CZ96597A3

CZ96597A3 - Upínací zařízení pro nástroje ručního nářadí

Info

Publication number: CZ96597A3
Application number: CZ97965A
Authority: CZ
Inventors: Werner Kleine; Wolfgang Lange; Reinhard Schulz; Holger Meinke
Original assignee: Hilti Aktiengesellschaft
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1998-06-17
Also published as: CZ137393A3; CA2100488A1; CZ282630B6; AU4191893A; DK0579579T3; NO179067B; US5397203A; CZ283835B6; KR940005359A; CN1040956C; CN1087305A; HUT68752A; FI933194A0; PL299669A1; KR100259229B1; SK279680B6; AU661171B2; HU9302020D0; FI933194A; MX9304240A

Description

Oblast techniky Dl£0fl \ i /1

Vynález se týká upínacího zařízení pro nástroje i iíuč*nkHb θ i nářadízejména pro sekání a vrtání s příklepem, sestávající.^ z | vedení, v němž je radiálně posuvně uložen alespoň-—jeděii blokovací element a v němž je vytvořen středový otvor.

I h

-¹ Dosavadní stav techniky

V patentovém spisu DE - PS 25 51 125 jsou popsány známé upínací mechanismy pro ruční nářadí, sestávající z upínacího zařízení a nástroje, který je tvořen upínací stopkou, jenž má jednu nebo dvě uzavřené blokovací drážky a jednu nebo dvě otevřené unášecí drážky otáčení pro zasunutí do axiálního upínacího zařízení, .které má jeden nebo dva radiálně posuvně , blokovací elementy, jenž jsou v tomto případě vytvořeny ve tvaru koule. Mimo těchto koulí je také známé provedení blokovacích elementů ve tvaru válců. Spolupůsobením blokovacích elementů s axiálně uzavřenými blokovacími drážkami vzniká spojení tvarovým stykem mezi nástrojem a upínacím zařízením. Radiálním vysunutím blokovacích elementů se může toto spojení tvarovým stykem zrušit, takže se nástroje mohou z upínacího zařízení vyjmout.

Mimořádně vysokému namáhání jsou však vystaveny unášecí drážky otáčení, otevřené směrem k volnému konci upínací stopky, do kterých zabírají odpovídající unášecí lišty upínacího zařízení. Toto vysoké namáhání má původ v točivém momentu, přenášeném z upínacího zařízení na nástroj. Tento točivý moment je o to větší, o co je větší průměr nasazeného nástroje. Na základě současných trendů, podle kterých dochází k většímu rozsahu nasazování nástrojů s větším průměrem působení u ručního nářadí, nastávají důsledkem mimořádně vysokých přenášených točivých momentů v unášecích drážkách otáčení tak velké příznaky opotřebení, že dochází k předčasnému vyřazení nástrojů. Toto vyřazení, způsobené unášecími drážkami otáčení, může nastat podstatně dříve, než normální opotřebení podmíněné použitím nástrojů podle jejich určení.

Výše uvedené blokovací drážky včetně spolupůsobících blokovacích elementů nejsou vystaveny zvláště vysokým nárokům, protože při provozu má nástroj v upínacím zařízení, vzhledem k blokovacím elementům, prakticky plovoucí uložení, tj. blokovací

Ti elementy nepřenášejí v provozu při spolupůsobení s blokovacími drážkami žádné velké síly. Pouze pro vytahování nástroje z vývrtu ve stavebních dílech se přenášejí přes blokovací drážky, $ při spolupůsobení s blokovacími elementy, určité axiální síly, čímž se zajistí zachování spojení mezi nástrojem a upínacím * -zařízením.

Uspořádání větších unášecích drážek pro dosažení větší plochy záběru, odpovídající přenášenému točivému momentu, ztroskotává vzhledem k tomu, že se tím tak zeslabí průřez upínací stopky a Že je předem naprogramován výpadek z důvodů takového zeslabení průřezu. Uspořádání dalších unášecích drážek otáčení ztroskotává na potřebě místa, protože část povrchu upínací stopky je již zabrána axiálně uzavřenými blokovacími drážkami a další. zákroky na povrchu by vedení nástroje rozhodujícím způsobem zhoršily. V patentovém, spisu EP 355 071 je popsán známý nástroj se stopkou, jejíž povrch zabírají tři axiálně uzavřené blokovací drážky. Toto známé řešení má jednu unáŠecí drážku otáčení, která má obvyklé a odpovídající rozměry a jednu unáŠecí drážku otáčení, navazující oboustranně na blokovací drážku, ale podstatně menších rozměrů. Nevýhodou $ tohoto známého řešení je značná ztráta velikosti 'přenášeného « točivého momentu a kvality vedení z důvodu blokovacích drážek, . které zabírají značné části povrchu upínací stopky.

