Opublikowano: 5.Y.1970 59620 KI. 49 a, 41/02 MKP B 23 b UKD N©2 Twórca wynalazku: mgr inz. Stanislaw Wardzynski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Konstrukcji i Technologii Obrabia¬ rek i Narzedzi „Koprotech", Warszawa (Polska) Urzadzenie do wiercenia glebokich otworów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wiercenia glebokich otworów z okresowym usuwa¬ niem wiórów przez wycofywanie narzedzia z otwo¬ ru, które to urzadzenie sterowane ijest elektrome¬ chanicznie.Znane urzadzenia sluzace do wykonywania otwo¬ rów których glebokosc ijest wielokrotnoscia ich srednicy, odznaczaja sie skomplikowana budowa i tworza z zespolem roboczym jedna calosc.W urzadzeniach tych usuwanie wiórów w czasie nieprzerwanie wykonywanej operacji wiercenia odbywa sie za pomoca doprowadzanej pod wyso¬ kim cisnieniem cieczy chlodzacej przez otwór znaj¬ dujacy sie w osi narzedzia — wiertla.Jak latwo zauwazyc wadami tej metody, a co sie z tym wiaze i urzadzenia, jest przede wszyst¬ kim koniecznosc stosowania drogich i technicznie trudnych do wykonania narzedzi oraz nieoplacal¬ nosc stosowania urzadzenia do operacji wiertar- skich w których ma miejsce wiercenie otworów krótkich.Znane sa równiez urzadzenia do wykonywania glebokich otworów bedace elementem rozdzielnym z zespolem roboczym, których dzialanie oparte jest na zasadzie przekaznika czasowego, to znaczy, ze dlugosc drogi poszczególnych zaglebien czescio¬ wych narzedzia ijest funkcja czasu jego zaglebiania sie w material. Urzadzenia te posiadaja niedogod¬ nosc, która polega na braku powtarzalnosci na¬ stawianych dlugosci zaglebien czesciowych w ko- 20 25 80 lejnych zaglebieniach narzedzia, co ma ujemny wplyw na jego trwalosc, poza tym urzadzen tych nie mozna stosowac przy pracy w pozycji piono¬ wej.Inne znane urzadzenia tego typu sa sterowane elektromagnetycznie za pomoca ruchomego korpu¬ su z dwoma zderzakami, którego przesuw stero¬ wany jest przesuwna kotwa elektromagnesu. Za¬ sadnicza wada urzadzenia ijest uzaleznienie dlu¬ gosci zaglebienia czesciowego od wielkosci skoku kotwy elektromagnesu, co samo w sobie ogranicza zakres stosowania tych urzadzen do niewielkich dlugosci zaglebien czesciowych oraz niewielkiej ^calkowitej glebokosci otworu.Celem wynalazku jest usuniecie wad znanych urzadzen, polegajacych na znacznych kosztach wy¬ konania, skomplikowanej budowie, koniecznosci uzywania narzedzi specjalnych oraz braku powta¬ rzalnosci dlugosci odcinków kolejnych zaglebien czesciowych narzedzia. Aby osiagnac ten cel zalo¬ zono opracowanie urzadzenia dzialajacego na za¬ sadzie sterowania elektromechanicznego o prostej budowie przy równoczesnym zachowaniu minimal¬ nych wymiarów gabarytowych. Daloby to w efek¬ cie urzadzenie, które mozna bedzie instalowac do kazdego zespolu roboczego, zaleznie od potrzeb, bez wzgledu na to czy przeznaczony on ijest do wykonywania operacji glebokich wiercen, czy do zwyklych operacji wiertarskich.Zgodnie z wytyczonym zadaniem opracowano 596203 urzadzenie