HU183968B - Bore hammer for boring and percussion drilling - Google Patents

Description

A találmány tárgya fúrókalapács fúráshoz és ütvefúráshoz, házzal és a házhoz képest axiálisan eltolható, forgatva-fúráskor a házra támaszkodó szerszámtartóval, amiben a szerszámot a szerszámszár axiálisan zárt mélyedéseibe kapcsolódó reteszelőelemek axiális játékkal rögzítik.

A fúrókalapácsok - különösen a kis és közepes teljesítményű fúrókalapácsok — a legtöbb esetben ütvefúrás mellett, tisztán forgatva-fúrásra is alkalmasak. A szerszámtartó iránt támasztott követelmények viszont a két üzemmódnál nagyon eltérőek.

Ütvefúráskor mindenekelőtt a fúrási teljesítmény a fontos és ennek megfelelően az ütési energiát lehetőleg veszteség nélkül kell a szerszámnak átadni. Forgatva-fúráskor viszont a fúrószerszám ütésmentes körforgása a fontos, például annak érdekében, hogy a fúrás megkezdésekor a szerszám csúcsát pontosan lehessen elhelyezni. A szerszámzárat a szerszámtartóban axiális játékkal szokták rögzíteni, hogy az ütési energia lehetőleg veszteség nélkül menjen át a szerszámszárra. A szerszámszárat így a szerszámtartóban korlátozott mértékben axiálisan el lehet tolni. Ezáltal a szerszámszár hátsó vége közvetlen érintkezésbe kerül az ütőfej elülső végével. A szerszámszárnak a szerszámtartóban végzett relatív mozgása következtében kopás lép fel. A kopás eredményeként a szerszámszár és a szerszámtartó között idővel radiális játék keletkezik. Az ütőfej és vezetéke között is kell radiális játéknak lennie, hogy ezzel elkerüljük a súrlódást és az ütési energia súrlódás okozta veszteségeit. Végül a szerszámtartó és az ütőfej közötti kapcsolat sem fix, hanem van közöttük egy bizonyos axiális és ezáltal elkerülhetetlenül radiális játék is. Az összes radiális játék összegeződése következtében az ütőfej a házhoz képest, a szerszámtartó az ütőfejhez képest és végül maga a szerszám a szerszámtartóban erősen ferde lehet. Az ebből eredő szögeltérés a fúrószerszám hosszán, annak csúcsáig több millimétert is kitehet. Ez kedvezőtlen feltételeket jelent a forgatva-fúráshoz.

Találmányunk célja olyan fúrókalapács kialakítása, ami mind ütvefúráskor, mind forgatva-fúráskor lehetővé teszi az optimális működést.

A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a szerszámtartón és a házon központozó elemek vannak, amelyek a szerszámtartónak a házra való axiális rátámaszkodásakor egymásba kapcsolódnak. A szerszámot axiális megfogása végett a szerszámtartóban két ütköző között lehet rögzíteni. Az egyik ütköző a szerszámtartóval van összekötve, a másik ütközőt a szerszámtartóhoz képest axiálisan el lehet tolni és rögzíteni lehet. Legalább az egyik ütköző és a szerszámszár közé be lehet fogni legalább két reteszelőelemet, amelyek a szerszámszár kerületén egyenletesen elosztva helyezkednek el.

A találmány szerinti kialakítás révén egyrészt közvetlenül a házon központozzuk a szerszámtartót, másrészt a szerszámot a szerszámtartóban axiálisan befogjuk és ugyanakkor központozzuk. Ezáltal biztosítjuk a szerszám ütésmentes körforgását.

Konstrukciós okok miatt célszerű a központozó elemeket a szerszámtartón levő központozó toldatként és házoldali központozó furatként kialakítani. Ez a megoldás nem igényel külön ráfordítást, mert a házban amúgy is van egy átmenő furat az ütőfej számára. így csak a szerszámtartón kell egy központozó toldatot kialakítani, amelynek átmérője megfelel az előbb említett furatnak. 2

Elvileg mind a központozó toldat, mind a központozó furat lehet hengeres. Mivel ekkor - például a kopás miatt — ismét radiális játék léphet fel, ezért előnyös, ha a központozó toldat és a központozó furat a fúrás irányával ellentétes irányban kúposán szűkül. Az ilyen kialakítás önközpontozó kúpos ülékként működik. így a fúrókalapács rászorításakor automatikusan létrejön a központozás a szerszámtartó és a ház között.

