ВСТАВНОЙ ИНСТРУМЕНТ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ЕГО КРЕПЛЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ С РЕЖИМОМ СВЕРЛЕНИЯ И/ИЛИ ПЕРФОРАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК B25D17/08 B28D1/14 B23B45/02 

Настоящее изобретение относится к вставному инструменту и приспособлению для крепления инструмента согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Из заявки DE 4317273 A1 известны решения по повышению надежности закрепления сменного инструмента при передаче вращения, в которых дополнительно к поводковым пазам на хвостовике инструмента по периметру хвостовика предлагается располагать поводковые выступы. Хотя благодаря этому и увеличивается площадь сцепления при вращении инструмента, а следовательно, уменьшается износ, стержневое сечение хвостовика еще более ослабляется наличием поводковых пазов, а также фиксирующих желобков, поэтому при работе в режиме перфорации создаваемая бойком машины ударная волна не передается оптимальным образом к вершине инструмента. Кроме того, в основании поводковых пазов возникает концентрация напряжений, которая при высокой нагрузке при кручении, соответственно при отбойном ударе перекошенного долота может привести к поломке хвостовика. Поэтому подобные решения обеспечивают достаточную стабильность и износостойкость только для более легких машин и более легкого вставного инструмента.

Далее, из патента СН 429630 для больших буровых станков известно применение в качестве вставного инструмента устанавливаемой на конце буровых штанг ударной буровой головки, хвостовик которой выполняется в виде шлицевого вала, при этом однако для осевой фиксации предусматривается ослабляющая стержень хвостовика хордовая выемка для крепления используемого в держателе буровой головки фиксатора. Такое решение также приводит к ослаблению стержневого сечения и при работе отрицательно влияет на распространение ударных волн.

Согласно заявке DE 3606331 A1 предлагается снабжать хвостовик вставного инструмента двумя расположенными на конце хвостовика диаметрально противоположно друг другу и проходящими в осевом направлении поводковыми ребрами, взаимодействующими в приспособлении для крепления инструмента в станке с двумя проходящими в осевом направлении диаметрально противоположно друг другу поводковыми пазами крепежной втулки, в которой радиально подвижные фиксаторы расположены таким образом, что хвостовик инструмента стопорится в осевом направлении, предотвращая его самопроизвольное вытягивание из приспособления для крепления. При этом хвостовик инструмента может вставляться в крепежное приспособление в нескольких положениях в соответствии с количеством поводковых ребер. Поскольку осевой фиксатор расположен за поводковыми ребрами, последние являются относительно короткими, что отрицательно влияет на износостойкость таких поводков и уменьшает предельно допустимую нагрузку на них. Если же для повышения прочности инструмента предусмотреть дополнительные ребра, равномерно распределив их по периметру, с большей осевой длиной, то возникает опасность неправильной фиксации.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработать для машин среднего размера вставной инструмент и приспособление для его крепления, которые обладали бы более высокой ударной прочностью и повышенной износостойкостью, а также исключали бы возможность неправильной фиксации.

Указанная задача решается с помощью вставного инструмента с отличительными признаками п.1 формулы изобретения. Преимущество такого инструмента состоит в том, что не прерываемое во всей системе поперечное сечение от бойка до стержневого сечения вставного хвостовика, включая уплотнительно-направляющую зону, сердцевину рабочей части сверла, соответственно долото, обеспечивает беспрепятственное и оптимальное прохождение ударной волны. В этой системе сечение не уменьшается, соответственно не ослабляется ни на одном из участков. Это сечение лишь увеличивается, а именно, при определенных условиях за счет выступа на боковой поверхности бойка в машине, за счет ребер вставного хвостовика, при определенных условиях за счет уплотнительно-направляющего участка, а также за счет спирали сверла. Функциональное назначение продольных ребер состоит при этом в передаче крутящего момента, в стопорении от проворачивания при отбойных ударах, соответственно при перекосе инструмента, а также в осевой фиксации. Различная ширина соседних продольных ребер и/или их различное смещение по периметру хвостовика предотвращают так называемую неправильную фиксацию.

