CZ301494A3 - Drilling equipment with deflectable drilling spindle - Google Patents

Description

Vynález se týká vrtacího zařízení s radiálně vychylovatelným J vrtacím vřetenem, s uložením vrtáku poháněným vrtacím vřetení¹ | nem, na němž axiálně vystupuje vrták s čelní třecí plochou, 'ř přičemž vrták a/nebo deska, která se má opatřit vyvrtanou dírou, je radiálně vychylovatelný/á vzhledem ke střední ose vrtacího vřetena.

Dosavadní stav techniky

Pro zhotovování vyvrtaných děr se zářezem jsou známa zařízeni, mající jako vrtací nástroj vrták s vrtací hlavou, rozšiřující se na volném konci. Zářez na dně vyvrtané díry se vytváří tím, že vrtná hlava se vychyluje výkyvným pohybem do strany. Postranními řeznými břity nebo postranním třecím obložením na vrtací hlavě se přitom vydírá zářez v oblasti dna vyvrtané díry. Aby se pomocí takové vrtací hlavy mohl vytvářet nejen zářez, ale také válcová část vrtání, je vyvrtaná· hlava na své čelní straně opatřena třecím obložením, kupříkladu z diamantových úlomků. Pokud se má takovým vrtákem vytvářet do fasádní desky také válcová’ část vyvrtané díry, přichází celá čelní strana vrtací hlavy do záběru s tvrdým materiálem fasádní desky. V důsledku malé řezné rychlosti uprostřed čelní strany vrtací hlavy se musí vrtat s velmi vysokým přítlačným tlakem, což vede k předčasnému ztupení diamantových úlomků. Tím je značné snížena životnost vrtací' ho nástroje.

' Z německého patentového spisu DE-A1 41 lý 350 je zná1 mo vrtací zařízení pro zhotovování vyvrtaných děr se zářezy

V ve fasádních deskách, u ktereho se použitý vrtací stroj a tím i na něm upevněný vrták pro zhotovování zářezu vychyluje ze střední osy a při vydíracím pochodu je nucené veden podél křivkového kotouče. Vykyvování se děje ručně a proto má výkyvný pohyb vrtáku při vydíracím pocjodu jen malý počet

-2otáček.

vynález si klade za úkol vytvořit vrtací zařízení, u kterého se mezi vrtákem a deskou, do níž má být vytvořena vyvrtaná díra s válcovitou částí, provádí radiální relativní pohyb během vrtacího pochodu, aby se zvýšila odolnost vrtáku. ...... *

Podstata vynálezu

Uvedeného cíle je dosaženo vrtacím zařízením s uložením vrtáku poháněným vrtacím vřetenem, na němž axiálně vystupuje vrták s čelní třecí plochou, přičemž vrták a/nebo deska, která se má opatřit 'vyvrtanou dírou, je radiálně vychylovatelný/á vzhledem ke střední ose vrtacího vřetena, jehož podstatou.· je.,, že. uložení...vrtáku, a/nebo: deska., jsou.“ulo-' t ženy pomocí radiálně pružných’úložných .'.prvků:. Radia lne-pružným uložením uložení, vrtáku a/nebo desky^:může dojít.vlastním . buzením ke kmitání v oblasti vrtací, hlavy nebo desky. Kmitání vrtací hlavy může být podněcováno .tím,, že na vrtáku je vytvořena..malá., nevyváženost, nebo že. vrták je vytvořen, zejména s asymetrickou čelní·plochou.

Přednostní provedení spočívá v tom, že uložení vrtáku je upevněno na vrtacím vřetení přes pružný hřídel.⁴ ‘Pružný hřídel může být vytvořen z oceli s tak dimenzovaným průměrem a takovou délkou, že se dosáhne potřebné pružnosti.

♦ '·, · · · '

Pružný hřídel může být uložen v tlumicím prostorz vyplněném tukem nebo jiným tlumicím prostředkem, aby se tlumíly kmity hřídele á tím i vrtací hlavy.