A szerszámtartónak a házon való feltámaszkodása következtében forgatva-fúráskor relatív mozgás lép fel a szerszámtartó és a ház között. Célszerű a központozó elemeket siklócsapágyként kialakítani, hogy a relatív mozgás okozta kopást lehetőség szerint elkerüljük. Ez elérhető a két egymáson csúszó elem anyagának olyan megválasztásával, hogy a súrlódási tényező kicsi legyen. Alkalmas anyag például szürkevas, bronz vagy bizonyos műanyagok, így politetrafluoretilén (teflon). A súrlódást ezen kívül csökkenthetjük kenőanyagokkal, így zsírral vagy olajjal.

Forgatva-fúráskor jelentős erők léphetnek fel ott, ahol a szerszámtartó a házra támaszkodik. Előnyös a központozó elemeket gördülőcsapágyként kialakítani, hogy az ezen erők által okozott súrlódási veszteségek minél kisebbek legyenek. Gördülőcsapágyként például alkalmazhatunk kúpgörgős csapágyakat, amelyek mind axiális, mind radiális erőket felvesznek.

Forgatva-fúráskor célszerű rögzítőelemeket alkalmazni, amelyek a szerszámtartót a házhoz képest rögzítik. Ezzel érjük el, hogy a szerszámtartó a fúrókalapács helyzetétől függetlenül a házra támaszkodjék. A rögzítőelemek kiküszöbölik az esetleges axiális játékot. Az átkapcsoláshoz ütvefúrásról forgatva-fúrásra és vissza, ezeket a rögzítőelemeket ki lehet alakítani például bütyökként és felfutó görbe pályaként. A görbe pálya lehet például meredek emelkedésű menet. A működtetést járulékosan rugós elemekkel lehet könnyebbé tenni.

A szerszám befogásához a másik ütközőt a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltoljuk és rögzítjük. Ennek megkönnyítése végett célszerű a másik — a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltolható és rögzíthető — ütközőt egy tolóhüvelyként kialakított működtető elemen elhelyezni. A működtető elem működtethető például függetlenül az ütvefúró eszköz üzemi állapotától. A hibás működtetés elkerülése végett a működtető elemet összekapcsolhatjuk azzal a szerkezettel, ami átkapcsol ütvefúró üzemmódról forgatva-fúró üzemmódra. Ez egyrészt megakadályozza, hogy ütvefúró üzemmódban· axiálisan rögzített szerszámmal dolgozzunk, másrészt biztosítja, hogy forgatva-fúró üzemmódban a szerszám axiálisan rögzítve legyen. A működtető elem tolóhüvelyként való kiképzésével mindenekelőtt a szerszámtartó kiegyensúlyozatlanságát kerüljük el. Ezen kívül a tolóhüvely működtethető a szerszámtartó minden forgási helyzetében.

A szerszámtartó kialakításának egyszerűsége végett célszerű az axiálisan rögzíthető reteszelőelemeket az axiálisan eltolható ütköző és a szerszámszáron levő, axiálisan határolt mélyedés egyik válla között elhelyezni, így a szerszám befogásához a másik állítható ütközőn át először a reteszelőelemeket toljuk a szerszámszáron levő, axiálisan határolt mélyedés vállához, majd a szerszámot toljuk a reteszelőelemeken át a fix ütközőhöz. Az axiálisan eltolható ütköző és a szerszámszáron levő, axiálisan határolt mélyedés válla közé befogható reteszelőelemek révén a szerszámszár és az axiálisan eltolható üköző kö-21

183 968 zott alakzáró kapcsolat jön létre. így nincs szükség az ütköző közvetlen kapcsolódására a szerszámszáron.

A találmány egyik előnyös kiviteli alakjánál az axiálisan befogható reteszelőelemeket a szerszámtartóval összekötött ütköző és a szerszámszár axiálisan határolt 5 mélyedésének egyik válla között helyezzük el. A reteszelőelemek ebben az esetben is alakzáró kapcsolatot létesíthetnek az ütköző és a szerszámszár között. így magának az ütközőnek nem kell benyúlnia a szerszámszárhoz.

A szerszámtartón és a szerszámszáron fellépő erők 10 egyenletes elosztása végett célszerű összesen négy reteszelőelemet alkalmazni. Ezek közül kettő-kettő egymásnak átmérősen ellentetten helyezkedik el. Az egyik pár reteszelőelemet a szerszámtartóval összekötött ütköző és a szerszámszáron levő, axiálisan határolt mélyedések 15 egyik válla között, a másik párt a szerszámszáron levő, axiálisan határolt mélyedések másik válla és a másik — a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltolható és rögzíthető — ütköző között lehet axiálisan rögzíteni. így a két ütköző a szerszámszárat két-két reteszelőelem között 20 axiálisan rögzíti. Az ekkor keletkező axiális erők mindig párosán lépnek fel, ezért a szerszám és a szerszámtartó közötti radiális játék esetén sem tudjuk ferde helyzetbe hozni a szerszámot a szerszámtartóban. Négy reteszelőelem elhelyezése a kerületen gyakorlatilag kiküszöböli 25 a szerszámtartó kiegyensúlyozatlanságát. Ha a szerszámtartó kerületén egyenletesen elosztva négy mélyedés van, akkor a szerszámot — a szerszámtartóba való behelyezésekor — minden helyzetből 90°-nál kisebb szögű elforgatással reteszelhetjük. 30

Az erők elosztása több reteszelőelemre ezen kívül csökkenti a kopást, mind a szerszámon, mind a szerszámtartón.