Pcda.Ía t.cL.yynál azu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje upínací zařízení pro nástroje ručního nářadí, zejména pro sekání a vrtání s příklepem, sestávající z vedení, v němž je radiálně posuvně uložen alespoň jeden blokovací element a v němž je vytvořen středový otvor, jehož podstata spočívá v tom, že vedení je uloženo v ovládacím pouzdru, jenž je uloženo v kleci.

Blokovací element pro zasunutí do axiálně uzavřených blokovacích drážek nástroje je radiálně posuvně uložen ve vnitřním prostoru, vytvořeném ve vedení, v němž jsou vytvořeny jednak alespoň dvě unášecí lišty pro zasunutí do unášecích drážek otáčení nástroje a jednak alespoň jedna podélná lišta pro zasunutí do podélné drážky nástroje. Celkový axiální průmět podélné lišty leží uvnitř axiálního průmětu příslušného blokovacího elementu, zasahujícího svou částí do středového otvoru. Podélná lišta má jednak k oboustranně sousedícím unášecím lištám ve směru obvodu rozdílné vzdálenosti a jednak plochu na straně unášení.

Výhodou tohoto provedení je to, že upínací zařízení zaručuje, zejména při spolupůsobení s vhodným nástrojem, přenos ^Lvětších točivých momentů bez náchylnosti k opotřebení, přičemž podélná lišta nezeslabuje upínací zařízení, ani rozhodujícím způsobem neredukuje povrch sloužící k vedení., upínací stopky.

Proto také nevznikají ztráty kvality vedení nástroje, ačkoliv se podstatně zvýší celková plocha záběru nutná pro přenos točivého momentu.

Podle výhodného provedení jsou ve vedení vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecí lišty.

Výhodou tohoto provedení je to, že takto ..vytvořené unášecí . lišty plně postačují pro navržené upínací: zařízení, nebot v axiálním směru se nepřenášejí téměř Žádné síly.

Podle dalšího výhodného provedení jsou ve vedení vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé podélné lišty.

Výhodou tohoto provedení je to, že se dostatečně zvětší pro přenos točivého momentu rozhodující celková plocha záběru, aniž by se dále zeslaboval průřez upínacího zařízení a upínací stopky ' a aniž by bylo nutné se vzdát rozhodujících podílů povrchu sloužících pro vedení nástroje. Umístěním podélných lišt diametrálně protilehle se docílí rovnoměrné rozdělení sil a navíc se získají výrobně-technické výhody tím, že při případné beztřískové výrobě, například protlačováním, mohou být uspořádány lisovací přípravky vzájemně protilehle.

Podle dalšího výhodného provedení svírají osy souměrnosti podélných lišt s osami souměrnosti blokovacích elementů ostrý úhel.

Výhodou tohoto provedení je ideální zatížení upínacího zařízení točivým momentem a optimální využití nepřekrývajících se podílů ploch axiálního průmětu, jako opěrných ploch pro axiální usazení nástroje.

Podle dalšího výhodného provedení má alespoň plocha na straně unášení podélných lišt konvexní tvar.

Výhodou tohoto provedení je to, že každopádně zabrání škodlivým vlivům deformačních tvarů na upínací zařízení a nástroj.

Další výhodou upínacího zařízení je dostačující zvětšení potřebné celkové plochy záběru pro přenos točivého momentu, přičemž tento délkový rozměr podélných lišt nezpůsobuje žádné další zeslabení průřezu upínacího zařízení a přispívá mimoto navíc k optimálnímu vedení.

Další výhodou je to, že nevznikají žádné škodlivě se projevující deformační tvary a navíc takové provedení ulehčí způsob výroby tím, že přípravky nutné pro tento účel se mohou zjednodušit, takže se zvyšuje jejich životnost. Z hlediska přenosu točivého momentu se docílí optimální poměry. Dále, je zamezena tvorba deformačních tvarů, snížení opotřebení a vytvoření bezvadného optického dojmu upínacího zařízeni, Z hlediska nasazení lisovacích přípravků nevznikají potíže vyvolané podříznutím.

