CZ8316U1 - Rozvod vzduchu pneumatického motoru - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká uspořádání rozvodu vzduchu pneumatického motoru pro ovládání otáčivého pohybu tažného šroubu pro maticové nebo šroubové nýty nýtovacího nástroje.

Dosavadní stav techniky

Otáčivý pohyb tažného šroubu pro maticové nebo šroubové nýty je u nýtovacích nástrojů prováděn pneumatickým motorem, jehož funkce je ovládána oboustranně odpruženým šoupátkem s těsněními. Toto šoupátko je vedeno v průchozím otvoru ventilové hlavy nástroje, opatřené soustavou rozvodných kanálků, propojených s pneumatickým motorem pro jeho roztáčení v obou směrech a propojení s okolním prostředím, a přenáší posuvný pohyb od tažného šroubu. V současné době jsou konstrukce ventilové hlavy nýtovacích nástrojů opatřeny poměrně složitou soustavou rozvodných kanálků, která je náročná na výrobu a zvyšuje náklady. Rovněž šoupátko je zpravidla tvořeno několika díly, které musí být ve funkčních polohách vůči sobě vzájemně axiálně posunuty. Zvyšují se tak nároky na přesnost výroby a tím i výrobní náklady na zhotovení nýtovacího nástroje. Současná provedení uvedených nýtovacích nástrojů jsou popsána v celé řadě patentových spisů, např. v německých patentech DE 3308915, DE 3306827, DE 3216696, britském patentu GB 1327407 a USA patentech US 3929056 a US 3744291.

Podstata technického řešení

Nevýhody současného stavu do značné míry odstraňuje nové uspořádání rozvodu vzduchu pneumatického motoru pro ovládání otáčivého pohybu tažného šroubu pro maticové nebo šroubové nýty nýtovacího nástroje podle tohoto technického řešení. Rozvod vzduchu zahrnuje oboustranně odpružené šoupátko s těsněními, které je uzpůsobeno pro vzájemný přenos posuvného pohybu mezi tímto šoupátkem a tažným šroubem a které je vedeno v průchozím otvoru ventilové hlavy. Ventilová hlava je opatřena soustavou kanálků, propojených s pneumatickým motorem pro jeho roztáčení v jednom směru, pro jeho roztáčení v opačném směru a pro jeho propojení s okolním prostředím. Podstata technického řešení spočívá v tom, že šoupátko je pomocí těsnění svého volného uložení vůči ventilové hlavě děleno na tři úseky, kde proti prostřednímu úseku je ve ventilové hlavě upraven alespoň jeden vstupní průchozí kanál, vůči kterému jsou navzájem přesazené upraveny dva zalomené kanálky. Tyto zalomené kanálky jsou jednotlivě zaústěny na jedné straně do pneumatického motoru a na druhé straně do vnitřního úseku, přivráceného k pneumatickému motoru, respektive do odvráceného vnějšího úseku, propojeného s okolním prostředím. Ve ventilově hlavě je dále upraven průchozí kanálek, spojující výfuk pneumatického motoru s okolním prostředím. Ventilová hlava má středové vystupující osazení, které tvoří vedení pro uložení šoupátka tak, že jeho délka odpovídá délce těsněné části šoupátka včetně okrajových těsnění. Mezi vnitřními těsněními je vytvořen přepouštěcí prostor a mimo toto osazení je s uzavřeným vnitřním prostorem ventilové hlavy na straně přivrácené k pneumatickému motoru propojen průchozí kanálek.

Výhodou tohoto nového technického řešení je výrazné zjednodušení celého systému rozvodu vzduchu pneumatického motoru nýtovacího nástroje, zvýšení jeho spolehlivosti a životnosti.

Těsnění mohou být tvořena O-kroužky, uloženými v osazeních šoupátka, přičemž přepouštěcí prostor je vytvořen vybráním ve ventilové hlavě. Vybrání má s výhodou po obou stranách zkosené hrany, zasahující v neutrální poloze šoupátka až ke vnitřním O-kroužkům.