Для уже имеющегося оборудования, в котором используется боек с заданным диаметром, такая конструкция позволяет реализовать сменный инструмент, хвостовик которого обладает высокой прочностью и соответствующими параметрами износостойкости.

Круглое стержневое сечение сменного инструмента на участке его хвостовика обеспечивает наиболее оптимальное центрирование. Это центрирование необходимо для максимально точного движения инструмента по оси, например, при долблении, а также для осевой ориентации удара. Точное осевое перемещение и точная ориентация удара в свою очередь являются предпосылкой для наиболее эффективной работы, а тем самым и для минимальных потерь энергии при ударах и изгибах инструмента. Устранение нагрузок, связанных с изгибом инструмента, во-первых, снижает опасность его поломки, а во-вторых, уменьшает уровень шума.

Предпочтительные варианты выполнения инструмента, указанного в главном пункте формулы изобретения, представлены в зависимых пунктах. Так, одно из особых преимуществ состоит в беспрепятственном прохождении ударной волны благодаря практически постоянному сечению по всей системе, прежде всего на участке перехода от бойка к сменному инструменту. Поэтому на конце хвостовика инструмента для оптимального восприятия удара предусмотрен участок с чисто стержневым сечением, а уже к этому участку в свою очередь примыкает участок с продольными ребрами, служащими для передачи крутящего момента. Еще одно преимущество состоит в том, что наряду с функцией проводника ударной волны задний участок служит также направляющей поверхностью хвостовика. Кроме того, этот участок можно выполнять различной длины либо вообще не предусматривать его, при этом он служит для кодировки инструмента, не пригодного для режима перфорации. Иными словами, такой выполненный укороченным или отсутствующий участок исключает передачу удара от бойка машины на хвостовик сменного инструмента.

Плавные переходы от стержневого сечения к продольным ребрам, соответственно к уплотнительно-направляющему участку, например, по радиусу или имеющие вогнутую форму, обеспечивают максимально беспрепятственное прохождение ударной волны.

Оба функциональных участка, один из которых служит для осевой фиксации, а другой предназначен для передачи крутящего момента от посадочного места для крепления инструмента к его хвостовику, можно расположить последовательно, использовав для этой цели только один фиксирующий элемент, т.е. для этого при определенных условиях требуется только одно продольное ребро с одним передним торцем. Этот фиксирующий элемент может также многократно повторяться по периметру, что позволяет вставлять инструмент в нескольких заданных положениях в приспособление для крепления, имеющее только один закрепляемый в этом приспособлении фиксатор. При этом оба функциональных участка расположены в осевом направлении один за другим. Однако оба функциональных участка, служащих для осевой фиксации и передачи крутящего момента, можно расположить также рядом друг с другом по периметру инструмента. В этом случае рядом с фиксирующей выемкой в продольном ребре, соответственно рядом с укороченным продольным ребром с обеих сторон будут располагаться ребра без фиксирующей выемки. Тем самым оба функциональных участка можно расположить в одной короткой осевой зоне.

Сочетание последовательного и параллельного расположения продольных ребер и фиксирующих элементов позволяет компактно скомпоновать функциональные участки, оптимально используя вставной хвостовик. Укороченные ребра на том же осевом участке хвостовика обеспечивают осевую фиксацию, тогда как расположенные непосредственно рядом с ними более длинные ребра с соответственно большей площадью боковой поверхности предназначаются для передачи крутящего момента. Сплошные продольные ребра, проходящие к уплотнительно-направляющему участку, способствуют центрированию сменного инструмента, передаче ударной волны, а также более чем пропорционально увеличивают момент инерции сечения, соответственно момент сопротивления, а тем самым и запас прочности хвостовика инструмента. Если выбирают такую компоновку, при которой функции фиксации и передачи крутящего момента реализованы на одном относительно коротком участке периметра, то это сочетание функциональных участков может относительно часто повторяться по всему периметру. Благодаря этому обеспечивается минимальный угол поворота, на который требуется повернуть инструмент, чтобы правильно сориентировать его хвостовик при установке в посадочное место. Для оптимизации параметров износа ширину продольных ребер следует распределять примерно одинаково по отношению к размеру расположенных между ними пазов, соответственно промежутков. Благодаря этому нагрузка распределяется равномерно, что тем самым уменьшает износ вставных инструментов и приспособлений для их крепления.