którego zasadnicza cecha jest uklad trzech dzwigni na które oddzialywaja dwa suwaki umieszczone na listwie sterowania posuwu, przy¬ czyni na suwakach tych umieszczone sa nastawne zderzaki. Na jednym z suwaków umieszczona jest listwa zderzakowa, której wielkosc wysuniecia re¬ gulowana jest elementem srubowym. Listwa ta oddzialywujac na suwak poprzedzajacy, okresla glebokosc pierwszego czesciowego zaglebienia sie narzedzia w cyklu pracy, którego schemat ozna¬ czono symbolem „a". Równoczesnie na listwie ste¬ rowania posuwu umieszczone sa dwa nastawne zderzaki stale, które razem ze zderzakami na su¬ wakach dzialaja na odpowiednie wylaczniki kran¬ cowe w czasie cyklu pracy, którego schemat ozna¬ czono symbolem „a" i „b". Polozenie dzwigni usta¬ laja odpowiednie zderzaki oraz wspólpracujace z nimi sprezyny, ponadto, dzwignia jest polaczona ze zwora elektromagnesu którego wlaczenie w ob¬ wód elektryczny powoduje uniesienie dzwigni do góry, a po rozlaczeniu, opadniecie do polozenia okreslonego odpowiednim zderzakiem.Przy pracy urzadzenia w pozycji pionowej wspo¬ mniana dzwignia wyposazona jest w sprezyne na¬ ciagowa, której dzialanie skierowane jest w kie¬ runku przeciwnym do kierunku dzialania zwory elektromagnesu. Druga z dzwigni, która stanowi zaczep dla suwaka pierwszego, utrzymywana jest w polozeniu wyjsciowym za posrednictwem spre¬ zyny naciskowej. W czasie pracy zespolu robocze¬ go odchyla sie ona do dolu pod wplywem nacisku wywieranego przez dzwignie katowa wspólpracu¬ jaca z suwakiem drugim, do polozenia ustalonego zderzakiem regulowanym. Urzadzenie charaktery¬ zujace sie powyzszymi cechami wraz z jego obudo¬ wa zamocowywane jest do loza zespolu posuwowe¬ go na którym zamontowany jest zespól roboczy.W odmianie urzadzenia omówionego wyzej, dzwignia katowa wspólpracujaca z suwakiem dru¬ gim zastapiona jest rolka umieszczona w dzwigni bedacej zaczepem suwaka pierwszego, skutkiem czego urzadzenie moze zawierac tylko dwie dzwig¬ nie.W obydwu wspomnianych przypadkach, moze moze byc zastosowane rozwiazanie przewidujace zastapienie elektromagnesu odpowiednim zatrza¬ skiem, sterujacym polozeniem dzwigni która w roz¬ wiazaniach poprzednich sterowana byla elektro¬ magnesem.Jak wynika z powyzszego, urzadzenie wedlug wynalazku spelnia postawione przed nim cele, to znaczy jest dostatecznie malych rozmiarów pozwa¬ lajacych na mocowanie go do kazdego zespolu po¬ suwowego jako element wyposazenia specjalnego, posiada prosta budowe oparta na najprostszych elementach jakimi sa dzwignie i suwaki, co z ko¬ lei gwarantuje niezawodnosc dzialania i latwosc Wykonania urzadzenia. Równoczesnie zostalo ono "oparte na zasadzie, która nie wiaze drogi zagle¬ bien czesciowych narzedzia w sposób funkcyjny z" czasem. Dodatkowa zaleta jest mozliwosc jego stosowania w zespolach, których praca wykonywa¬ na jest w pozycji poziomej, skosnej lub pionowej.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykla¬ dowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1. 