CZ20023488A3

CZ20023488A3 - Vrtací zařízení

Info

Publication number: CZ20023488A3
Application number: CZ20023488A
Authority: CZ
Inventors: Günter Horst Röhm
Original assignee: Röhm Gmbh
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2003-06-18
Also published as: DE10151581B4; CN1413787A; JP4541637B2; TW572801B; DE10151581A1; US20030077136A1; CN1280048C; JP2003136310A; US6648563B2; GB2381225A; GB0222086D0; CZ299590B6

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vrtacího zařízení, sestávajícího z vrtačky, mající vrtací vřeteno, a z vrtačkového sklíčidla s tělesem sklíčidla, které je uvolnitelně, pevně proti otáčení a axiálně neposuvně spojitelné s vrtacím vřetenem.

Dosavadní stav techniky

Taková vrtací zařízení jsou z praxe již dlouho známa, přičemž se upevnění vrtačkového sklíčidla na vrtacím vřetenu zpravidla uskutečňuje závitovým spojením, pro které je vytvořen na vrtacím vřetenu vnější závit, kterým se může vrtací vřeteno vešroubovat do úchytu vřetene vrtačkového sklíčidla s vnitřním závitem. Toto závitové spojení je uvolnitelné a představuje axiálně neposuvnou vazbu vrtačkového sklíčidla na vrtacím vřetenu, pevné v krutu je toto spojení dále v tom smyslu, že se vrtačkové sklíčidlo našroubovává na vrtací vřeteno s velkým kroutícím momentem, který je větší než kroutící momenty, přenášené vrtacím vřetenem na vrtačkové sklíčidlo. Známé je další doplňkové zajištění, pro které se průchodem, spojujícím úchyt vřetene s úchytem nástroje tělesa sklíčidla, protahuje šroub a vešroubovává se do čelního konce vrtacího vřetene.

Ve výsledku je sice vrtačkové sklíčidlo uvolnitelně spojeno s vrtacím vřetenem, jsou ale potřebné relativně

84748(84748a) • · · » · · · · · · • · ······ ··· ··· ··· ·· ·· ···· vysoké náklady, aby se ve vrtacím zařízení vyměnilo vrtačkové sklíčidlo za jiné.

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je proto úkol, vytvořit vrtací zařízení úvodem uvedeného druhu tak, že se náklady a časová potřeba pro výměnu vrtačkového sklíčidla vrtacího zařízení za jiné snižují a že se tato výměna především může provádět bez nástroje.

Tento úkol se podle vynálezu u vrtacího zařízení úvodem uvedeného druhu řeší tím, že je na tělese sklíčidla na straně, přivrácené vrtacímu vřetenu, upraven čep s rotačně nesymetrickým průřezem, a ve vrtacím vřetenu úchyt čepu s průřezem, shodujícím se s čepem, že má čep v obvodovém směru probíhající žlábek, a že je ve stěně úchytu uložen zaskakovací článek, který je pomocí kroužku vřetene přestavitelný mezi polohou, vyčnívající do úchytu čepu a do žlábku, a polohou, vytaženou z úchytu čepu.

Vrtačkové sklíčidlo vrtacího zařízení je spojovací článek mezi vrtačkou a nástrojem, který se má otočně pohánět. U tohoto vrtacího zařízení dochází k výhodě, že se nástroj, upnutý ve vrtačkovém sklíčidle, nemusí k výměně nástroje z vrtačkového sklíčidla uvolňovat, ale může se společně s vrtačkovým sklíčidlem od vrtačky oddělovat. Toto představuje výhodu především tehdy, má-li dojít k výměně mezi nástroji s velkým rozdílem v průměru dříku, protože se upínací čelisti, přiřazené v tomto případě vrtačkovému sklíčidlu, musí přestavovat téměř po celé přestavovací oblasti. V tomto případě je jednodušší vyměnit nástroj

