PL175146B1 - Wiertarka z wychylnym promieniowo wrzecionem - Google Patents

Abstract

1. Wiertarka z wychylnym promieniowo wrzecionem, z napedzanym przez wrzeciono uchwytem wiertla, z którego wystaje osiowo wiertlo z czolowa powierzchnia cierna, przy czym wiertlo i/lub plyta, posiadajaca otwór, jest wychylna promieniowo wzgledem osi srodkowej wrzeciona wiertarki, znamienna tym, ze uchwyt (23) wiertla i/lub plyta (10) sa osadzone za pomoca promieniowospre- zystych elementów lozyskowych (12). PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest wiertarka z wychylnym promieniowo wrzecionem, z napędzanym przez wrzeciono uchwytem wiertła, z którego wystaje osiowo wiertło z czołową powierzchnią cierną, przy czym wiertło i/lub płyta posiadająca otwórjest wychylną promieniowo względem osi środkowej wrzeciona wiertarki.

Do wykonywania otworów z podcięciem znane są wiertarki, mające jaki narzędzie wiertarskie wiertło z główką, rozszerzającą się w kierunku swobodnego końca. Podcięcie przy dnie otworu wierconego uzyskuje się tu dzięki temu, że główka wiertła jest wychylana w bok ruchem odchylnym lub zataczającym. Za pomocą ostrzy bocznych lub bocznej okładziny ciernej na główce wiertła rozwierca się przy tym podcięcie w obszarze dna otworu wierconego. Aby za pomocą tego rodzaju główki wiertła można było wykonać nie tylko podcięcie, lecz również część walcową otworu, główka ta jest zaopatrzona na swej powierzchni czołowej w powłokę cierną, na przykład z drobin diamentowych. Jeśli teraz należy wykonać za pomocą takiego wiertła w płycie elewacyjnej także walcową część otworu wierconego, to cała powierzchnia czołowa główki wiertła zaczyna nacierać na twardy materiał płyty elewacyjnej. Wskutek małej prędkości cięcia w środku powierzchni czołowej główki wiertła należy wiercić z dużym ciśnieniem dociskowym, co przyczynia się do przedwczesnego stępienia drobin diamentowych. W związku z tym znacznemu zmniejszeniu ulega trwałość narzędzia wiertarskiego.

175 146

Z opisu patentowego DE-OS-4119 350.4 jest wiertarka do wykonywania otworów wierconych w płytach elewacyjnych, w których użyta wiertarka, a wraz z nią zamocowane w niej wiertło do wykonywania podcięcia jest wychylane z osi środkowej i jest prowadzone podczas operacji rozwiercania w sposób wymuszony wzdłuż krzywki tarczowej. Wychylanie następuje ręcznie i dlatego ruch zataczający wiertła podczas operacji rozwiercania wykazuje tylko niewielką prędkość obrotową.

U podstaw wynalazku leży zadanie opracowania takiej wiertarki, w której pomiędzy główką wiertła a płytą, w której należy wykonać otwór z częścią walcową, podczas operacji wiercenia wykonywany jest promieniowy ruch względny, w celu zwiększenia trwałości wiertła.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że uchwyt wiertła i/lub płyta są osadzone za pomocą promieniowosprężystych elementów łożyskowych. Przez promieniowosprężyste osadzenie uchwytu wiertła i/lub płyty mogą wystąpić drgania wskutek samowzbudzenia w obszarze główki wiertła lub płyty. Drgania główki wiertła można wzbudzić w ten sposób, że w wiertle osiąga się pewien niewielki stan niewyważenia lub też jest ono zaopatrzone w szczególności w asymetryczną powierzchnię czołową.

W zalecanej postaci wykonania przewiduje się, że uchwyt wiertła jest zamocowany na wrzecionie wiertarskim za pośrednictwem sprężystego wału. Wał sprężysty można wykonać ze stali z tak dobraną średnicą i o takiej długości, aby uzyskać wymaganą sprężystość.

Wał sprężysty można osadzić w przestrzeni tłumiącej, wypełnionej smarem stałym lub innym środkiem tłumiącym, w celu tłumienia drgań wału, a tym samym także główki wiertła.