59620 4 przedstawia widok urzadzenia z boku które jest zamocowane do typowego zespolu posuwowego ze wspólpracujacym z nim zespolem wrzecionowym, fig. 2. przedstawia schemat przebiegu operacji gle- 5 bokiego wiercenia w cyklu „a" i „b", fig. 3. przed¬ stawia dzwignie bedaca zaczepem do suwaka pierwszego z umieszczona w niej rolka, fig. 4. przedstawia widok z boku odmiany urzadzenia w której zastosowano zatrzask sprezynowy, fig. 5. io przedstawia widok czolowy zatrzasku sprezynowe¬ go.Urzadzenie wedlug wynalazku dajace sie w spo¬ sób latwy i prosty zamocowac do zespolu robocze¬ go skladajacego sie z loza 1, san 2 — tworzacych 15 zespól posuwowy, oraz zamontowanego na nim ze¬ spolu jedno lub wielowrzecionowego 3 napedzane¬ go silnikiem elektrycznym 4, ma listwe sterowa¬ nia 5 z wykonanym w niej kanalem teowym slu¬ zacym do zamocowania stalych zderzaków na- 20 stawnych 6 i 7 i suwaków 8 i 9 zaopatrzonych w sprezyny 10 i wkladki cierne 11. Wspomniany suwak 8 posiada zab 12 wspólpracujacy z zacze- ? pem dzwigni 13 oraz nastawny zderzak 14 oddzia¬ lywujacy na wylacznik krancowy WK1. Suwak 9 25 zas, posiada w swej przedniej czesci próg 15, któ¬ ry za posrednictwem dzwigni 16 dziala na dzwig¬ nie 13 powodujac jej obrót do oporu ze zderza¬ kiem nastawnym 17, oraz jest wyposazony w zde- ..... rzak regulowany 1,8 oddzialywujacy na wylacznik 30 krancowy WK2 i listwe regulowana 19, której wysuniecie do przodu okresla wzajemne polozenie suwaków 8 i 9.Wyzej wymieniony zderzak 6 wspólpracuje z wylacznikiem krancowym WK3, a zderzak 7 35 z wylacznikiem krancowym WK4 bedac tym sa¬ mym elementem sterujacym praca elektromagne¬ su 20, który powoduje unoszenie dzwigni 21 do góry razem ze zderzakiem nastawnym 22. Dzwig¬ nia 21 w urzadzeniu przeznaczonym do pracy 40 w pozycji poziomej z chwila wylaczenia obwodu elektromagnesu 20 opada pod wplywem wlasnego ciezaru do punktu ograniczonego zderzakiem re¬ gulowanym 23, a w rozwiazaniu do pracy w po¬ zycji skosnej lub pionowej zaopatrzona jest w do- 45 datkowa sprezyne 24.Odmiana urzadzenia wedlug wynalazku zaopa¬ trzona jest w rolke 25 umieszczona w dzwigni 13 spelniajaca role dzwigni 16 z wersiji pierwszej urzadzenia. 50 W rozwiazaniu, które moze zastapic obydwa po¬ przednie, wyeliminowano koniecznosc stosowania elektromagnesu 20 zastepujac go zatrzaskiem spre¬ zynowym skladajacym sie ze sprezyny 26, która dzialajac na dzwignie 21, ustawia za posrednic- 55 twem kolka 27 dzwignie 13 w górnej pozycji wyj¬ sciowej okreslonej kolkiem 28, (pozycja dolna wy¬ znaczona jest zderzakiem regulowanym 29) oraz rygla 30 wspólpracujacego z zaczepem 31. Praca rygla sterowana jest sruba zderzakowa 32 umie- 60 szczona w zderzaku nastawnym 7.Dzialanie urzadzenia w cyklu automatycznym »jest nastepujace: zespól posuwowy 1, 2 po naci¬ snieciu przycisku „start" na pulpicie sterowniczym, rusza ruchem szybkim do przodu przy czym staly 65 zderzak nastawny 6 zwalnia przycisk wylacznika5 59620 6 krancowego WK3. Razem z zespolem 1, 2 porusza sie listwa sterowania 