СВЕРЛИЛЬНЫЙ ПАТРОН Российский патент 1997 года по МПК B23B31/02 

Изобретение относится к станкостроению.

Наиболее распространенным сверлильным патроном для станков и дрелей является патрон, в котором инструмент зажимается-разжимается с помощью зубчатого ключа (с конической шестеренкой и рукояткой), когда его цилиндрический выступ входит в радиальное отверстие на корпусе патрона, а зубья шестеренки в зацепление с коническим зубчатым венцом патрона. В момент зажима-разжима инструмента, с помощью ключа, между зубьями конической шестеренной пары возникает реактивное усилие, стремящееся вывести из зацепления коническую шестеренку ключа и направленное как вдоль оси шестеренки ключа, так и радиально к ней. В результате происходит интенсивный износ зубьев пары и рабочих поверхностей цилиндрического выступа ключа и радиальных отверстий на корпусе патрона, ключ срывается, что приводит к ненадежному зажиму инструмента, к травмам рабочего и преждевременной замене всего патрона и ключа.

Известны различные приспособления для зажима инструмента в патроне (например, по а. с. N 1830304), в которых в основном ограничивается осевое отклонение, но не достаточно радиальное отклонение.

Известен сверлильный патрон (а.с. N 1491619), содержащий корпус с радиальными отверстиями (под цилиндрический выступ ключа с конической шестеренкой) и конический зубчатый венец, в котором также ограничено осевое отклонение шестеренки ключа, но не достаточно ограничено радиальное отклонение. Кстати, заметим, что радиальное отклоняющее усилие вдвое больше осевого, т.к. угол делительного конуса шестеренки ключа менее 30^o, а значит, и противодействовать необходимо в основном радиальному усилию. Кроме того, известный патрон отличается сложностью конструкции, что снижает его надежность и, к тому же, в связи с неизбежным загрязнением его (в обычных условиях эксплуатации) и заеданием его механизма, для создания достаточной силы трения в паре втулка-гайка необходимо усиливать сжатие пружины, а это увеличивает силы трения в паре гайка-корпус и процесс пошел по кругу по нарастающей, затрудняя вращение втулки вручную.

Известен также стандартный сверлильный патрон (ГОСТ 8522-79), содержащий корпус с радиальными отверстиями, под цилиндрический выступ ключа с конической шестеренкой, и конический зубчатый венец. Известный сверлильный патрон, кроме радиальных отверстий, не имеет других ограничителей отклонения шестеренки ключа, но выбран в качестве прототипа, как наиболее распространенный (базовый), простой и надежный.

В отличие от известных приспособлений и известного патрона (а.с. N 1491619), предложен промежуточный вариант съемное устройство-насадка (основной отличительный и независимый признак), которая при необходимости может быть и снята, например, при работе в труднодоступных местах.

Целью предлагаемого изобретения является снабжение сверлильного патрона (съемным) устройством для надежной фиксации положения шестеренки ключа относительно зубчатого венца, увеличивающей срок их работы, повышающей надежность крепления инструмента в патроне и безопасность обслуживания.

Эта цель достигается тем, что сверлильный патрон, содержащий корпус с радиальными отверстиями (под цилиндрический выступ ключа с конической шестеренкой) и конический зубчатый венец, отличающийся тем, что снабжен, закрепленной на корпусе соосно с ним, насадкой, выполненной в виде втулки с вырезами (под шестеренку ключа) размерами, ограничивающими радиальное отклонение шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента.

Как вариант, втулка насадки закреплена на корпусе патрона неподвижно.

Другой вариант сверлильного патрона с неподвижной втулкой насадки, отличающийся тем, что дополнительно снабжен, закрепленным на втулке с возможностью поворот и соосным с ней, кольцом, с вырезами (под шестеренку ключа) размером, ограничивающим осевое отклонение шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента.

Третий вариант сверлильного патрона с подвижной втулкой, отличающийся тем, что втулка закреплена на корпусе с возможностью поворота, а в ней дополнительно выполнена кольцевая проточка с бортиком, размерами, ограничивающими как радиальное, так и осевое отклонение шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента.

Указанные варианты поясняются чертежами:
На фиг. 1 изображена нижняя часть сверлильного патрона с частью ключа, неподвижной втулкой и подвижным кольцом; на фиг.2 нижняя часть патрона с частью ключа и подвижной втулкой; на фиг.3 и 4 виды сверху на снятые с патронов насадки; на фиг.5 и 6 соответственно вид "А" и разрез "Б-Б".

Вся рассматриваемая система нижняя часть сверлильного патрона, ключ и насадка состоит из нижеперечисленных деталей и взаимодействующих элементов.

