra para trás a válvula de metal do cilindro principal. Isso controla a entrada de gás e o ciclo de exaustão da pistola.

Veja o que acontece quando ambos os disparos são ativados:

1. a peça da válvula (mostrada em verde) desliza para trás no cilindro. Ao se mover, ela fecha a válvula de exaustão no topo da pistola. Movendo-se para trás, ela abre brevemente a porta de admissão do reservatório de gás (mostrado em azul), fechando-o depois. Isto deixa um pequeno volume de gás no interior, misturado com o ar por um ventilador;
2. a bateria da pistola manda uma descarga elétrica para a vela de ignição na parte de cima da câmara de combustão. Isto faz com que o gás entre em ignição e cause uma pequena explosão;
3. a pressão da explosão impulsiona o pistão na lâmina que, percutindo no prego, faz seu lançamento da pistola. Ao fazer esse movimento, o pistão comprime o ar do cilindro;
4. ao erguer a pistola da superfície onde o prego foi cravado, a válvula recua em retorno. Isso abre a porta de exaustão de modo que o ar pode escapar;
5. o ar comprimido na câmara de retorno leva o pistão de volta à "posição de disparo" novamente. Essencialmente, o ar na câmara de retorno age como uma mola.

O segundo gatilho dessa pistola serve como dispositivo de segurança: para a pistola disparar é necessário acionar o gatilho e pressioná-la contra a superfície que receberá o prego. Como veremos na próxima seção, esse mecanismo é útil para evitar ferimentos no manuseio das pistolas, mas pode levar a outros tipos de acidente.

Medidas de segurança
Na última seção, vimos que a pistola de pregos a combustão tem dois gatilhos de disparos separados. A maioria das pistolas de pregos é construída com travas de segurança semelhantes para evitar que as pessoas se firam acidentalmente ao disparar os pregos. No diagrama abaixo pode-se ver como um mecanismo simples pode dar segurança ao se trabalhar com uma pistola de pregos elétrica. A pistola tem uma trava, que mantém a lâmina presa. Para soltar a trava deve-se pressionar a pistola contra alguma coisa.

Esse tipo de dispositivo reduz o risco de determinados ferimentos, mas não é um sistema a toda prova. Com esse tipo de pistola, os carpinteiros tendem a manter o gatilho principal permanentemente pressionado e usam o mecanismo de segurança como dispositivo de disparo prático. Quando pressionam a pistola contra alguma superfície, automaticamente cravam o prego nela.

Se a pistola for usada dessa forma, o risco de ferimentos acidentais é bem maior. Tudo o que se precisa fazer é pressionar a pistola contra a perna ou trombar com ela em alguém. Todos anos, centenas de pessoas afluem ao atendimento de emergência dos hospitais com toda espécie de ferimentos provocados pelas pistolas mal usadas. Para reduzir esse risco, alguns fabricantes construíram um sistema de disparo seqüencial nas pistolas que fabricam. Em tal tipo, a prego disparado é necessário soltar e pressionar o gatilho para disparar o próximo.

Foto cedida por Hitachi Power Tools Na pistola que usa um pente carregado, os pregos são conectados dispostos em uma longa tira, que é enrolada em torno de um carretel

Independentemente de como a pistola tenha sido projetada, ela deve ser avaliada pelo que é: uma máquina extremamente poderosa e perigosa. Como um revólver, as potentes pistolas de prego disparam projéteis em altas velocidades • algumas pistolas são capazes de lançar os pregos a 427 metros por segundo.

O conforto oferecido pela pistola não vem de graça. Mexer desajeitadamente com uma pistola de pregos pode levar ao pronto-socorro, ao passo que, com um martelo nas mãos, o pior que se pode esperar é um hematoma no dedo.

Para obter mais informações sobre pistolas de prego e outros tópicos relacionados, verifique os links na página seguinte.