ЗАЖИМНОЙ ИНСТРУМЕНТ В ВИДЕ ШИРОКОЗАХВАТНЫХ ПЛОСКОГУБЦЕВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК B25B7/00 B25B7/12 

Настоящее изобретение относится к зажимным инструментам, в частности, выполненным в виде широкозахватных плоскогубцев, и может использоваться при работе с заготовками большого габарита по сравнению с размером инструмента, при этом форма поверхности заготовки может варьироваться от круглой до многогранной и не влияет на надежность захвата.

Многие традиционные захватные плоскогубцы имеют недостаток, заключающийся в неэффективной геометрии захватывающих рабочих поверхностей при работе с деталями большого диаметра. При попытке приспособить традиционные захватные плоскогубцы к деталям большого диаметра захватывающее усилие может вытолкнуть деталь из открытых губок, препятствуя получению устойчивого зажима.

Названные недостатки присущи, например, известным плоскогубцам по патенту США N 45 41 312, содержащим корпус, зажимное приспособление с неподвижной губкой, жестко закрепленной на корпусе, и подвижной губкой, шарнирно закрепленной на корпусе с возможностью перемещения относительно неподвижной губки. Обе губки имеют противолежащие друг другу рабочие поверхности с участками различного профиля, при этом губки выполнены так, что концы их в закрытом положении смыкаются и линия смыкания расположена на продольной геометрической оси, проходящей ниже оси шарнира крепления подвижной губки и через ось регулировочного винта рычажного запирающего механизма, который предназначен для регулирования расстояния между губками и их фиксации.

Губки, изготовленные из пружинной стали, располагаются параллельно при определенном зазоре между ними, что дает возможность зажимать заготовку толщиной не более 5 мм.

Задачей настоящего изобретения является создание зажимного инструмента в виде широкозахватных плоскогубцев, хорошо приспособленных для работы с деталями как большого, так и малого диаметра при одновременном уменьшении или устранении тенденции к выталкиванию детали из плоскогубцев при их зажиме.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в зажимном инструменте в виде широкозахватных плоскогубцев, содержащем корпус, зажимное приспособление с неподвижной губкой, жестко закрепленной на корпусе, и подвижной губкой, шарнирно закрепленной на корпусе с возможностью перемещения относительно неподвижной губки; рычажный запирающий механизм для регулирования расстояния между губками и их фиксации, установленный между подвижной губкой и корпусом, при этом губки выполнены так, что концы в закрытом положении смыкаются и линия смыкания расположена на продольной геометрической оси L, проходящей ниже оси шарнира крепления подвижной губки и через ось регулировочного винта рычажного запирающего механизма, причем обе губки имеют противолежащие друг другу рабочие поверхности, каждая из которых содержит концевую, промежуточную и вогнутую относительно продольной геометрической оси L внутреннюю части, согласно изобретению в соответствии с 1 вариантом, вогнутая внутренняя часть рабочей поверхности неподвижной губки выполнена по дуге окружности с углом α не менее 45^o, а вогнутая внутренняя часть рабочей поверхности подвижной губки выполнена по дуге окружности в углом b не менее 80^o и большим, чем угол a причем обе дуги принадлежат общей окружности.

В частном случае реализации угол a равен 60^o, а угол b равен 90^o, при этом вогнутые внутренние части рабочих поверхностей обеих губок могут быть выполнены по дуге окружности с радиусом более 1 дюйма (2,54 см), предпочтительно 1,5 дюйма (3,8 см) и снабжены зубцами.

В соответствии со вторым вариантом изобретения противолежащие одноименные части рабочих поверхностей выполнены асимметрично относительно оси J, проходящей через ось шарнира крепления подвижной губки и линию смыкания губок, при этом вогнутая внутренняя часть рабочей поверхности неподвижной губки отстоит от оси J на величину, равную X, а вогнутая внутренняя часть рабочей поверхности подвижной губки отстоит от оси J на величину, равную Y, причем соотношение X/Y составляет не более 0,5, предпочтительно не более 0,4, а наиболее предпочтительно равно 0,3.