Další výhodou je optimální dimenzování a tvarování podélných lišt upínacího zařízení, zejména z hlediska pevnosti, čímž jsou vytvarovány jak podélné drážky, tak také spolupůsobící podélné lišty, jako souměrný profil.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých znázorňuje obr. 1 boční pohled na první příklad provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou, obr. 2 příčný řez upínací stopkou z obr. 2 podle čáry II - II, obr. 3 boční pohled na druhý příklad provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou, obr. 4 příčný řez upínací stopkou z obr. 3 podle Čáry IV - IV, obr. 5 boční pohled na třetí příklad provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou, obr. 6 příčný řez upínací stopkou z obr. 5 podle čáry VI - VI, obr. 7 podélný , řez schematicky znázorněného upínacího zařízení s upínací stopkou.

obr. 8 příčný řez upínacím zařízením z obr. 7 podle čáry VIII - VIII, obr. 9 příčný řez čtvrtým příkladem provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou, obr. 10 příčný řez pátým příkladem provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou a obr. 11 příčný řez šestým příkladem provedení nástroje pro ruční nářadí s upínací stopkou.

T ·*

Příklady provedení vynálezu

Nástroj pro ruční nářadí podle obr. 1 a 2 sestává z upínací stopky 1, v níž jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecí drážky 2. otáčení, jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky 1. Obě unášecí drážky 2 otáčení jsou axiálně k volnému konci, upínací stopky 1 otevřené. V upínací stopce 1 jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně . protilehlé.. blokovací drážky 2, jejichž podélné, osy jsou rovnoběžně s podélnou osou upínací stopky 1 a jejichž příčná osa je kolmá na příčnou osu unášecích drážek 2 otáčení.

Obě blokovací.drážky 2 jsou. axiálně .uzavřené.. ,V. upínací stopce.,1 je vytvořena jedna podélná drážka 4, jejíž podélná osa je rovnoběžná s. podélnou .osou-, upínacím stopky.; 1. Podélná drážka. 4 je vytvořena po celé délce jedné blokovací drážky 2, kterou na obou jejích koncích protíná. Axiální průmět podélné drážky 4 leží uvnitř axiálního průmětu blokovací drážky -2- Rozsah blokovací dlážky 2 nepřekrytý axiálním průmětem podélné drážky 4 tvoří opěrnou plochu 2b· $

Jak ukazuje zejména obi. 2, má příčný průřez podélné drážky 4 tvar písmena V, přičemž její plocha 4a na straně J;., unášení probíhá radiálně a tangenciálně ke dnu blokovací drážky 2- První hrana 2a vyústění blokovací drážky 2 je totožná s druhou hranou 4b vyústění plochy 4a na straně unášeni podélné drážky 4. Příčný průřez obou unášecích drážek . 2 otáčení má lichoběžníkový tvar a příčný průřez obou blokovacích drážek 2 má konkávní tvar.

Nástroj pro ruční nářadí podle obr. 3 a 4 sestává z upínací stopky 2, v níž jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecí drážky 2 otáčení, jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky 2· Obě unášecí drážky ·£ otáčení jsou axiálně k volnému konci upínací stopky £ otevřené. V upínací stopce £ jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé blokovací drážky Ζ» jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky ji a jejichž příčná osa je kolmá na příčnou osu unášecích drážek £. otáčení. Obě blokovací drážky Z jsou axiálně uzavřené. V upínací stopce 5. jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé podélné drážky jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky jj>. Každá podélná drážka & je vytvořena po celé délce příslušné blokovací drážky Z, kterou na jejích obou koncích protíná. Axiální průmět každé podélné drážky 8

J leží uvnitř axiálního průmětu příslušné blokovací drážky 7 a překrývá se s ním. Rozsah blokovacích drážek Z nepřekrytý axiálním průmětem podélných drážek £. tvoří opěrné plochy Za.

Jak ukazuje zejména obr. 4, má příčný průřez podélných drážek & lichoběžníkový tvar. Každá podélná drážka £. má plochu 8a na straně unášení. Příčný průřez obou unášecích drážek g. otáčení má lichoběžníkový tvar a obou blokovacích drážek Z má konkávní tvar. Osy L souměrnosti podélných drážek S. jsou excentrické a rovnoběžné s osou V souměrnosti blokovacích drážek ZNástroj pro ruční nářadí podle obr. 5 a 6 sestává z upínací stopky 2/ v níž jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecí drážky 10 otáčení, jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky 2· Obě unášecí $ drážky 10 otáčení jsou axiálně k volnému konci upínací stopky 2 * otevřené. V upínací stopce 2 jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé blokovací drážky 11. jejichž podélné osy % jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky 2 a jejichž příčná osa je kolmá na příčnou osu unášecích drážek 12 otáčení. Obě blokovací drážky 11 jsou axiálně uzavřené. V upínací stopce 2 jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé podélné drážky 12, jejichž podélné osy jsou rovnoběžné s podélnou osou upínací stopky 2· Každá podélná drážka 12. je vytvořena po celé délce příslušné blokovací drážky H, kterou na obou jejích koncích protíná. Axiální průmět každé podélné drážky 12 leží uvnitř axiálního průmětu příslušné blokovací drážky 11 a překrývá se s ním. Rozsah blokovacích drážek H nepřekrytý axiálním průmětem podélných drážek 12 tvoří opěrné plochy 11b.