Преимущество предлагаемого приспособления для крепления инструмента с отличительными признаками п.12 состоит в том, что за передним уплотнительно-направляющим участком крепежной втулки фиксатор расположен между двумя продольными выступами, не пересекаясь со стержневым сечением хвостовика. Еще одно преимущество заключается в том, что боек машины оптимально центрируется по отношению к концу хвостовика вставного инструмента, обеспечивая тем самым практически беспрепятственное прохождение ударных волн до вершины инструмента. Другое преимущество состоит в том, что при базировании бойка, а также конца хвостовика на заднем участке посадочного отверстия приспособления для крепления вставной инструмент и приспособление для его крепления образуют систему установки, в которой в соответствии с п.15 боек приспособления для крепления инструмента, конец хвостовика, стержневое сечение вставного инструмента и сердечник его сверлильной части, соответственно его долото имеют по всей системе практически постоянное сечение.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вставной инструмент со сплошным стержневым сечением в качестве первого варианта выполнения,
на фиг. 2 - сверлильный инструмент в качестве второго варианта выполнения,
на фиг.3 - долото в качестве третьего варианта выполнения,
на фиг.4-10 - концы хвостовиков вставного инструмента в качестве других вариантов выполнения,
на фиг. 11 - хвостовик инструмента для приспособления для крепления по фиг.12 и
на фиг.12 - сечение приспособления для крепления.

На фиг.1 показан первый пример выполнения изобретения, а именно, ударное сверло/ударный бур в качестве вставного инструмента 2 с хвостовиком 11, которым инструмент вставляется в сверлильные машины или, в частности, в перфораторы. На хвостовике 11 имеются продольные ребра 6, которые выполняют функцию осевых направляющих и которые вместе с их торцами 8 служат средствами для передачи крутящего момента и для стопорения от проворачивания при отбойных ударах и перекосах, а также для осевой фиксации. Передача крутящего момента, соответственно стопорение от проворачивания осуществляются с помощью приспособления для крепления (фиг.12) в машине, а удары производятся с помощью бойка 24, возвратно-поступательно перемещающегося в приводной гильзе шпинделя машины и отдельно показанного на фиг.1. Хвостовик 11 имеет сердцевину с неослабленным вплоть до его конца круглым сечением 1, диаметр которого предпочтительно составляет 10 мм. Это круглое сечение сердцевины хвостовика совместно с примерно таким же сечением бойка 24 в машине, уплотнительно-направляющего участка 4 и сердцевины 5 рабочей части сверла образует приблизительно постоянное сечение по всей системе. На хвостовике, сердцевина которого имеет круглое сечение 1, расположены четыре равномерно распределенных в его окружном направлении продольных ребра 6. Наружный контур 7 ребер имеет диаметр предпочтительно 14 мм и имеет форму кругового сегмента. Боковые поверхности 12 у каждого из продольных ребер 6 наклонены друг к другу, и поэтому эти ребра расширяются к основанию, что при изготовлении инструмента без снятия стружки позволяет легко извлекать его из пресс-формы. Боковые поверхности 12 и торцы 8 ребер имеют искривленную форму, например вогнутую, благодаря чему обеспечивается плавный переход от сердцевины круглого сечения 1 к расширению за счет продольных ребер 6. Переход от боковых поверхностей 12 ребер и их торцов к наружному контуру может быть скругленным или остроугольным.