5 a z nia suwaki 8 i 9. Zde¬ rzak regulowany 18 suwaka 9 napotyka na swojej drodze wylacznik krancowy WK2, naciskajac go powoduje zmiane — ruch szybki do przodu (szybki dobieg) na ruch roboczy do przodu, przy czym od tego punktu narzedzie zaczyna zaglebiac sie w ma¬ terial.W czasie dalszej drogi, suwak 9 — swoim pro¬ giem 15 oddziafcywuje na dzwignie 16 powodujac jej obrót az do oporu ze zderzakiem nastawnym 17. Wielkosc katowa tego obrotu est równowazna przesunieciu liniowemu do tylu suwaka 9 o wiel¬ kosc odcinka „n", równego odcinkowi o jaki w na¬ stepnym cyklu nastapi opóznienie przelaczenia szybkiego dobiegu zespolu na posuw roboczy. Po pewnym czasie nastawny zderzak 14 suwaka 8 wejdzie w kontakt z przyciskiem wylacznika kran¬ cowego WK1 co spowpduje przelaczenie posuwu roboczego na szybki ruch do tylu (szybkie wyco¬ fanie) zespolu 1, 2. Ruch ten trwa do chwili, kie¬ dy zderzak nastawny 6 wejdzie w kontakt z wy¬ lacznikiem krancowym WK3 powodujac zmiane dotychczasowego ruchu na ruch szybkiego dobie¬ gu. W punkcie tym nastepuje zakonczenie pierw¬ szego cyklu operacji glebokiego wiercenia, w któ¬ rym narzedzie wykonalo pierwsze z zalozonych kilku czesciowych zaglebien, i rozpoczecie nastep¬ nego cyklu, w którym narzedzie poglebi otwór o nastepny odcinek.Cykl nastepny w swej pierwszej fazie ma prze¬ bieg podobny do cyklu poprzedniego, a mianowi¬ cie zespól 1, 2 razem z listwa sterowania 5 i su¬ wakiem 8 i 9, porusza sie ruchem szybkim do przo¬ du. Jak powiedziano wyzej, suwak 9 zostal prze¬ suniety do tylu o wielkosc odcinka „n", zas suwak 8 pozostal na swoim poprzednim miejscu* przy czym odleglosc miedzy nimi zostaja takze powiek¬ szona o te wartosc. Aby wiertlo rrioglo zaglebic sie w material o nastepny odcinek bedacy czescia cal¬ kowitej glebokosci gotowego otworu, nastawny zderzak 14 suwaka 8 musi zostac przesuniety tak, aby jego opUeglosc od WK2 wynosila Lr + ni W praktyce musi on zostac przesuniety w kie¬ runku suwaka 9 o wielkosc „n". Operacja ta jest dokonywana w ten sposób, ze zanim suwak 9 wej¬ dzie w kontakt z dzwignia 16 zab 12 suwaka 8 napotyka zaczep dzwigni 13 i suwak przemieszczac sie bedzie do tylu, Ruch ten trwa od chwili, kiedy pod naciskiem progu 15 suwaka 9 dzwignia 16 obróci sie do oporu ze zderzakiem nastawnym 17 i odchyli dzwignie 13 w jej dolne polozenie. Po¬ ciaga to za soba zwolnienie suwaka 8. Wzajemna odleglosc i polozenie poszczególnych elementów które uczestnicza w tej fazie cyklu sa oczywiscie tak dobrane, ze zwolnienie suwaka 8 nastapi w chwili kiedy jego odleglosc od WK1 bedzie wy¬ nosila Lr + n, a odcinek o jaki zostanie on prze¬ suniety do tylu wynosi „n". W tym samym cza¬ sie, suwak 9 zostal takze ponownie przesuniety do tylu o wartosc równa odcinkowi kolejnego czescio¬ wego zaglebienia przez co stworzona zostala baza do wykonania nastepnego kolejnego cyklu czescio¬ wego zaglebienia wiertla. Dalszy przebieg opisy¬ wanego cyklu jest analogiczny do poprzedniego, to znaczy, ze przesuwajacy sie bez