Указанный результат достигается и тем, что промежуточные части рабочей поверхности обеих губок выполнены цилиндрически выпуклыми в направлении продольной геометрической оси L и снабжены зубцами. Кроме того, рычажный запирающий механизм для регулирования расстояния между губками и их фиксации содержит рукоятку, установленную с возможностью поворота на оси, жестко закрепленной на подвижной губке; укороченный рычаг, смонтированный с возможностью поворота на рукоятке, и регулировочный винт, ввернутый по резьбе в противолежащий неподвижной губке конец корпуса так, что один конец винта упирается в свободный конец укороченного рычага.

Для повышения компактности и упрощения чистовой обработки инструмента при его изготовлении неподвижная губка образует внешнюю выпуклую поверхность, примыкающую к корпусу, корпус образует внешнюю выпуклую поверхность, примыкающую к неподвижной губке, при этом обе поверхности плавно переходят одна в другую в месте соединения неподвижной губки и корпуса. И касательная к внешней выпуклой поверхности в основном параллельна продольной геометрической оси L.

Отличительной особенностью изобретения является то, что максимальный габаритный размер заготовки (цилиндрической, шестиугольной) определяется радиусом кривизны вогнутых частей рабочих поверхностей обеих губок, а асимметричное выполнение этих частей с заявленным соотношением размеров позволяет исключить выталкивание большой заготовки при ее зажиме.

На фиг. 1 показан вид сбоку зажимного инструмента в закрытом положении; на фиг. 2, 3 вид сбоку, показывающий инструмент в открытом положении с захватываемой деталью: цилиндрической или шестиугольной.

Зажимной инструмент в виде широкозахватных плоскогубцев содержит корпус 12, жестко соединенный с неподвижной губкой 14 зажимного приспособления, которая имеет рабочую поверхность 16, содержащую концевую часть 18, промежуточную часть 20 и вогнутую внутреннюю часть 22.

В данном варианте концевая часть 18 является плоской и может быть зубчатой, имеющей накатку или гладкой. Промежуточная часть 20 выполнена цилиндрически выпуклой и содержит ряд зубцов 24. Вогнутая внутренняя часть 22 выполнена по дуге окружности с радиусом который, предпочтительно, больше 1 дюйма (2,54 см) и, наиболее предпочтительно, равен 1,5 дюйма (3,8 см), и снабжена зубцами 26.

На корпусе 12 жестко закреплена ось шарнира 28, на который с возможностью перемещения относительно неподвижной губки 14 установлена подвижная губка 30, рабочая поверхность 32 которой противолежит рабочей поверхности 16 неподвижной губки 14 таким образом, чтобы обрабатываемая деталь была зажата между ними.

Рабочая поверхность 32 подвижной губки 30 содержит концевую часть 34, промежуточную часть 36 и вогнутую внутреннюю часть 38. В настоящем варианте изобретения концевая часть 34 является плоской, промежуточная часть 36 выполнена цилиндрически выпуклой, а вогнутая внутренняя часть 38 выполнена по дуге окружности с радиусом, равным радиусу вогнутой внутренней части 22 неподвижной губки 14 и составляющим не менее 1 дюйма (2,54 см), предпочтительно, равным 1,5 дюйма (3,8 см).

Промежуточная часть 36 и вогнутая внутренняя часть 38 снабжены зубцами 40 и 42.

Положение подвижной губки 30 относительно неподвижной губки 14 определяется рычажным запирающим механизмом 44, который регулирует расстояние между губками и фиксирует их.

Рычажный запирающий механизм 44 содержит рукоятку 46, закрепленную на оси 47 подвижной губки 30 и оформленную для захвата рукой; укороченный рычаг 48, который смонтирован с возможностью поворота на рукоятке 46; и регулировочный винт 50, ввернутый по резьбе в корпус 12 так, что один конец винта 50 упирается в свободный конец укороченного рычага 48, как показано на фиг. 1. Размыкающий рычаг 49 крепится на оси рукоятки 46 и контактирует с укороченным рычагом 48.

Рычажный запирающий механизм 44 обеспечивает традиционное функционирование зажимного приспособления, при котором пользователь, сближая рукоятку 46 с корпусом 12, сводит обе губки. При этом рукоятка 46 фиксируется в рабочем положении, а размыкающий рычаг 49 используется для освобождения механизма 44.

Цилиндрическая пружина растяжения 51 установлена между корпусом 12 и подвижной губкой 30 для отвода ее в открытое положение. Геометрия рабочих частей губок и кинематика механизма 44 определяется положением продольной геометрической оси L.