Переход от одной боковой поверхности ребра через промежуток 15 к боковой поверхности следующего ребра имеет круглую, соответственно вогнутую форму, причем боковые поверхности 12 соседних продольных ребер 6 соединяются друг с другом вогнутым участком 14, на котором сечение хвостовика 11 уменьшается до круглого сечения 1 его сердцевины. Вставной инструмент 2 имеет проходящий в направлении рабочей зоны уплотнительно-направляющий участок 4. Для оптимального распространения ударной волны диаметр этого участка 4 равен диаметру круглого сечения 1 сердцевины хвостовика. Продольные ребра 6 проходят в осевом направлении хвостовика. Они имеют обращенный к концу хвостовика задний торец в форме скошенного, закругленного уступа 8b, а также обращенный к вершине инструмента передний торец в форме вогнутого уступа 8а. Эти передние торцы в форме вогнутых уступов 8а служат для осевой фиксации хвостовика 11 при зацеплении с фиксатором, закрепляемым в показанном на фиг.12 приспособлении для крепления, предусмотренном в машине. Для допускаемого фиксатором осевого перемещения хвостовика 11 предусмотрен участок 13 фиксации, к которому со стороны вершины инструмента примыкает уплотнительно-направляющий участок 4, причем в данном примере выполнения оба участка 4 и 13 имеют сечение, равное круглому сечению 1 сердцевины хвостовика. Продольные ребра переходят в цилиндрический участок 3, образующий конец хвостовика 11, где последний имеет круглое сечение 1. Благодаря выполнению переднего торца каждого из четырех равномерно распределенных в окружном направлении хвостовика продольных ребер 6 в форме вогнутого уступа 8а хвостовик 11 можно вставлять и фиксировать в приспособлении для крепления в машине в различных смещенных на различный угол друг относительно друга положениях.

На фиг. 2 показан следующий пример выполнения ударного сверла, при этом диаметр уплотнительно-направляющего участка 4 в данном случае больше диаметра круглого сечения 1 сердцевины, а именно, равен диаметру наружного контура продольных ребер 6. Для образования переднего торца в форме вогнутого уступа 8а на двух диаметрально противоположных продольных ребрах 6 на них имеется доходящий предпочтительно до имеющей круглое сечение 1 сердцевины хвостовика 11 участок 13 фиксации в виде продольной выемки, в которую при вставленном в предусмотренное в машине приспособление для крепления инструменте входит фиксатор этого приспособления, обеспечивающий крепление хвостовика 11 в указанном приспособлении с возможностью осевого перемещения. Два других продольных ребра 6 расположены со смещением в окружном направлении в 90^o по отношению к первым. Они не имеют продольных выемок для осевой фиксации, а переходят в направляющий участок 4 хвостовика 11. При таком выполнении соседние продольные ребра 6 имеют разную ширину, промежутки 15 представляют собой продольные пазы между соседними ребрами 6, а каждый из промежутков 15 между соседними продольными ребрами 6 смещен в окружном направлении хвостовика 11 на различный угол α относительно смежных с ним соседних ребер. Так, например, угол α между каждым из двух более узких ребер 6 и серединой смежных с ними промежутков 15 составляет не 45^o, как при равномерном шаге, а равен в рассматриваемом примере 40^o. Поскольку в данном случае не все продольные ребра выполняют фиксирующую функцию, различное угловое смещение промежутков между смежными с ними соседними ребрами позволяет избежать неправильной фиксации, т.к. не имеющее выемки ребро 6 попадает в приспособление для крепления в продольный паз с фиксатором, как это показано на фиг.12.

На фиг. 3 в качестве вставного инструмента показано долото, продольные ребра 6 и концевой участок 3 хвостовика которого выполнены аналогично хвостовику по фиг. 1. Однако в данном случае диаметр уплотнительно-направляющего участка 4 хвостовика 11 больше диаметра круглого сечения 1 его сердцевины, а между этим участком 4 и продольными ребрами 6 предусмотрен проходящий вокруг всего хвостовика и уменьшенный до размера круглого сечения 1 его сердцевины участок 13 под фиксатор.