Корпус патрона-1; зубчатый венец 2; радиальные отверстия 3, под цилиндрический выступ 4 ключа 5 с шестеренкой-6 и цилиндрическим буртиком 7 (линия сопряжения 8 конического зубчатого венца патрона и конической шестеренки ключа изображена условно без вычерчивания элементов зубьев); неподвижная втулка 9 с пазом 10 под шестеренку ключа и с подвижным кольцом 11, имеющим радиусные вырезы 12 для прохода шестеренки ключа.

Нижняя часть неподвижной втулки заужена "на конус" и имеет буртик 13, на который опирается подвижное кольцо. При этом кольцо выполнено упругим, а нижняя его полвоина разделена прорезями 14 на четыре части, две из которых (диаметрально противоположные) изогнуты во внутрь для противодействия самопроизвольному съему кольца со втулки и инерционному вращению его вокруг втулки при запуске и торможении патрона.

Вся насадка с неподвижной втулкой крепится на корпусе патрона с помощью трех установочных винтов 15 с цилиндрическими концами. В подвижной втулке - 16 выполнены паз 17 для прохода шестеренки ключа и кольцевая проточка с бортиком-18. Крепится подвижная втулка с помощью стопорного упругого (наружного) кольца 19, расположенного в кольцевой канавке 20, выполненной внизу корпуса патрона, и в фасонной проточке 21 на торце подвижной втулки, и зафиксированного в ней с помощью четырех установочных винтов 22 с коническим концом.

Для снятия насадок с корпуса патрона достаточно ослабить установочные винты 15 и 22 (у неподвижной втулки через радиусные вырезы 12 в подвижном кольце). Подвижную втулку 16, при этом вначале слегка приподнимают вверх и стопорное упругое (наружное) кольцо 19, разжимаясь выходит из канавки 20 на корпусе патрона и опускается по втулке вниз, удерживаясь от выпадения установочными винтами 22.

Насадки работают следующим образом.

1. При наличии неподвижной втулки 9 (без кольца 11), шестеренка ключа входит в паз 10 втулки и при зажиме-разжиме инструмента, опираясь цилиндрическим буртиком 7 на поверхность паза 10, противодействует своему радиальному отклонению.

2. Если дополнительно присутствует подвижное кольцо 11, то, аналогично предыдущему варианту, шестеренка ключа входит в паз 12 кольца, после чего кольцо поворачивают, закрывая выход шестеренки ключа, которая теперь при зажиме-разжиме инструмента, опираясь на поверхность паза 10 втулки буртиком 7 и упираясь своим торцом в кольцо, противодействует своему радиальному и осевому отклонению.

3. При наличии подвижной втулки 16, последовательность действия и результат аналогичны второму варианту, а для удаления ключа в этом и втором случаях втулку и кольцо поворачивают до совпадения пазов 17 и 12 с шестеренкой ключа.

Все три варианта насадок применимы для стандартных патронов по ГОСТ 8522-79, с минимальной доработкой их засверловкой на корпусе патрона гнезд под установочные винты 15 или протачиванием кольцевой канавки 20.

Насадки просты по конструкции и обеспечивают надежную фиксацию положения шестеренки ключа относительно зубчатого венца патрона, увеличивая долговечность их работы, надежность, безопасность и простоту обслуживания сверлильных патронов.

Использование: область станкостроения. Сущность изобретения: патрон содержит корпус с радиальными отверстиями, предназначенными для взаимодействия с цилиндрическим выступом ключа с шестеренкой, конический зубчатый венец и втулку, соосно установленную на корпусе и предназначенную для ограничения радиального отклонения шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента. Во втулке выполнены вырезы, предназначенные для прохода упомянутой шестеренки ключа. 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Сверлильный патрон, содержащий корпус с радиальными отверстиями, предназначенными для взаимодействия с цилиндрическим выступом ключа с конической шестеренкой, конический зубчатый венец и втулку, соосно установленную на корпусе и предназначенную для ограничения радиального отклонения шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента, отличающийся тем, что во втулке выполнены вырезы, предназначенные для прохода упомянутой шестеренки ключа. 2. Патрон по п.1, отличающийся тем, что упомянутая втулка закреплена на корпусе патрона неподвижно. 3. Патрон по п.2, отличающийся тем, что патрон снабжен имеющим вырезы, предназначенные для прохода шестеренки ключа, кольцом, соосно установленным на втулке с возможностью поворота и предназначенным для ограничения осевого отклонения упомянутой шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента. 4. Патрон по п.1, отличающийся тем, что на упомянутой втулке выполнена кольцевая проточка с буртиком, предназначенная для ограничения как радиального, так и осевого отклонения шестеренки ключа при зажиме-разжиме инструмента, при этом указанная втулка установлена на корпусе с возможностью поворота.