A forgatónyomaték átviteléhez célszerű a reteszelőelemeket görgőkként kialakítani. Ezzel csökkentjük a 35 fellépő felületi nyomást. Ha kettőnél több reteszelőelemet alkalmazunk, akkor eloszthatjuk közöttük a forgatónyomaték átvitelének és az axiális rögzítésnek a funkcióját. így például azokat a reteszelőelemeket, amelyek csak az axiális rögzítésre szolgálnak, golyókként ala- 40 kíthatjuk ki. A golyókat gbzdaságosabban lehet gyártani.

A találmányt annak egy példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül:

— az 1. ábra a találmány szerinti fúrókalapács rész- 45 lete, ütvefúró helyzetben;

— a 2. ábra az 1. ábra szerinti fúrókalapács forgatvafúró helyzetben;

— a 3. ábra a 2. ábra szerinti fúrókalapács metszete a

III-III vonal mentén. 50

Az 1.-3. ábrán látható fúrókalapácsnak van egy 1 háza. Az 1 házban van a 2 rugó. Az 1 házban axiálisan eltolhatóan vezetjük a 3 ütőfejet. A súrlódás csökkentése végett a 3 ütőfej és az 1 házban levő vezeték között radiális játék van. A 3 ütőfej elülső végén 3a hornyok 55 vannak és ezen kívül van egy. csökkentett ármérőjű 3b lépcsője. A 3 ütőfejet 5 menesztőelemek kötik össze a 4 felfogóhüvellyel. A felfogóhüvelyen 4a, 4b és 4c nyílások vannak. A 6 szerszám 6a szerszámszárának átmérője megfelel a 3 ütőfej 3b lépcsője átmérőjének. A 6 szer- 60 számnak ezt a 6a szerszámszárát dugjuk be a 4 felfogóhüvelybe. A 6a szerszámszáron axiálisan zárt 6b mélyedések vannak. A 4a nyílásokba kerülnek a 3 ütőfej 3a hornyaiba kapcsolódó 5 menesztőelemek. A 4b és 4c nyílásokban 7, 8 reteszelőelemek vannak, amelyek a 6a 65 szerszámszár 6b mélyedéseibe kapcsolódnak. A 6b mélyedések hosszabbak, mint a 7,8 reteszelőelemek. Ennek megfelelően a szerszámtartó ebben a helyzetben axiális játékkal tartja a 6 szerszámot. A 4 felfogóhüvely hátsó végén egy központozó 4d toldat van, amely a fúrási iránnyal ellenkező irányban kúposán szűkül. Az 1 háznak van egy központozó la furata, amely megfelel a központozó 4d toldatnak. A 4 felfogóhüvelyt a 9 tolóhüvely veszi körül. Ezt a tolóhüvelyt a felfogóhüvelyhez képest axiálisan, korlátozott mértékben el lehet tolni. A 9 tolóhüvely elülső végén két átmérősen ellentett 9a ütköző van. A 9a ütközők a 7 reteszelőelemekre hatnak. A szerszámtartó elülső részénél van elhelyezve az axiálisan eltolható 10 fogantyúhüvely. A 10 fogantyúhüvelyt a 4 felfogóhüvellyel összecsavarozott 11 fedőtárcsa biztosítja. A 10 fogantyúhüvely és a 9 tolóhüvely között van egy 12 nyomórugó. Ha a 10 fogantyúhüvelyt a 12 nyomórugó ellenében visszahúzzuk, akkor a 7, 8 reteszelőelemek radiálisán kiléphetnek a 6a szerszámszáron levő 6b mélyedésekből és a 6 szerszámot ki lehet venni a szerszámtartóból.