Фиг. 1 показывает плоскогубцы 10 в закрытом положении, при котором концы губок смыкаются и линия смыкания расположена на продольной геометрической оси L, которая проходит ниже оси шарнира 28 крепления подвижной губки и через ось регулировочного винта 50 рычажного запирающего механизма 44.

Через ось шарнира 28 и наружную точку смыкания губок проходит ось I, которая образует с осью L угол g меньший 3^o, в основном равный 2,3^o. Как показано на фиг. 1, противолежащие одноименные части рабочих поверхностей губок выполнены асимметрично относительно оси I. Мера величины асимметрии определяется отношением параметров X и Y. X это есть максимальное расстояние, на которое вогнутая часть 22 рабочей поверхности неподвижной губки 14 отстоит от оси I, а Y это максимальное расстояние, на которое отстоит от оси I вогнутая внутренняя часть 38 рабочей поверхности подвижной губки 30, когда губки закрыты и концы 18 и 34 смыкаются. Отношение X/Y составляет менее 0,5, предпочтительно, менее 0,4; и наиболее предпочтительно, равно 0,3.

Как показано на фиг. 2 и 3, плоскогубцы хорошо приспособлены для зажима крупных заготовок. Внутренние части 22 и 38 рабочих поверхностей обеих губок являются вогнутыми относительно продольной геометрической оси L.

Вогнутая внутренняя часть 22 выполнена по дуге окружности с углом a а вогнутая внутренняя часть 38 по дуге окружности с углом b причем обе дуги принадлежат общей окружности, предпочтительный радиус которой указывался выше (1 дюйм и 1,5 дюйма). Угол a должен быть не менее 45^o, предпочтительно равен 60^o, а угол b должен быть не менее 80^o, предпочтительно равен 90^o.

При таких условиях большая заготовка может быть надежно зажата благодаря большой дуге b.

Для эффективного изготовления и чистовой обработки неподвижная губка 14 образует первую внешнюю выпуклую поверхность 52, примыкающую к корпусу 12, при этом последний образует вторую внешнюю выпуклую поверхность 54.

Как показано на фиг. 1, поверхность 52 плавно, без изгиба переходит в поверхность 54, а линия, проходящая касательно к поверхности 52, в той части, где она примыкает к корпусу 12, по существу параллельна оси L.

Такое расположение позволяет использовать инструмент для работы в неудобных местах с ограниченным свободным пространством и осуществлять при поверхностном шлифовании мягкий переход между корпусом 12 и губкой 14.

Следующие дополнения приведены с целью определения наилучшего варианта выполнения настоящего изобретения. Корпус 12 может быть изготовлен гнутым из листа металла и образовывать карман, в котором размещаются губки 14 и 30 вместе с винтом 50 и укороченным рычагом 48.

Губки могут быть выполнены из таких материалов, как высоколегированная сталь, среднеуглеродистая пружинная сталь, и иметь твердость 49-54 по шкале Роквелла.

Широкозахватные плоскогубцы эффектно работают с заготовками, которые варьируются по размеру в широком диапазоне.

Заготовка W 1, показанная на фиг. 1, имеет диаметр около 1,2 дюйма (3 см), а заготовка W 2, показанная на фиг. 2, имеет диаметр около 3 дюймов (7,6 см).

Как показывает фиг. 3, плоскогубцы также хорошо приспособлены для захвата крупной шестиугольной заготовки.

Широкозахватные плоскогубцы относительно компактны при их широкой захватывающей способности, а также хорошо приспособлены для использования в ограниченных пространствах, поскольку концевые части 18, 34 и винт 50 выполнены соосными.