-1 CZ 8316 Ul

Přehled obrázků na výkresech

Pro bližší vysvětlení je na připojených výkresech vyobrazen příklad provedení technického řešení, které je podrobněji popsáno v následujícím popisu. Na obrázku 1 je v řezu vyobrazeno uspořádání rozvodu vzduchu pneumatického motoru pro ovládání otáčivého pohybu tažného šroubu nýtovacího nástroje v neutrální poloze šoupátka, to je v klidové poloze nýtovacího nástroje. Na obrázku 2 je vyobrazeno uspořádání podle obr. 1 po zatlačení tažného šroubu směrem dovnitř nýtovacího nástroje, například po přiložení maticového nýtu na závitový tm a zatlačení dovnitř. V této funkční poloze se pneumatický motor roztočí jedním směrem. Na obrázcích 2a, 2b a 2c jsou podrobněji v uvedené funkční poloze vyobrazeny v řezu a v čelním pohledu ventilová hlava se šoupátkem a zřetelnou polohou jednotlivých těsnění. Dále je zde vyobrazen příklad konkrétního uspořádání jednotlivých kanálků rozvodu vzduchu. Na obrázcích 3, 3a, 3b a 3c je zobrazena ventilová hlava se šoupátkem, těsněními a kanálky rozvodu vzduchu v další funkční poloze, po působení síly na šoupátko v opačném směru, to je ve směru k nýtu.

Příklady provedení technického řešení

Na obr. 1 je vyobrazena část nýtovacího nástroje, a to sestava hydraulického pístu 2 s průchozím otvorem, ve kterém je suvně a otočně umístěn tažný šroub i. Tažný šroub ije opatřen vnějším osazením, které se ve funkční poloze nýtovacího nástroje (to je při nýtování) opírá o vnitřní osazení tělesa hydraulického pístu 2. Na svém vnějším konci je tažný šroub i opatřen závitem pro našroubování tmu, na který je upevněn maticový nebo šroubový nýt. Na tělese hydraulického pístu 2 jsou obvykle uložena těsnění (nejsou znázorněna) pro hydraulický olej a tlakový vzduch. Těleso hydraulického pístu 2 je tvarováno v tomto případě s několika osazeními, která odpovídají vnějšímu tvaru do něho vložené planetové převodovky a pneumatického motoru 7 s lamelami 15. Na opačném konci tělesa hydraulického pístu 2 je vnitřní závit pro našroubování ventilové hlavy 9 tak, aby dosedací plochy pneumatického motoru 7, jeho předního čela 17 a zadního čela 8, byly k sobě těsně dotlačeny, aby nedocházelo v provozu ke ztrátovému úniku tlakového vzduchu z pneumatického motoru 7.

Na vnitřním konci je tažný šroub i opatřen šestihranem, který zapadá do odpovídajícího otvoru v unášeči 4 planetové převodovky. Je tedy v axiálním směru volně pohyblivý a současně přenáší otáčivý pohyb od pneumatického motoru 7. Celá sestava planetové převodovky (ložisko 3, unášeě 4 planetové převodovky, vnitřní ozubení 5 planetové převodovky s ozubenými koly 18) a pneumatického motoru 7 má středový průchozí otvor pro ovládací tyčku šoupátka 14, které je souose uspořádáno s tažným šroubem 1, hydraulickým pístem 2, rotorem 16 pneumatického motoru 7, unášečem 4 planetové převodovky a ventilovou hlavou 9. Oboustranně odpružené šoupátko 14 (na obou jeho koncích jsou tlačné pružiny 13, vnější pružina 13 se opírá o plastovou krytku 11. připevněnou k ventilové hlavě 9 šrouby 12, vnitřní pružina 13 se opírá o zadní čelo 8 pneumatického motoru 7, opatřené průchozími otvory) je opatřeno těsněními 10, 27 a uzpůsobeno pro vzájemný přenos posuvného pohybu mezí tímto šoupátkem 14 a tažným šroubem i. Je vedené v průchozím otvoru ventilové hlavy 9, která je opatřena soustavou kanálků 22, 23, 24, 25, propojených s pneumatickým motorem 7 pro jeho roztáčení v jednom směru, pro jeho roztáčení v opačném směru a pro jeho propojení s okolním prostředím.

Na vnějším obvodu tělesa šoupátka 14 jsou drážky pro těsnění 10,27, která jsou tvořena O-kroužky. (Alternativně mohou být ve ventilové hlavě 9 uspořádány zápichy a v nich umístěna příslušná těsnění, šoupátko 14 by v takovém případě nemělo stejný průměr po své délce, ale bylo by odpovídajícím způsobem vůči ventilové hlavě 9 tvarováno.) Šoupátko 14 je pomocí těsnění 10.27 svého volného uložení vůči ventilové hlavě 9 děleno na tři úseky 19. 20. 21.