84748 (84748a)

společně s vrtačkovým sklíčidlem, přičemž jednoduchá vyměnitelnost vrtačkového sklíčidla rozšiřuje oblast použití vrtacího zařízení, protože se vrtačková sklíčidla mohou připravovat s různými upínacími oblastmi. Kromě toho je dána výhoda, že může být bezprostředně ve vrtacím vřetenu bez mezizařazení vrtačkového sklíčidla držen nástroj, jehož dřík je vytvarován shodně s čepem vrtačkového sklíčidla. U vrtacího zařízení slouží rotačně nesymetrický tvar průřezu čepu, jakož i na principu zámek-klíč vytvarovaný úchyt čepu přenášení kroutícího momentu, zatímco axiální zajištění vrtačkového sklíčidla na vrtacím vřetenu se uskutečňuje spolupůsobením zaskakovacího článku se žlábkem.

Rotačně nesymetrickým tvarem průřezu čepu, jakož i úchytu čepu, je obtížné docílit přesného vzájemného vyrovnání vrtačkového sklíčidla a vrtacího vřetene, takže může být omezen rovnoměrný chod. Aby se zamezilo takovému omezení, je dále navrženo, že je na vřetenu vytvořena kruhovitá, koaxiálně k ose vřetene ležící lícovací plocha, a na vrtačkovém sklíčidle kruhovitá, koaxiálně k ose sklíčidla ležící, ke spolupůsobení s lícovací plochou upravená centrovací plocha. Centrovací plocha, jakož i lícovací plocha způsobují přesné a snadno redukovatelné vzájemné vyrovnání vrtačkového sklíčidla a vrtacího vřetene. Toto vyrovnání se může mimořádně jednoduchým způsobem bez dalších opatření při zastrkování vrtačkového sklíčidla čepem do úchytu čepu vrtacího vřetene dosahovat tím, že je v úchytu čepu na stěně úchytu vytvořena lícovací plocha ke spolupůsobení s centrovací plochou, přiřazenou čepu. Centrování poblíž těžiště tělesa sklíčidla se může docilovat tím, že je centrovací plocha upravena na základně čepu a lícovací plocha na vyústění úchytu čepu. Jako alternativa k takovému vnitřnímu centrování se naskýtá rovněž možnost

84748 (84748a) způsobovat vnější centrování tím, že je lícovací plocha upravena na vnějším obvodu vrtacího vřetene a na tělese sklíčidla je upraven prstencový nákružek s centrovací plochou, vytvořenou na jeho vnitřní obvodové ploše.

Ke správnému vyrovnání vrtačkového sklíčidla a vrtacího vřetene v axiálním směru jsou na vrtacím vřetenu a tělese sklíčidla k vzájemnému dosedu vytvořeny určité rovinné plochy, přičemž jsou účelně na čelní straně čepu a na dně úchytu čepu vytvořeny radiálně probíhající rovinné plochy. Alternativně vzniká také možnost, že jsou na čelní straně vrtacího vřetene a na základně čepu vytvořeny radiálně probíhající rovinné plochy, tedy jsou k využití co největší axiální vodicí délky radiální rovinné plochy přiřazeny buď jednomu nebo druhému konci čepu, popř. úchytu čepu.

Účelně je čep vytvarován jako vícehran, výhodně jako šestihran, protože se na základě širokého rozšíření takto vytvarovaných nástrojů mohou tyto také místo vrtačkového sklíčidla bezprostředně spojovat s vrtacím vřetenem.

Pro spolehlivé a rovnoměrnější přenášení sil je upraven zaskakovací článek vícenásobně. Kroužek vřetene má kapsu s nakloněnými stěnami pro zaskakovací článek, takže je při odstraňování zaskakovacího článku z úchytu čepu tento zajištěn ve výchozí poloze pro opětovné zavedení čepu.