Сущность изобретения: связанные с рукояткой 12 подвижная и неподвижная губки 30, 14 имеют каждая по три рабочих поверхности 34, 36, 38 и 18, 20, 22. Линия смыкания рабочих поверхностей 18, 34 расположена на продольной геометрической оси L, смещенной относительно оси шарнира 28 соединения губки 30 с рукояткой 12 и проходящей через центр конца рукоятки 12. Противолежащие рабочие поверхности губок 14, 30 выполнены асимметрично относительно оси J, расположенной под углом γ к оси L и проходящей через ось шарнира 28, пересекая линию смыкания рабочих поверхностей 18, 34. Величина асимметрии выбрана из соотношения X/Y 0,5, где X и Y - максимальные расстояния от оси J до рабочих поверхностей 22, 38 губок 14, 30. 2 с. и 13 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Зажимной инструмент в виде широкозахватных плоскогубцев, содержащий рукоятку, жестко и шарнирно связанные с ней обращенные друг к другу соответственно первую и вторую губки, имеющие каждая первую, вторую и расположенную между ними промежуточную рабочую поверхности, и предназначенный для регулирования расстояния между губками и для фиксации второй губки рычажный запирающий механизм, связанный с рукояткой и второй губкой, линия смыкания первых рабочих поверхностей обеих губок расположена на продольной геометрической оси L, смещенной относительно оси шарнира соединения второй губки с рукояткой и проходящей через центр конца рукоятки, отличающийся тем, что вторые рабочие поверхности обеих губок выполнены по дугам соответствующих концентрических окружностей с центральными углами соответственно α и β, где α ≥ 45^°, β ≥ 80^°, β > α.
2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что вторые рабочие поверхности обеих губок выполнены зубчатыми, а радиусы их окружностей превышают 1 дюйм. 3. Инструмент по п.2, отличающийся тем, что радиусы окружности равны 1,5 дюйма. 4. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что центральные углы α и β равны соответственно 60^o и 90^o. 5. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что противолежащие рабочие поверхности губок выполнены асимметрично относительно оси J, расположенной под углом к оси L и проходящей через ось шарнира соединения второй губки с рукояткой, пересекая линию смыкания первых рабочих поверхностей обеих губок, а величина асимметрии выбрана из соотношения X/Y ≅ 0,5, где X и Y - максимальные расстояния от оси J до вторых рабочих поверхностей соответственно первой и второй губок. 6. Зажимный инструмент в виде широкозахватных плоскогубцев, содержащий рукоятку, жестко и шарнирно связанные с ней обращенные друг к другу соответственно первую и вторую губки, имеющие каждая первую, вторую и расположенную между ними промежуточную рабочую поверхности, и предназначенный для регулирования расстояния между губками и для фиксации второй губки рычажный запирающий механизм, связанный с рукояткой и второй губкой, линия смыкания первых рабочих поверхностей обеих губок расположена на продольной геометрической оси L, смещенной относительно оси шарнира соединения второй губки с рукояткой и проходящей через центр конца рукоятки, отличающийся тем, что противолежащие рабочие поверхности губок выполнены асимметрично относительно оси J, расположенной под углом к оси L и проходящей через ось шарнира соединения второй губки с рукояткой, пересекая линию смыкания первых рабочих поверхностей обеих губок, а величина асимметрии выбрана из соотношения X/Y ≅ 0,5, где X и Y максимальные расстояния от оси J до вторых рабочих поверхностей соответственно первой и второй губок. 7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что X/Y ≅ 0,4. 8. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что X/Y=0,3. 9. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что вторые рабочие поверхности обеих губок выполнены зубчатыми. 10. Инструмент по п.1 или 6, отличающийся тем, что промежуточная рабочая поверхность первой губки выполнена цилиндрической, промежуточная рабочая поверхность второй губки выполнена по криволинейной образующей и обращена выпуклостью к оси L, а на обеих промежуточных рабочих поверхностях выполнены зубцы. 11. Инструмент по п.1 или 6, отличающийся тем, что рычажный запирающий механизм включает в себя винт, предназначенный для регулирования расстояния между губками. 12. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что рычажный запирающий механизм выполнен в виде установленного с возможностью поворота рычага, соединенного посредством оси со второй губкой, и укороченного рычага, соединенного с рычагом с возможностью поворота, а предназначенный для регулирования расстояния между губками винт установлен продольно к рукоятке с возможностью перемещения и взаимодействия своим концом со свободным концом укороченного рычага. 13. Инструмент по п.11, отличающийся тем, что ось предназначенного для регулирования расстояния между губками винта соосна продольной геометрической оси L. 14. Инструмент по п.13, отличающийся тем, что продольная геометрическая ось L смещена относительно оси шарнира соединения второй губки с рукояткой в направлении промежуточной и второй рабочих поверхностей второй губки. 15. Инструмент по п.1 или 6, отличающийся тем, что наружная поверхность первой губки и плавно сопряженная с ней поверхность рукоятки выполнены выпуклыми.