Jak ukazuje zejména obr. 6, má příčný průřez podélných drážek 12 lichoběžníkový tvar. Osy ^rsouměrnostiL, podélných drážek 12 svírají s osou Y souměrnosti blokovacích drážek 11 ostrý první úhel á v rozmezí 10° až 35°. Každá podélná drážka 12.

má jednak plochu 12a na straně unášení, která tvořý tangentu ke dnu blokovacích drážek ll a jednak protilehlou druhou plochu 12Js, která je totožná s osou Y souměrnosti blokovacích drážek 11. První hrana lla vyústění blokovacích drážek 11 je „ s

totožná s druhou hranou 12c vyústění plochy 12a na straně unášení podélných drážek 12. Příčný průřez obou unášecích \ drážek 13 otáčení má lichoběžníkový tvar a obou blokovacích drážek 11 má konkávní tvar.

Na obr. 7 a 8 je znázorněno upínací zařízení, například pro upínání nástrojů podle obr. 5 a 6, které sestává z klece 15, v níž je uloženo ovládací .pouzdro 14, v němž. je uloženo vedení 13. se středovým otvorem, které, má dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecíí lišty 13a pro zasunutí.do unášecích drážek 10 otáčení a dvě vzájemně ..diametrálně protilehlé podélné, lišty 13b-. . pro zasunutí do podélných drážek 12. Ve vnitřním prostoru. 13c vedení 13 jsou například , v radiálním směru, posuvně uloženy dva vzájemně diametrálně protilehlé blokovací elementy 16 pro zasunutí do blokovacích drážek ll. Blokovací elementy 16 podle obr. 5 a 6 mají tvar koule. Otáčením nebo podélným posunováním ovládacího pouzdra 14 proti vedení 13 jsou vytlačovány blokovací elementy 16. které mají známá a nezakreslená vybrání, z blokovacích drážek ll a po jejich vysunutí opustí středový otvor vedení 13, čímž uvolní upínací stopku 2.. Celkový axiální průmět podélné lišty 13b leží uvnitř axiálního průmětu příslušného blokovacího elementu 1&. Podélná lišta 13b má k oboustranně sousedícím unášecím lištám 13a ve směru obvodu rozdílné vzdálenosti.

Umístěním diametrálně protilehlých unášecích lišt 13a a podélných lišt 13b nastává rovnoměrné rozdělení přenášeného točivého momentu na nástroj. Podélné lišty 13b jsou proti blokovacím elementům 16 tak přesazené, že osy souměrnosti podélných lišt 13b svírají s osami souměrnosti blokovacích elementů 16 ostrý úhel.

Na obr. 9 je znázorněna upínací stopka 1,.7 _f jenž je téměř shodná s upínací stopkou 2., znázorněnou na obr. 5 a 6 a která rovněž sestává ze dvou unášecích drážek 18 otáčení, dvou blokovacích drážek 19 s opěrnou plochou 19a_r dvou podélných drážek 20 s plochou 20a na straně unášení a druhou plochou 20b. Plocha 20a na straně unášení má konvexní tvar. Dno blokovací drážky 19 protíná dno podélné drážky 25.· Druhá plocha 20b svírá s osou γ souměrnosti blokovacích drážek 19 směrem od plochy 20a na straně unášení ostrý druhý úhel h v rozmězí 2° až 10°.

Na obr. 10 je znázorněna upínací stopka 21, jenž je téměř shodná s upínací stopkou 12, znázorněnou na obr. 9 a která

- rovněž sestává ze dvou unášecích drážek 22 otáčení, dvou blokovacích drážek 23 s opěrnou plochou 23a. dvou podélných drážek 24 s plochou 24a na straně unášeni a druhou plochou 24hDruhá plocha 24b má konvexní tvar.