На фиг. 4 показан еще один пример выполнения хвостовика 11 вставного инструмента, у которого продольные ребра 6 выполнены аналогично фиг.2, с тем лишь отличием, что в данном случае только верхнее ребро 6 имеет участок 13 фиксации в виде продольной выемки, в которую входит фиксатор. Таким образом, этот хвостовик может вставляться только в одном положении в показанное на фиг.12 приспособление для крепления с фиксатором.

На фиг. 5 представлен еще один вариант выполнения хвостовика, который аналогичен варианту по фиг.1, с тем лишь отличием, что в данном случае два из четырех продольных ребер 6 выполнены более длинными и переходят в сердцевину круглого сечения 1 лишь на уплотнительно-направляющем участке 4. Поэтому такой хвостовик может быть вставлен в приспособление для крепления только в положениях, повернутых вокруг его оси на 180^o.

На фиг. 6 показан следующий вариант выполнения хвостовика, который аналогичен варианту по фиг.2, с тем лишь отличием, что в данном случае участки 13 фиксации в виде продольных выемок для осевой фиксации расположены в середине двух диаметрально противолежащих более широких продольных ребер 6.

На фиг.7 показан хвостовик, который аналогичен хвостовику по фиг.3 и каждый из задних концов продольных ребер 6 которого имеет клиновидную форму, облегчающую установку инструмента в соответствующее посадочное место. Кроме того, диаметр уплотнительно-направляющего участка 4 в данном случае больше диаметра круглого сечения 1 сердцевины хвостовика, но меньше наружного диаметра продольных ребер 6.

На фиг.8 показан хвостовик 11, у которого на сердцевине круглого сечения 1 предусмотрены два одинаковых диаметрально противолежащих продольных ребра 6, каждое из которых имеет участок 13 фиксации в виде продольной выемки для осевой фиксации. Кроме того, с определенным угловым смещением по отношению к ним на хвостовике 11 имеются по две диаметрально противолежащие пары 6а продольных ребер 6, которые в каждой из этих пар 6а отделены друг от друга трапециевидным продольным пазом 16. Диаметр уплотнительно-направляющего участка 4 в этом варианте, как и в варианте по фиг.7, имеет промежуточное значение между диаметром круглого сечения сердцевины хвостовика и диаметром наружного контура продольных ребер 6.

В примере по фиг.9 только концевой участок 3 хвостовика 11 имеет сечение, равное круглому сечению 1 его сердцевины, тогда как уплотнительно-направляющий участок 4, а также участки хвостовика между продольными ребрами 6 имеют больший диаметр. Центрирование инструмента в посадочном месте машины в данном случае может осуществляться по всей осевой длине хвостовика. При изготовлении этого хвостовика обработкой давлением (без снятия стружки) диаметр исходной заготовки сохраняется, за исключением направляющего концевого участка 3. Продольные ребра 6 образуются при вдавливании под прессом продольных желобков 15а, при этом в результате выдавливания материала с обеих сторон желобка 15а их размер по высоте уменьшается до диаметра круглого сечения 1 сердцевины хвостовика. Геометрия участка 4, выполняющего уплотняющую и направляющую функцию хвостовика, не изменяется в процессе изготовления, и таким образом на этом участке 4 сохраняется основной исходный допуск. При этом изменяется геометрия только среднего участка хвостовика с продольными ребрами 6, служащими для передачи крутящего момента и для фиксации.