Proti prostřednímu úseku 20 je ve ventilové hlavě 9 upraven vstupní průchozí radiální kanál 22 (může být i šikmý), vůči kterému jsou navzájem přesazené upraveny dva zalomené kanálky 23, 24, které jsou jednotlivě zaústěny na jedné straně do pneumatického motoru 7 a na druhé straně do vnitřního prostoru 28, přivráceného k pneumatickému motoru 7, resp. do odvráceného

-2 CZ 8316 Ul vnějšího prostoru 29. Vstupní průchozí radiální kanál 22 slouží pro přívod tlakového vzduchu do přepouštěcího prostoru 30 mezi šoupátkem 14 a ventilovou hlavou 9 v prostředním úseku 20. Přepouštěcí prostor 30 je vytvořen vybráním ve ventilové hlavě 9, které má po obou stranách zkosené hrany, zasahující v neutrální poloze šoupátka 14 až ke vnitřním O-kroužkům (vnitřnímu těsnění 27).

Soustava zalomených kanálků 23, 24 propojuje jednotlivě přepouštěcí prostory v krajních úsecích 19, 21 šoupátka 14 (radiální mezery mezi šoupátkem 14 a ventilovou hlavou 9) s pneumatickým motorem 7. Ve ventilové hlavě 9 je dále upraven průchozí axiální kanálek 25 (je zřejmé, že nemusí být nutně axiální, může mít pro dosažení požadované funkce i jiné uspořádání), spojující výfuk pneumatického motoru ]_ s okolním prostředím.

Ventilová hlava 9 má středové vystupující osazení 26, které tvoří vedení pro uložení šoupátka 14 tak, že jeho délka odpovídá délce těsněné části šoupátka 14, včetně okrajových těsnění 10. mezi vnitřními těsněními 27 je (jak již bylo uvedeno) vytvořen přepouštěcí prostor 30 a mimo toto osazení 26 je s uzavřeným vnitřním prostorem 28 ventilové hlavy 9 na straně přivrácené k pneumatickému motoru 7 propojen průchozí axiální kanálek 25.

Poloha tělesa pneumatického motoru 7, jeho zadního čela 8 a ventilové hlavy 9 je vůči sobě fixována zajišťovacím kolíkem 6, který prochází souběžnými axiálními otvory v uvedených součástech.

V klidové poloze nýtovacího nástroje (viz obr. 1) je tlakový vzduch přiváděn vstupním průchozím radiálním kanálem 22 do přepouštěcího prostoru 30 šoupátka 14 vůči ventilové hlavě 9, těsněného vnitřním těsněním 27 (dvěma vnitřními O-kroužky). Prostřední úsek 20 šoupátka je tedy těsněn. Šoupátko 14 je v této neutrální poloze udržováno tlačnými pružinami 13, umístěnými na jeho obou koncích. Pneumatický motor 7 se nemůže točit. Po zatlačení na tažný šroub 1 směrem dovnitř nástroje, například po přiložení maticového nýtu na závitový tm a následným zatlačením směrem dovnitř, dojde k posunutí šoupátka 14 vůči ventilové hlavě 9 (viz obr. 2, 2a, 2b a 2c). Druhý O-kroužek ve směru k tažnému šroubu 1 přestane těsnit, zatímco první O-kroužek, který přiléhá k tažnému šroubu 1 těsní. Tlakový vzduch je v této poloze nástroje přiváděn vstupním průchozím radiálním kanálem 22 do přepouštěcího prostoru 30 šoupátka 14, odtud směřuje do přepouštěcího prostoru v předním úseku 19 šoupátka a dále prvním zalomeným kanálkem 23 do vnitřního prostoru pneumatického motoru 7, který se roztočí jedním směrem (například doprava, aby došlo k našroubování maticového nýtu na závitový tm). Tlakový vzduch prochází otáčejícím se pneumatickým motorem 7 a vychází zněj jednak výfukovým kanálkem (průchozím axiálním kanálkem 25, propojeným s okolním prostředím prostřednictvím vnějšího prostoru 29 a průchozích otvorů v krytce 11) ajednak druhým zalomeným kanálkem 24, zaústěným do zadního úseku 21 šoupátka 14. odkud směřuje do vnějšího prostoru 29 a dále ven z nástroje (první O-kroužek na straně odvrácené od tažného šroubu i netěsní).