Wiertarkę można również wyposażyć w strefie wału sprężystego w urządzenie wibracyjne, wytwarzające określone drgania. Jako urządzenie wibracyjne może przy tym służyć elektromagnes z wysterowaniem pulsacyjnym, którego pole magnetyczne oddziaływa bezpośrednio na wał lub na ciało ferromagnetyczne, zamocowane na nim. Dzięki temu może następować promieniowe wychylanie główki wiertła z zadaną siłą promieniową i z żądaną częstotliwością. Zderzak, umieszczony na wale sprężystym może przy tym determinować maksymalne wychylenia główki wiertła.

Podobnie za pomocą urządzenia wibracyjnego można również nadawać poziome drgania płycie, spoczywającej poziomo na stole drgającym. Także do tego celu można zastosować elektromagnes, który oddziaływa na element ferromagnetyczny, połączony z płytą lub stołem drgającym, oraz nadaje drgania temu elementowi. ·

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wiertarkę ze stołem drgającym fig 2 - uchwyt wiertła do wiertarki według fig. 1, połączony w wrzecionem wiertarki za pośrednictwem wału sprężystego, fig. 3 - wrzeciono wiertarki z wałem sprężystym jak na fig. 2, jednak z elektrycznym urządzeniem wibracyjnym, fig. 4 - szczegółowe ujęcie elektromagnesu, działającego na wał sprężysty, w przekroju podłużnym, a fig. 5 - elektromagnes według fig. 4, w widoku z góry.

Wiertarka przedstawiona na fig. 1, zawiera napęd 1 z wrzecionem 2, które napędza wiertło 4 za pośrednictwem wału sprężystego 3. Wiertło ma rozszerzającą się stożkowo główkę 5, która jest zaopatrzona w powłokę cierną z drobin diamentowych na swej czołowej powierzchni ciernej 6 oraz na swej powierzchni bocznej 7.

Wał sprężysty 3 umożliwia sprężyste wychylenia promieniowe główki 5 wiertła dzięki samowzbudnym lub wzbudzonym w sposób wymuszony drganiom wału sprężystego 3. Za pomocą urządzenia wibracyjnego 8 można pobudzić wał 3 w sposób wymuszony do drgań, tak, iż można tu mówić o określonych wychyleniach wału 3.

Samowzbudzeniu wału 3 może sprzyjać asymetryczne ukształtowanie w strefie główki wiertła. Jako przykłady wykonania są tu przedstawione: główka 50 wiertła z ukośną powierzchnią czołową oraz główka 51 z zestopniowaną powierzchnią czołową.

Wiertło 4 można opuszczać wzdłuż kierunku strzałki 9 na płytę 10, w celu wykonania otworu wierconego. W przypadku płyty 10 chodzi o płytę elewacyjną, która spoczywa na stole drgającym 11. Stół drgający 11 jest podparty ze swej strony za pośrednictwem promieniowosprężystego elementu łożyskowego 12 i jest wprawiany w poziomy ruch wibracyjny za pomocą silnika niewyważonego 13 jako urządzenia wibracyjnego.

1715 146

W płycie 10 uwidoczniony jest linią przerywaną przekrój wzdłużny wykonywanego otworu z podcięciem. Podczas wykonywania części walcowej 14 otworu 15 przewidziany jest promieniowy względny ruch wzajemny pomiędzy płytą 10 a główką 5 wiertła, w celu uzyskania w środku powierzchni 6 tarcia główki 5 wiertła większych prędkości ścierania lub cięcia. O ile urządzenia wibracyjne wykorzystuje się do wytwarzania względnego ruchu wzajemnego, te ostatnie działają efektywnie przynajmniej podczas wykonywania części walcowej 14. Podczas rozwiercania podcięcia 16, gdy główka wiertła wykonuje w znany jako taki sposób ruch zataczający lub wychylny, występuje zresztą dodatkowo promieniowy względny ruch wzajemny pomiędzy główką 5 wiertła a płytą 10.

Figura 2 przedstawia postać wykonania wrzeciona 2 wiertarki z jego tulejowym przedłużeniem 17, które obejmuje przestrzeń tłumiącą 18, w której osadzony jest wał sprężysty 3, otoczony środkiem tłumiącym 19. Jako środka tłumiącego 19 można użyć smaru stałego, wzbogaconego śrutem.