Výhodná forma provedení se vyznačuje tím, že je kroužek vřetene vytvořen jako pouzdro, ve kterém je mezi ramenem pouzdra a ramenem vřetene upravena zajíšťovací pružina, která pouzdro ovládá ve směru, odvádějícím kapsu od zaskakovacího článku. Tímto pouzdrem, spolupůsobícím se zajíšťovací pružinou, je zajištěno, že zůstává zaskakovací

84748 (84748a) • · • · · · · · článek během použití vrtacího zařízení přestaven do úchytu čepu, zatímco se pro výměnu vrtačkového sklíčidla jednoduchým způsobem musí pouzdro pouze přestavit v axiálním směru proti síle pružiny tak, že může zaskakovací článek vstupovat do kapsy. Podle další alternativní formy provedení je upraveno, že má vrtačkové sklíčidlo k přestavení upínacích čelistí, vedených v nakloněně k ose sklíčidla probíhajících vodicích úchytech, oproti tělesu sklíčidla otočné přestavitelné pouzdro, na kterém je uloženo silou pružiny na pouzdře dosedající záběrové pouzdro. Tato forma provedení poskytuje výhodu, že se k přestavení pouzdra a tím k oddělení vrtačkového sklíčidla od vrtacího vřetene nemusí pouzdro bezprostředně zachycovat a přestavovat, protože se toto přestavení může způsobovat také nepřímo záběrovým pouzdrem.

Aby se usnadnilo oddělení nástroje od vrtacího vřetene, je v úchytu čepu upraven silou pružiny ovládaný, na čep vložený do úchytu čepu dosedající vyhazovač.

Axiální zajištění vyhazovače v úchytu čepu se může jednoduchým způsobem způsobovat tím, že je ve stěně úchytu přestavítělně uložen zajišťovací článek, zajišťující axiální polohu vyhazovače. Na vyhazovači je drážka vyhazovače, probíhající v obvodovém směru, a na kroužku vřetene kapsa zajišťovacího článku vytvořena a umístěna tak, že může zároveň vstupovat zaskakovací článek do kapsy a zajišťovací článek do kapsy zajišťovacího článku.

Mimořádně výhodná forma provedení vynálezu se vyznačuje tím, že je vrtací vřeteno vytvořeno dvoudílně s vřetenem stroje, majícím závit, a s adaptérem vřetene, ve kterém je z jednoho konce vytvořen úchyt závitu a z druhého konce úchyt

84748 (84748a) • ·

čepu. U této formy provedení je možné osadit také vrtačky jako části vrtacího zařízení, u kterých je ke spojení s konvenčními vrtačkovými sklíčidly vytvořen pouze jeden závit na konci vřetene, který se využívá, aby místo konvenčního vrtačkového sklíčidla fixoval adaptér vřetene, který má vlastnosti, potřebné pro vrtací zařízení podle vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 vrtací zařízení v bočním pohledu, částečně znázorněno v axiálním řezu, v upnutém stavu vrtačkového sklíčidla oproti vrtacímu vřetenu, obr. 2 vrtací zařízení obr. 1 s vrtačkovým sklíčidlem, odděleným od vrtacího vřetene, obr. 3 zobrazení další formy provedení, odpovídající obr. 1, v upnutém stavu s vyhazovačem, upraveným v úchytu čepu, obr. 4 vrtací zařízení z obr. 3 v uvolněném stavu, obr. 5 zobrazení vrtacího zařízení odpovídající obr. 1, s plochým zařízením vrtacího vřetene na čepu tělesa sklíčidla, obr. 6 zobrazení vrtačky s adaptérem vřetene, odpovídající obr. 1,

84748 (84748a) • · obr. 7 zobrazení další formy obr. 1, s adaptérem upnutém stavu, a

provedení vřetene, odpovídaj ící znázorněné v obr. 8 vrtací zařízení z obr. 7 v uvolněném stavu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno vrtací zařízení jL, které sestává z vrtačky 2, jakož i z vrtačkového sklíčidla 3, přičemž je pro lepší přehled z vrtačky 2 znázorněno pouze vrtací vřeteno _4, potřebné k vysvětlení vynálezu. Vrtačkové sklíčidlo 3_ zahrnuje těleso 5 sklíčidla, ve kterém jsou vytvořeny nakloněně k ose 6 sklíčidla probíhající vodicí úchyty 7 pro upínací čelisti _8, které se mohou přestavovat v podélném směru vodicích úchytů 7 tím, že upínací čelisti 2 ozubenou řadou 9, upravenou na jejich radiálně vně ležící straně, zabírají do upínacího závitu závitového kroužku 10, který je otočně a axiálně neposuvně uložen na tělese 2 sklíčidla. Přetáčení závitového kroužku 10 se dociluje upínacím pouzdrem 11, které je se závitovým kroužkem 22 spojeno, přičemž se v příkladu provedení znázorněném na výkrese uskutečňuje spojení nepřímo přes mezipouzdro 12, část ze stavu techniky známého a zde dále nevysvětleného blokovacího zařízení 13.