Vrtací zařízení může být opatřeno také vibračním ústrojím v oblasti pružného hřídele,' které' vytváří definované kmitání. Jako vibrační ústrojí může přitom sloužit pulzované ovládaný elektromagnet, jehož magnetické pole působí přímo na hřídeli nebo na ' na něm upevněném feromagnetickém tělese.

-3Tím múze být prováděno radiální vychylování vrtací hlavy s předem určenou radiální silou a s požadovaným kmitočtem. Maximální.vychylování vrstací hlavy přitom muže být vymezováno narážkou, osazenou na pružném,hřídeli.

Podobně může také být deska, která vodorovné doléhá na kmitavý stůl, uváděna vibračním ústrojím do vodorovného kmitání. Také pro tento účel'může být použit elektromagnet, který působí na feromagnetický.prvek spojený s deskou nebo kmitavým stolem, a rozkmitává ho.

* ’ ” ¹

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l schéma vrtacího zařízení z kmitavým· stolem^·· < .S obr.2 podrobnost uložení vrtáku, spojeného přes pružný hří- / . >g del s vrtacím vřetenem, pro vrtací. ústrojí z obr.l, obr. 3,..

vrtací vřeteno s pružným hřídelem jako u obr.2, avšak s elektrickým vibračním ústrojím, obr.4 podrobnost elektromagnetu působícího na pružný hřídel, v podélném řezu/73 a obr. 5 půdorys elektromagnetu podle obr. 4., Příklady provedení vynálezu

Vrtací zařízení znázorněné na obr.l má pohon 1 s vrtacím vřetenem 2, které přes pružný hřídel 2 pohání vrták 4. Vrták má kuželovité rozšířenou vrtací hlavu. 5, která je na její čelní třecí straně 6a na její plášťové ploše 7 opatřena třecím obložení z diamantových úlomků.

Pružný hřídel 2 umožňuje radiálně pružné vychýlení vrtné hlavy 5 v důsledku kmitů vytvářených vlastní buzením nebo nucené buzených kmitů pružného hřídele 2· Prostřednictvím vibračního ústrojí 8 mohou být v hřídeli 2 buzeny nucené kmity, takže se zde také dá hovořit o definovaném vychylování hřídele 3.

-4Vlastni buzení hřídele 2 může být podporováno asymetrickým tvarováním v oblasti vrtací hlavy, κ tomu účelu jsou jako příklady provedení znázorněny vrtací hlava 50 se zešikmenou čelní plochou a vrtací hlava 51 s odstupňovanou čelní plochou. j

I

V

Vrták 4 se -dá ve směru šipky 9 spouštět na desku 10 pro výrobu vyvrtané díry. U desky 10 se jedná o fasádní desku, uloženou na kmitavém stole 11. Kmitavý stůl 11 sám je opřen přes radiálně pružný úložný prvek 12 a je prostřednictvím nevyváženého motoru 13 jako vibračního ústrojí uváděn, do vodorovné vibrace.

Na desce 10 je čárkovaně znázorněn podélný řez vytvářené vyvrtané, díry (vrtání).-se-zářezem.. .Během:., vytváření'.vál— cové. části . .14 vrtání 15 je zajištěn, radiální, .relativní pohyb.

í*mezi deskou. 10 a vrtací hlavou 5., aby * se získaly ve středu. ' třecí plochy 6 vrtací hlavy 5 vyšší třecí nebo řezné rychlosti. Pokud se k vytváření tohoto relativního pohybu používají vibrační... ústrojí, jsou, účinná, alespoň během .vytvářeni válcovité části 14. Při vydírání zářezu 16, při kterém’vrtá-: cí hlava vykonává způsobem, který je sám o sobě známý, výkyvný pohyb, dochází tak jako tak k .radiálnímu pohybu mezi vrtací hlavou 5 a deskou 10.

♦

Obr.2 ukazuje provedení vrtacího vřetena 2 s pouzdrovitým prodloužením 17, které obklopuje tlumicí prostor 18, v němž je vložen pružný hřídel 2, obklopovaný tlumicím prostředkem 19. Jako tlumicí prostředek 19 může být použit tuk <* obohacený drtí.

! j·.