Po přerušení tlaku na tažný šroub 1 navrátí tlačné pružiny 13 šoupátko 14 zpět do výchozí polohy vůči ventilové hlavě 9, tak že prostřední O-kroužky (vnitřní těsnění 27) opět těsní. Pneumatický motor 7 se zastaví. Působením síly na šoupátko 14 v opačném směru, to je ve směru k maticovému nebo šroubovému nýtu, dojde k posunutí šoupátka 14 vůči ventilové hlavě 9 (viz obr. 3, 3a, 3b a 3c). Třetí O-kroužek ve směru od tažného šroubu I přestane těsnit a čtvrtý O-kroužek vtémže směru začne těsnit. Tlakový vzduch se dostává opět cestou vstupního průchozího radiálního kanálku 22 do přepouštěcího prostoru 30 šoupátka 14, odtud směřuje do přepouštěcího prostoru v zadním úseku 21 šoupátka J4 a dále druhým zalomeným kanálkem 24 do vnitřního prostoru pneumatického motoru 7, který se roztočí opačným směrem (například doleva) a dojde k vyšroubování maticového nebo šroubového nýtu. Tlakový vzduch je z otáčejícího se pneumatického motoru 7 nyní vyfukován jednak výfukovým kanálkem (průchozím axiálním kanálkem 25, propojeným s okolním prostředním prostřednictvím vnějšího prostoru 29 a průchozích otvorů v krytce 11) ajednak prvním zalomeným kanálkem 23, zaústěným do předního úseku 19 šoupátka 14, odkud směřuje do vnitřního prostoru 28,

-3 CZ 8316 Ul propojeného s průchozím axiálním kanálkem 25 a dále ven z nástroje (první O-kroužek na straně přivrácené k tažnému šroubu 1 netěsní).

Průmyslová využitelnost

Uspořádání rozvodu vzduchu pneumatického motoru podle tohoto technického řešení je využitelné zejména pro ovládání otáčivého pohybu tažného šroubu pro maticové nebo šroubové nýty nýtovacího nástroje.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Rozvod vzduchu pneumatického motoru pro ovládání otáčivého pohybu tažného šroubu (1) pro maticové nebo šroubové nýty nýtovacího nástroje, zahrnující oboustranně odpružené šoupátko (14) s těsněními (10, 27), které je uzpůsobeno pro vzájemný přenos posuvného pohybu mezi tímto šoupátkem (14) a tažným šroubem (1), vedené v průchozím otvoru ventilové hlavy (9), která je opatřena soustavou kanálků (22, 23, 24, 25), propojených s pneumatickým motorem (7) pro jeho roztáčení v jednom směru, pro jeho roztáčení v opačném směru a pro jeho propojení s okolním prostředím, vyznačující se tím, že šoupátko (14) je pomocí těsnění (10, 27) svého volného uložení vůči ventilové hlavě (9) děleno na tři úseky (19, 20, 21), kde proti prostřednímu úseku (20) je ve ventilové hlavě (9) upraven alespoň jeden vstupní průchozí kanál (22), vůči kterému jsou navzájem přesazené upraveny dva zalomené kanálky (23, 24), které jsou jednotlivě zaústěny na jedné straně do pneumatického motoru (7) a na druhé straně do vnitřního prostoru (28), přivráceného k pneumatickému motoru (7), respektive do odvráceného vnějšího prostoru (29), propojeného s okolním prostředím, a kde ve ventilové hlavě (9) je dále upraven průchozí kanálek (25), spojující výfuk pneumatického motoru (7) s okolním prostředím, přičemž ventilová hlava (9) má středové vystupující osazení (26), které tvoří vedení pro uložení šoupátka (14) tak, že jeho délka odpovídá délce těsněné části šoupátka (14) včetně okrajových těsnění (10) a přičemž mezi vnitřními těsněními (27) je vytvořen přepouštěcí prostor (30) a mimo toto osazení (26) je s uzavřeným vnitřním prostorem (28) ventilové hlavy (9) na straně přivrácené k pneumatickému motoru (7) propojen průchozí kanálek (25).
2. 2. Rozvod vzduchu pneumatického motoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že těsnění (10, 27) jsou tvořena O-kroužky, uloženými v osazeních Šoupátka (14), přičemž přepouštěcí prostor (30) je vytvořen vybráním ve ventilové hlavě (9).
3. 3. Rozvod vzduchu pneumatického motoru podle nároku 2, vyznačující se tím, že vybrání má po obou stranách zkosené hrany, zasahující v neutrální poloze šoupátka (14) až ke vnitřním O-kroužkům.