Těleso 5 vrtačkového sklíčidla 3 se může uvolnitelně, pevně proti otáčení a axiálně neposuvně spojovat s vrtacím vřetenem 4 vrtačky 2, k čemuž je na tělese 5 sklíčidla na straně, přivrácené vrtacímu vřetenu 4_, upraven čep 14 s rotačně nesymetrickým průřezem, který se může zavádět do

84748 (84748a) • · • · ···9 úchytu 15 čepu, vytvořeného ve vrtacím vřetenu _4, s průřezem shodujícím se s čepem 14. U příkladu provedení, znázorněného na výkresu, je čep 14 vytvořen jako vícehran, totiž jako šestihran.

Čep 14 má dále v obvodovém směru probíhající žlábek 16, který k axiálnímu zajištění vrtačkového sklíčidla 3. spolupůsobí s ve stěně 17 úchytu uloženým zaskakovacím článkem 18, který je upraven vícenásobně. Zaskakovací článek 18 se může pomocí kroužku 19 vřetene přestavovat mezi polohou, vyčnívající do úchytu 15 čepu a do žlábku 16, a polohou vytaženou z úchytu 15 čepu, takže je ve spolupůsobení rotačně nesymetrického čepu 14 s úchytem 15 čepu zajištěno přenášení kroutícího momentu vrtacím vřetenem 4 na vrtačkové sklíčidlo 3, které je fixováno axiálně proti vrtacímu vřetenu zaskakovacím článkem 18, zabírajícím do žlábku 16. Oddělení vrtačkového sklíčidla 2 vrtacího vřetene _4 se může docilovat jednoduchým způsobem tím, že se kroužek 19 vřetene na vrtacím vřetenu _4 v axiálním směru přestavuje proti síle zajišťovací pružiny 21, opřené na rameni 20 vřetene, čímž mohou zaskakovací články 18 vstupovat do kapes 22 s nakloněnými stěnami, vytvořených v kroužku 19 vřetene, a opouštějí tak žlábek 16 čepu 14 a uvolňují vrtačkové sklíčidlo 3. Kroužek 19 vřetene je vytvořen jako pouzdro 23, ve kterém je mezi ramenem 24 pouzdra a ramenem 20 vřetene upravena zajišťovací pružina 21. K usnadnění oddělování vrtačkového sklíčidla 3 od vrtacího vřetene 4 je v úchytu 15 čepu upraven vyhazovač 25, ovládaný silou pružiny 2 6, který dosedá v čepu, vloženém do úchytu čepu (obr. 3, 4).

Obr. 1 znázorňuje formu provedení, u které je k dispozici na upínacím pouzdře 11 uložené záběrové pouzdro

84748 (84748a) »· · ·· • · * »· ·«*·

27, které se opírá na upínacím pouzdře 11 silou pružiny 38 a dosedá na pouzdře 23 vrtacího vřetene 4, takže se přestavení pouzdra 23 může způsobovat také záběrovým pouzdrem 27.