Na obr. 11 je znázorněna upínací stopka 25, jenž je téměř shodná s upínací stopkou 2, znázorněnou na obr. 5 a 6 a která rovněž sestává ze dvou unášecích drážek 26 otáčení, dvou blokovacích drážek 27 s opěrnou plochou 27a. dvou podélných drážek 28 s plochou 28a na straně unášení a druhou plochou 28b. které mají konkávní tvar a které se protínají v ose L souměrnosti podélných drážek 28. Plocha 28a na straně unášení má stejné zakřivení jako dno blokovacích drážek 22· První hrany -22h vyústění blokovacích drážek 27 jsou totožné s druhými hranami 28c vyústění podélných dlážek 22·

Příčný průřez podélných drážek 4, 2, 12, 22, 24, 22 může mít $ libovolný tvar, zejména lichoběžníkový nebo trojúhelníkový tvar.

Podélná drážka 4, 2, 12, 20., 24, 28 má k oboustranně sousedícím t

* unášecím drážkám 2, £., 12, 12, 22, 26 ve směru obvodu rozdílné % vzdálenosti. Axiální průmět podélných drážek 4, 2, 12, 22, 24, je menší než axiální průmět blokovacích drážek 2, 2, 11, 12, 22, 22· První hrany 2a, Ha· 27b vyústění blokovacích drážek 2, 11, 27 a druhé hrany 4b. 12c. 28c podélných drážek 4, 12, 22 ee kryjí.

Upínací zařízení pró nástroje ručního nářadí podle vynálezu lze vyrábět třískovým nebo beztřískovým způsobem, například protlačovacím lisováním. V případě třískového obrábění prakticky lze vyrobit libovolné profily upínací stopky 1, 5, 2, 12, 21, 25 a také profily podélných drážek 4, 2, 12, 22, 24, 22·

Výše uvedené příklady provedení upínacího zařízení mají tu výhodu, že upínací zařízení mohou být použity ,pro běžné upínání v ručním nářadí. Vynálezem získané výhody zvýšení točivého momentu, který se má přenášet, se mohou využít tehdy, když se nástroje nasadí do výše popsaného upínacího zařízení se středovým otvorem.

Přednostním tvarem provedení podélných lišt 13b je konvexně zakřivený průběh nebo alespoň její plochy na straně unášení.

Zejména z hlediska výroby přináší souměrný profil podélných lišt 13b určité výhody, takže další výhodou je rovněž konvexně zakřivený průběh protilehlé plochy, která je protilehlá k unášecí ploše. Jak oblouk unášení plochy, tak protilehlá-plocha \ může v podstatě odpovídat oblouku, které opisují blokovací elementy 16 ve tvaru koule nebo válce.

Claims

1. Upínací zařízení pro nástroje' ručního nářadí; zejníéjia pro sekání a vrtání s příklepem, sestávající z vedení, v~TT§raŽ je radiálně posuvně uložen alespoň jeden blokovací element a v němž je vytvořen středový otvor, vyznačující se tím, že vedení (13) je uloženo v ovládacím pouzdru (14), jenž je uloženo, v kleci (15) , přičemž blokovací element (16) pro zasunutí do axiálně uzavřených blokovacích drážek (3, 7, 11, 19, 23, nástroje je radiálně posuvně uložen ve vnitřním prostoru (13c), vytvořeném ve vedení (13), v němž jsou vytvořeny jednak alespoň dvě unášecí lišty (13a) pro zasunutí do unášecích drážek (2, 6, 10, 18, 22, 26) nástroje a jednak alespoň jedna podélná lišta (13b) pro zasunutí do podélné drážky (4, 8, 12, 20, 24, 28) otáčení nástroje, přičemž celkový axiální průmět podélné lišty (13b) leží uvnitř axiálního průmětu příslušného blokovacího elementu (16) , zasahujícího svou částí do středového otvoru, přičemž podélná lišta (13b) má jednak,k oboustranně sousedícím unášecím lištám (13a) ve směru obvodurozdílné vzdálenosti a jednak plochu na straně unášení.

2. Upínací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve vedení (13) jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé unášecí lišty (13a).

3. Upínací zařízení podle nároku l, vyznačující se tím, že * ve vedení (13) jsou vytvořeny dvě vzájemně diametrálně protilehlé podélné lišty (13b) .

4. Upínací zařízení podle některého z nároků 1 a 3, vyznačující se tím, že osy souměrnosti podélných lišt (13b) svírají s osami souměrnosti blokovacích elementů (16) ostrý úhel.

5. Upínací zařízení podle některého z nároků 1, 3 a 4, vyznačující se tím, že alespoň plocha na straně unášení podélných lišt (13b) má konvexní tvar.