Pouzdrovíté prodloužení 17 vřetena je uloženo v radiálním ložisku 20 a je čelně utěsněno prostřednictvím těsnění 21 proti hřídeli 2- Na hřídeli 2 upevněný dorazový prvek 22 omezuje radiální vychylování pružného hřídele 2·

-5Na předním konci přídele 3. je osazeno uložení 23 vrtáku, na němž je upevněn vrták 4 (obr.l). Při provedeni podle obr.2 je pružný hřídel vlastním buzením při vrtacím pochodu.rozkmitáván, takže dochází k požadovanému radiálnímu • vychylovýní v oblasti radiální hlavy.

i, p Při provedení znázorněném na obr.3 zařízeni obsahuje elektromagnet 24 pro oscilující vychylování uložení 23 vrtáku. Elektromagnet 24 je ovládán pulzované přes oscilátor 25 a koncový stupeň 26.

Na obr.4 je znázorněno provedeni elektromagnetu 24 podrobněji v podélném řezu. Cívka 27 obklopuje železné jádro

28, jehož magnetické pole působí na feromagnetické těleso

29, které je upevněno na hřídeli 3.-

Na. obr. 5 jsou znázorněny v půdorysu elektromagnet 24.. ů a těleso 29, upevněné na hřídeli 3, v řezu. Železné jádro estává ze souboru plechů. Síla F, působící z elektromag-.

netu pulzované na těleso 29, je vyznačena šipkou orientova,nou radiálně směrem od tohoto tělesa 29. ů. ΐ

Claims (9)

1. Vrtací zařízení s radiálně vychylovatelným vrta- cím vřetenem, na němž axiálně vystupuje vrták s čelní třecí il plochou, přičemž vrták a/nebo deska, která se má opatřit vy- j vrtanou dírou, je radiálně vychylovatelný/á vzhledem ke 1

Ί střední ose vrtacího - vřetena/ - vyznačené tím, že uložení (23) vrtáku a/nebo deska (10) jsou uloženy pomocí, radiálně pružných úložných prvků.

2. Vrtací -zařízení podle nároku 1 vyznačené tím, že uložení (23) vrtáku je upevněno přes pružný hřídel (3) jako pružný úložný prvek na vrtacím vřetení (2).

3. Vrtací., září zení: .polde :.nár.oku.. . 1.nebo:. 2. .vyznačené... tím; že. pružný:, hřídel·;;(3.).' leží., v- tlumicím:prostoru.'.(.18.). pouzdrovitého'prodloužení ·.(17.) . vřetene;, vyplněném: tlumícím.... prostředkem (19).

4. Vrtací . zařízení- podle: nároku :3..... .vyznačené:..tím;: že tlumicí. prostor~( 18 ). je. . směrem: ven utěsněn radiálně: pružnýma .. těsněním (21), obklopujícím·pružný* hřídel· (3).

5. Vrtací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 4 vyznačené tím, že uložení (23) vrtáku jé radiálně rozkmitáváno vibračním ústrojím (8).

6. Vrtací zařízení podle nároku 5 vyznačené tím, že vibrační ústrojí (8) je elektromagnet (24) působící v oblasti uložení (23) vrtáku nebo pružného hřídele (3), jehož magnetické pole pulzuje.

7 vyznačené tím, že prodloužení (17) vřetena je uloženo v radiálním ložisku (20).

9. Vrtací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až

7. Vrtací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 4 vyznačené tím, že na pružném hřídeli (3) je osazen dorazový prvek (22), omezující radiální vychylování hřídele (3).

-Ί~

8 vyznačené tím, že vrták (4) má vrtací hlavu (5), rozšiřující ^;se směrem · k čelní třecí ploše (6), a třecí plocha (6) je nakloněna nebo asymetricky odstupňována vůči střední ose vrtání.

10. Vrtací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až

8. Vrtací zařízení podle kteréhokoli z nároků 3 až

9 vyznačené tím, že deska (10) je uložena na kmitavém stole (11), který je prostřednictvím vibračního ústrojí (13) rozkmitáván do vodorovného kmitání.