przeszkód nastaw¬ ny zderzak 14 suwaka 8 wejdzie w kontakt z wy¬ lacznikiem krancowym WK1, nacisnie go i prze- 5 laczy posuw roboczy na szybkie wycofanie zespolu.Kolejne cykle (czesciowe zaglebienia wiertla) operacji glebokiego wiercenia sa powtórzeniem opisywanego cyklu, a suwaki 8 i 9 sa kolejno przesuwane do tylu o odcinki kolejnych zaglebien x czesciowych m, n2, n3... nn. Proces ten trwac be¬ dzie az do chwili kiedy zderzak 7 nacisnie wylacz¬ nik krancowy WK4 powodujac zalaczenie elektro¬ magnesu 20, co automatycznie pociagnie za soba uniesienie dzwigni 21 do góry. Cofajacy sie zespól 1, 2 a z nim listwa 5 i suwaki 8 i 9 napotykaja na swojej drodze zderzak 22 i zostana przesuniete do pozycji Wyjsciowej bedacej przygotowaniem do wykonania cyklu pierwszego. Zatrzymanie zespolu w pozycji wyjsciowej praz wylaczenie elektroma¬ gnesu i zasygnalizowanie tego faktu obsludze, na¬ stepuje w wyniku nacisniecia wylacznika kranco¬ wego WK3 przez cofajacy sie zderzak 7.Odmiana urzadzenia w której dzwignia 16 zo¬ stala zastapiona rolka 25, wspóldzialanie wszyst¬ kich jego elementów jest identyczne z podanym wyzej opisem, z tym, ze próg 15 suwaka 9 wspól¬ pracuje ze wspomniana rolka 25 powodujac za jej posrednictwem obrót dzwigni 13. W rozwiazaniu urzadzenia wedlug wynalazku mogacym zastapic obydwa poprzednie, czesciowe zaglebienia narze¬ dzia (jeden cykl) przebiega zgodnie z ponizszym opisem. Polozenie wyjsciowe dzwigni 13, 16 i 21 ograniczone jest kolkami 27 i 28 oraz odpowiedni¬ mi sprezynami 26 i 261. Dzwignie 13 i 21 znajduja sie w swoim najwyzszym krancowym polozeniu, zderzak 22 jest w kontakcie z suwakiem 9, a za¬ trzask sprezynowy 30 pozostaje wcisniety. W chwi¬ li kiedy ruch szybki do przodu zespolu 1, 2 zosta- ijje zmieniony na .ruck: posuwu roboczego, próg 15 suwaka 9 naciska na dzwignie 16 lub w odmianie urzadzenia na rolke 25, powodujac za jej posred¬ nictwem obrót dzwigni 13 az do oporu ze zderza¬ kiem regulowanym 29. Dzwignia 13, obracajac sie, naciska poprzez kolek 27 dzwignie 21, która prze¬ mieszczajac sie do dolu zmusza zatrzask 30 aby zazebil sie z dzwignia 31 utrzymujac ja w polo¬ zeniu, .przy którym mozliwy _staje sie swobodny przesuw suwaków 8 i 9 nad zderzakiem nastaw¬ nym 22. Przebieg dalszych czynnosci jest identycz¬ ny ijak podano wyzej w opisie pracy urzadzenia wedlug wynalazku posiadajacym elektromagnes.W chwili gdy proces wiercenia zbliza sie do kon¬ ca to znaczy, urzadzenie jest w trakcie wykony¬ wania ostatniego czesciowego zaglebienia, sruba zderzakowa 32 stalego zderzaka nastawnego 7 na¬ ciska na wystep 301 zatrzasku 30 powodujac jego rozlaczenie sie z dzwignia 31. Skutkiem tych za¬ biegów jest to, ze w chwili kiedy zespól 1, 2 za¬ czyna poruszac sie ruchem szybkim do tylu, dzwig¬ nie 13 i 21 unosza sie do góry pod dzialaniem sprezyn 26 i 261, a zderzak nastawny 22 zatrzymu¬ je suwaki 8 i 9 ustawiajac je w pozycji wyjscio¬ wej do wykonywania nastepnego procesu glebokie¬ go wiercenia. 15 20 25 30 35 40 45 50 fr5 6059620 PL