Na vrtacím vřetenu 4 je vytvořena kruhovitá, koaxiálně k ose 28 vřetene ležící lícovací plocha 29 a na vrtačkovém sklíčidle 3 kruhovitá, koaxiálně k ose _6 sklíčidla ležící, ke spolupůsobení s lícovací plochou 29 upravená centrovací plocha 30, která je u znázorněných příkladů přiřazena čepu 14, zatímco lícovací plocha 15 se nachází v úchytu čepu. U vrtacího zařízení 2, znázorněného na obr. 1, je lícovací plocha upravena na vnějším obvodu vrtacího vřetene £ a na tělese 5 sklíčidla je vytvořen prstencový nákružek 31 s centrovací plochou 30, vytvořenou na jeho vnitřní obvodové ploše, takže dochází k vnějšímu centrování tělesa 5 sklíčidla na vrtacím vřetenu 4. Oproti tomu je u příkladu provedení z obr. 3 a 4 dáno dvojité vnitřní centrování s jednou centrovací plochou 30 na základně čepu 14 a jednou na jeho axiálním volném konci, jakož i lícovacími plochami 29, které jsou upraveny na obou koncích úchytu 15 čepu.

Na vrtacím vřetenu 4 a tělese 5 sklíčidla jsou k vzájemnému dosedu vytvořeny určité rovinné plochy 32, které jsou vytvořeny buď na čelní straně čepu 14 a na dně úchytu 15 čepu (obr. 5) nebo na čelní straně vrtacího vřetene ·4 a na základně čepu 14 (obr. 1).

Na obr. 6 je vidět, že je ve stěně 17 úchytu 15 čepu přestavitelně uložen axiální polohu vyhazovače 25 zajišťující zajišťovací článek 33, který spolupůsobí se žlábkem 34 vyhazovače, probíhajícím na vyhazovači 25 v obvodovém směru. Na kroužku 19 vřetene, vytvořeném jako pouzdro 23, je vytvořena a umístěna kapsa 35 zajišťovacího

84748 (84748a) článku tak, že mohou vstupovat zároveň zaskakovací článek 18 do kapsy 22 a zajišťovací článek 33 do kapsy 35 zajíšťovacího článku. Obr. 6 znázorňuje dále formu provedení, u které je vrtací vřeteno £ vytvořeno dvoudílně s vřetenem 36 stroje, majícím závit, a adaptérem 37 vřetene, ve kterém je z jednoho konce vytvořen úchyt 39 závitu a z druhého konce úchyt 15 čepu.

Na základě obr. 6 bude nyní krátce vysvětlena také výměna vrtačkového sklíčidla 3. K tomu se jednou rukou vrtačkové sklíčidlo 3 zachycuje na upínacím pouzdře 11 a pouzdro 23 se na vrtacím vřetenu 4. přestavuje v axiálním směru, takže se kapsy 22, jakož i kapsy 35 zajišťovacího článku dostávají protilehle k zaskakovacímu článku 18, jakož i k zajišťovacímu článku 33.. Pružinou 2 6 se vyhazovač 25 přestavuje ve směru tělesa 5. sklíčidla, které svým žlábkem 34 vyhazovače zajišťovací článek 33 posouvá do kapes 35 zajišťovacího článku, přičemž se zároveň posouvá také zaskakovací článek 18 do kapes 22 kvůli axiálně směrem dopředu nařízenému pohybu čepu 14 . Vrtačkové sklíčidlo 2 ^semůže nyní jednoduchým způsobem oddělovat od vrtačkového vřetene £ tím, že se čep 14 zcela odstraňuje z úchytu .15 čepu. Obnovená vazba vrtačkového sklíčidla 3. na vrtacím vřetenu ý se uskutečňuje analogicky opačně.

Zastupuj e:

Dr. Miloš Všetečka v.r.

84748 (84748a)