Хвостовики, показанные на фиг. 7 и 8, также можно изготавливать обработкой давлением, поскольку ребра имеют такую форму, которая позволяет легко извлекать готовый инструмент из пресс-формы, т.е. их боковые стороны имеют соответствующий наклон, а концы не имеют поднутрений. Продольные ребра выполнены в этих местах таким образом, что хвостовик при обработке давлением можно поворачивать относительно пресс-формы вокруг его оси в соответствии с угловым шагом продольных ребер, т.е. инструмент имеет профиль, элементы которого регулярно несколько раз повторяются в окружном направлении хвостовика в соответствии с величиной этого углового шага, а именно, согласно фиг.7, 8 и 9 по одному разу на каждой половине хвостовика. Избыточный материал или кромки, облегчающие извлечение из пресс-формы, расположены на хвостовике не в функциональных зонах, служащих осевыми направляющими и предназначенных для передачи крутящего момента, а также фиксации, а в промежутках 15 между ними. Радиальный размер промежутков между продольными ребрами 6 меньше, а радиальный размер образующихся в результате выдавливания материала продольных ребер 6 больше диаметра исходной заготовки, остающегося неизменным на уплотнительно-направляющем участке 4. При обработке хвостовиков резанием в соответствии с фиг.1-7, исходя из диаметра исходной заготовки, все промежутки 15 между продольными ребрами 6, а также участок 13 фиксации можно изготавливать с помощью одной профильной фрезы.

В варианте выполнения по фиг.10 в отличие от варианта, показанного на фиг. 6, продольные ребра 6 выполнены в сечении не симметричными, а имеют асимметричный профиль. Поводковая боковая сторона 12а профиля продольных ребер 6 в данном случае проходит практически в радиальном направлении хвостовика 11, тогда как не нагружаемая при передаче крутящего момента обратная боковая сторона 12b проходит по хорде круглого сечения 1 сердцевины хвостовика 11. За счет этого промежутки 15 между продольными ребрами 6 имеют клиновидную форму, при этом радиально проходящая боковая поверхность 12а позволяет оптимально воспринимать передаваемый поводком крутящий момент, а поверхность расположенной к ней примерно под прямым углом обратной боковой стороны 12b соседнего продольного ребра имеет значительно большую площадь, что существенно повышает ее способность воспринимать отбойные удары, возникающие при определенных условиях при перекосе долота. Переход между двумя этими боковыми сторонами может быть остроугольным или скругленным. Асимметричная форма боковой стороны способствует передаче крутящего момента, что позволяет придавать находящимся в приспособлении для крепления продольным выступам, входящим в промежутки 15 между продольными ребрами 6 хвостовика 11, клиновидную форму в сечении. Кроме того, благодаря этому предотвращается перекос инструмента при его нагружении передаваемым на него крутящим моментом в дополнение к ударной нагрузке. Дополнительно асимметричная форма боковой поверхности обеспечивает оптимальное изготовление хвостовика инструмента, поскольку клиновидные промежутки 15 позволяют использовать цилиндрические фрезы с обычными квадратными неперетачиваемыми поворотными режущими пластинками. Продольные ребра 6 асимметричного профиля рассчитаны и оптимизированы для работы в машинах с правым вращением. Вращение в обратную сторону может быть необходимо только при удалении вставного инструмента из просверленного отверстия.

В примере по фиг.11 показан хвостовик 11 для крепления в приспособлении 20, показанном на фиг.12. В этом случае хвостовик 11 вставного инструмента 2 соответствует по форме выполнения продольных ребер 6 хвостовику, показанному на фиг. 7, с тем, однако, отличием, что в данном варианте диаметр уплотнительно-направляющего участка 4 равен диаметру наружного контура продольных ребер 6.