A 2. ábrán látható forgatva-fúrási helyzetben a szerszámtartót a 2 rugó a 3 ütőfejen át axiálisan rögzíti az 1 házhoz képest. .Ekkor a központozó 4d toldat és a központozó la furat összekapcsolódik. Ezáltal központozzuk a szerszámtartót a házon. A súrlódás csökkentése végett a központozó la furat kialakítható sikló- vagy gördülőcsapágyként. Mikor a szerszámtartót az 1 házhoz szorítjuk, akkor ezen kívül a 9 tolóhüvely axiálisan eltolódik a 4 felfogóhüvelyhez képest. Ekkor a 7 reteszelőelemek a 9a ütközők révén a 6a szerszámszár 6b mélyedéseiben axiálisan eltolódnak addig, míg fel nem fekszenek a 6b mélyedések elülső vállán és menesztik a 6 szerszámot. így az egész 6 szerszám kissé kitolódik a szerszámtartóból addig, amíg a 8 reteszelőelemek egyrészt a 6a szerszámszár 6b mélyedéseinek hátsó vállán, másrészt a 4 felfogóhüvelyben levő 4c nyílás elülső végén fel nem fekszenek. Minthogy a 4b nyílások hosszabbak, mint a 4c nyílások, ezért a 7 reteszelőelemek ekkor nem fekszenek fel a 4b nyílások elülső végén. A szerszámot így a 7, 8 reteszelőelemek közbeiktatásával rögzítjük egy axiálisan fix ütköző és egy axiálisan eltolható és rögzíthető ütköző között. A 6a szerszámszáron nem lépnek fel billentőnyomatékok, mivel két-két 7, 8 reteszelőelem egymással átmérősen ellentetten helyezkedik el.

A 2. ábrán láthatók az axiálisan eltolható 9a ütköző és a 6a szerszámszár között rögzített 7 reteszelőelemek. A 3. ábrán láthatók a 4c nyílás által képzett fix ütköző és a 6a szerszámszár között rögzített 8 reteszelőelemek. A 6 szerszámot tehát úgy lehet axiálisan rögzíteni, hogy a 9 tolóhüvelyt a 4 felfogóhüvelyhez képest eltoljuk. Ezzel ugyanakkor központozzuk a 4 felfogóhüvelyt az 1 házhoz képest. A két művelet együttes hatására a 6 szerszám pontosan a fúrási középvonalba kerül a forgatva-fúráshoz.

Claims (9)

1. Fúrókalapács házzal és a házhoz képest axiálisan eltolható, forgatva-fúráskor a házra támaszkodó szerszámtartóval, amelyben a szerszámot a szerszámszár axiálisan zárt mélyedéseibe kapcsolódó reteszelőelemek axiális játékkal rögzítik, azzal jellemezve, hogy a szerszámtartón és a házon (1) központozó elemek vannak,

183 9ό8 amelyek a szerszámtartónak a házra való axiális rátámaszkodásakor egymásba kapcsolódnak és a szerszám (6) axiális megfogása végett két ütköző között rögzíthető, amelyek közül az egyik a szerszámtartóval van összekötve, a másik ütköző (9a) pedig a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltolható és rögzíthető és legalább az egyik ütköző és a szerszámszár (6a) közé legalább két, a szerszámszár (6a) kerületén egyenletesen elosztva elhelyezett reteszélőelem (7,8) befogható.

2. Az 1. igénypont szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a központozó elemek a szerszámtartón elhelyezett központozó toldatként (4d) és a házoldali központozó furatként (la) vannak kialakítva.

3. A 2. igénypont szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a központozó toldat (4d) és a központozó furat (la) a fúrás irányával ellentétes irányban kúposán szűkül.

4. Az 1.3. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a központozó elemek gördülőcsapágyként vannak kialakítva.

5. Az 1,—5. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy forgatvafúráskor a szerszámtartót a házhoz képest rögzítőelemek rögzítik.

7. Az 1.-6. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a másik, a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltolható és rögzíthető ütköző (9a) egy tolóhüvelyként (9) kialakított mű5 ködtető elemen van elhelyezve.

8. Az 1.-7. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az axiálisan rögzíthető reteszelőelemek (7) az axiálisan eltolható ütköző (9a) és a szerszámszáron (6a) levő, axiálisan hatá1 o rolt mélyedések (6b) egyik válla között vannak.

9. Az 1.—8. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az axiálisan rögzíthető reteszelőelemek (8) a szerszámtartóval összekötött ütköző (4c) és a szerszámszáron (6a) levő, axiáli15 san határolt mélyedések (6b) egyik válla között vannak.

10. Az 1,—9. igénypontok bármelyike szerinti fúrókalapács kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy összesen négy reteszelőelemet (7, 8) tartalmaz, amelyek közül két, egymásnak átmérősen ellentett reteszelőelem (7)

20 a szerszámtartóval összekötött ütköző (4c) és a szerszámszáron (6a) levő, axiálisan határolt mélyedések (6b) egyik válla között, két egymásnak átmérősen ellentett reteszelőelem (8) pedig a szerszámszáron (6a) levő, axiálisan határolt mélyedések (6b) másik válla és a

25 másik, a szerszámtartóhoz képest axiálisan eltolható és rögzíthető ütköző (9a) között axiálisan rögzíthető.