Przedłużenie promieniowe 17 wrzeciona jest osadzone w łożysku promieniowym 20 i jest uszczelnione względem wału 3 od strony czołowej za pomocą uszczelki 21. Element zderzakowy 22, zamocowany na wale 3, ogranicza wychylenia promieniowe wału sprężystego 3.

Na przednim końcu wału 3 umieszczony jest uchwyt 23 wiertła, w którym zamocowane jest wiertło 4 (fig. 1). W postaci wykonania według fig. 2 wał sprężysty jest wprawiany podczas wiercenia w ruch drgający samowzbudnie, tak iż żądane wychylenia promieniowe występują w strefie główki wiertła.

W postaci wykonania, przedstawionej na fig. 3, do oscylacyjnych wychyleń uchwytu 23 wiertła przeznaczony jest elektromagnes 24. Elektromagnes 24 poddaje się wysterowywaniu pulsacyjnemu za pośrednictwem oscylatora 25 i stopnia wyjściowego 26.

Na figurze 4 przedstawiona jest bardziej szczegółowo postać wykonania elektromagnesu 24 w przekroju podłużnym. Cewka 27 obejmuje rdzeń stalowy 28, którego pole magnetyczne oddziaływa na element ferromagnetyczny 29, zamocowany na wale 3.

Na figurze 5 przedstawione są:elektromagnes 24 w widoku z góry i element 29, zamocowany na wale 3 - w przekroju poprzecznym. Rdzeń stalowy 28 składa się z pakietu blach. Siła F, działająca pulsująco od elektromagnesu na element 29, jest zaznaczona za pomocą strzałki kierunkowej, wychodzącej promieniowo z elementu 29.

175 146

Fig.5

O

175 146

Fig Z,

175 146

175 146

Fig.2

175 146

FigJ

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (10)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wiertarka z wychylnym promieniowo wrzecionem, z napędzanym przez wrzeciono uchwytem wiertła, z którego wystaje osiowo wiertło z czołową powierzchnią cierną, przy czym wiertło i/lub płyta, posiadająca otwór, jest wychylną promieniowo względem osi środkowej wrzeciona wiertarki, znamienna tym, że uchwyt (23) wiertła i/lub płyta (10) są osadzone za pomocą promieniowosprężystych elementów łożyskowych (12).

2. Wiertarka według zastrz. 1, znamienna tym, że uchwyt (23) wiertła jest zamocowany na wrzecionie (2) wiertarki za pośrednictwem wału sprężystego (3) jako sprężystego elementu łożyskowego.

3. Wiertarka według zastrz. 2, znamienna tym, że wał sprężysty (3) jest osadzony w wypełnionej środkiem tłumiącym (19) przestrzeni tłumiącej (18) tulejowego przedłużenia (17) wrzeciona.

4. Wiertarka według zastrz. 3, znamienna tym, że przestrzeń tłumiąca (18) jest uszczelniona do zewnątrz za pomocą promieniowosprężystej uszczelki (21), otaczającej wał sprężysty (3).

5. Wiertarka według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada urządzenie wibracyjne (8) do wprowadzania uchwytu (23) wiertła w drgania promieniowe.

6. Wiertarka według zastrz. 5, znamienna tym, że urządzeniem wibracyjnym (8) jest działający w strefie uchwytu (23) wiertła lub wału sprężystego (3) elektromagnes (24), z pulsującym polem magnetycznym.

7. Wiertarka według zastrz. 3, znamienna tym, że na wale sprężystym (3) umieszczony jest element zderzakowy (22), który ogranicza wychylenia promieniowe wału (3).

8. Wiertarka według zastrz. 3, znamienna tym, że przedłużenie (17) wrzeciona jest osadzone w łożysku promieniowym (20).

9. Wiertarka według zastrz. 1, znamienna tym, że wiertło (4) ma główkę (5), rozszerzającą się ku czołowej powierzchni ciernej (6), oraz że powierzchnia cierna (6) jest nachylona względem osi środkowej wiercenia lub też zestopniowana asymetrycznie.

10. Wiertarka według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta (10) jest umieszczona na stole drgaj ącym (11), które wprowadzane jest w drgania poziome za pomocą urządzenia wibracyjnego (13).