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vrtací zařízení sestávající z vrtačky (2), mající vrtací vřeteno (4), a z vrtačkového sklíčidla (3) s tělesem (5) sklíčidla, které je uvolnitelně, pevně proti otáčení a axiálně neposuvně spojitelné s vrtacím vřetenem (4), vyznačující se tím, že na tělese (5) sklíčidla na straně, přivrácené vrtacímu vřetenu (4), je upraven čep (14) s rotačně nesymetrickým průřezem a ve vrtacím vřetenu (4) je vytvořen úchyt (15) čepu s průřezem, shodujícím se s čepem (14), že má čep (14) v obvodovém směru probíhající žlábek (16), a že je ve stěně (17) úchytu uložen zaskakovací článek (18), který je pomocí kroužku (19) vřetene přestavitelný mezi polohou, vyčnívající do úchytu (15) čepu a do žlábku (16), a polohou vytaženou z úchytu (15) čepu.
2. Vrtací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vrtacím vřetenu (4) je vytvořena kruhovitá, koaxiálně k ose (28) vřetene ležící lícovací plocha (29) a na vrtačkovém sklíčidle (3) kruhovitá, koaxiálně k ose (6) sklíčidla ležící, ke spolupůsobení s lícovací plochou (29) upravená centrovací plocha (30).
3. Vrtací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že v úchytu (15) čepu na stěně (17) úchytu je vytvořena lícovací plocha (29) ke spolupůsobení s centrovací plochou (30), přiřazenou čepu (14).
4. Vrtací zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že centrovací plocha (30) je vytvořena na základně čepu (14) a lícovací plocha (29) na vyústění úchytu (15)

16 84748 (84748a) čepu.
5. Vrtací zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že je upravena lícovací plocha (29) na vnějším obvodu vrtacího vřetene (4) a na tělese (5) sklíčidla prstencový nákružek (31) s centrovací plochou (30) , vytvořenou na jeho vnitřní obvodové ploše (30).
6. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že na vrtacím vřetenu (4) a tělese (5) sklíčidla jsou vytvořeny určité rovinné plochy (32) k vzájemnému dosedu.
7. Vrtací zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že na čelní straně čepu (14) a na dně úchytu (15) čepu jsou vytvořeny radiálně probíhající rovinné plochy (32) .
8. Vrtací zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že na čelní straně vrtacího vřetene (4) a na základně čepu (14) jsou vytvořeny radiálně probíhající rovinné plochy (32).
9. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že čep (14) je vytvořen jako vícehran, výhodně jako šestihran.
10. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že zaskakovací článek (18) je upraven vícenásobně.
11. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že kroužek (19) vřetene má kapsu

16 84748 (84748a) « · (22) s nakloněnými stěnami pro zaskakovací článek (18).
12. Vrtací zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že kroužek (19) vřetene je vytvarován jako pouzdro (23) , ve kterém je mezi ramenem (24) pouzdra a ramenem (20) vřetene upravena zajišťovací pružina (21), která ovládá pouzdro ve směru, odvádějícím kapsu od zaskakovacího článku.
13. Vrtací zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že vrtačkové sklíčidlo (3) má k přestavení upínacích čelistí (8), vedených v nakloněně k ose (6) sklíčidla probíhajících vodicích úchytech (7), oproti tělesu (5) sklíčidla otočné upínací pouzdro (11), na kterém je uloženo záběrové pouzdro (27), dosedající silou pružiny (38) na pouzdře (23).
14. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že v úchytu (15) čepu je upraven silou pružiny (26) ovládaný, na čep (14), vložený do úchytu (15) čepu, dosedající vyhazovač (25).
15. Vrtací zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že ve stěně (17) úchytu je přestavitelně uložen zajišťovací článek, zajišťující axiální polohu vyhazovače (25) .
16. Vrtací zařízení podle nároku 15, vyznačující se tím, že na vyhazovači (25) je v obvodovém směru probíhající žlábek (34) vyhazovače a na kroužku (19) vřetene kapsa (35) zajišťovacího článku vytvořena a umístěna tak, že mohou zároveň zaskakovací článek (18) vstupovat do kapsy (22) a zajišťovací článek (33) do kapsy (35) zajišťovacího článku.

16 84748 (84748a) • · • ·· · ·· ·· • · · • · · • · ·

9 · · • · · · · ·
17. Vrtací zařízení podle některého z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že vrtací vřeteno (4) je vytvořeno dvoudílně s vřetenem (36) stroje, majícím závit, a adaptérem (37) vřetene, ve kterém je z jednoho konce vytvořen úchyt (39) závitu a z druhého konce úchyt (15) čepu.