Показанное на фиг.12 в поперечном и продольном разрезах приспособление 20 для крепления хвостовика, показанного на фиг.11, имеет трубчатое посадочное место для крепления инструмента с крепежной втулкой 21, диаметр отверстия которой в передней части соответствует диаметру уплотнительно-направляющего участка 4 хвостовика 11 инструмента. В средней части посадочное место имеет показанный на фиг.12b профиль под хвостовик 11, соответствующий профилю последнего на участке продольных ребер 6. В этом месте внутренний диаметр крепежной втулки 21 уменьшен на высоту продольных выступов 25, которые для передачи крутящего момента выступают в продольные пазы 16 и в промежутки 15 между боковыми поверхностями продольных ребер 6 на хвостовике. Размер в свету между этими продольными выступами 25 соответствует внутреннему диаметру 22, который примерно равен диаметру сердцевины хвостовика 11. Функциональное назначение продольных выступов 25 состоит в передаче крутящего момента, а также они служат осевыми направляющими. Продольные выступы 25 выполнены такой длины, чтобы их поводковая боковая поверхность обладала достаточной площадью для передачи крутящего момента. Спереди продольные выступы доходят до участка фиксации включительно. Для осевой фиксации инструмента в передней части между двумя продольными выступами 25 в отверстие крепежной втулки вставляется фиксатор, например шарик 23, который при установке хвостовика инструмента может отходить радиально наружу, а затем фиксироваться за счет прижимного усилия. Однако для извлечения хвостовика фиксатор требуется освобождать вручную. Для этого подвижную втулку 26 с кольцом 27 необходимо оттянуть назад против усилия пружины 28, удерживающей шарик 23 в положении фиксации. Между продольными выступами 25 в посадочном месте для крепления инструмента находятся пазы, заканчивающиеся в задней части посадочного места в начале направляющего участка для бойка 24. Этот участок служит также направляющей для задней части 3 вставленного в приспособление 20 хвостовика 11. Диаметр данного участка, который примерно равен диаметру круглого сечения сердцевины хвостовика, соответствует диаметру бойка 24. Однако направляющей для сменного инструмента в основном служит передняя часть крепежной втулки 21. Для защиты от грязи и т.п. в этой передней части приспособления 20 для крепления инструмента имеется уплотнительная насадка 29.

Приспособление 20 для крепления инструмента выполнено съемным и закреплено на приводном шпинделе 33. При оттягивании вперед установочной втулки 30 шарики 32 для снятия приспособления 20 отходят наружу за стопорное кольцо 31, освобождая тем самым приспособление. При установке приспособления на приводной шпиндель 33 происходит автоматическая фиксация. Поскольку при насаживании сначала в контакт со шпинделем входит приспособление 20, а затем стопорное кольцо 31 фиксирующих шариков 32, последние перемещаются наружу в деблокирующее положение. В этом положении при дальнейшем насаживании приспособления 20 они смещают назад стопорное кольцо 31 до тех пор, пока они снова не будут утоплены в лунки, предусмотренные для этой цели по наружному периметру посадочного места, и не зафиксируются в них. Затем стопорное кольцо 31 под действием пружины устанавливается поверх фиксирующих шариков 32, фиксируя тем самым приспособление для крепления в заданном положении на приводном шпинделе. Подвижная втулка 26 и установочная втулка 30 могут свободно вращаться, благодаря чему они, если во время работы коснуться их края, остановятся несмотря на вращение приспособления. В результате повышается безопасность при работе с машиной, поскольку она благодаря этому не восприимчива к отдаче.

Показанное на фиг.12 приспособление со вставленным в него хвостовиком по фиг. 11 образуют предлагаемую согласно изобретению систему для установки инструмента, при этом боек 24 в приспособлении 20, конец 3 хвостовика, имеющая круглое сечение 1 сердцевина хвостовика и сердцевина 5 рабочей части сверла, соответственно долота в качестве вставного инструмента 2 имеют по всей этой системе практически постоянное сечение.

Однако изобретение не ограничено рассмотренными выше вариантами его выполнения, поскольку их конструктивные модификации не затрагивают изложенной в п. 14 идеи изобретения касательно системы установки для вставных инструментов. Так, например, боковые поверхности ребер на хвостовике могут быть выполнены также радиальными или асимметричными друг относительно друга. Профиль продольных ребер может иметь, например, форму клина или четверти круга. Продольные ребра могут также проходить наклонно к продольной оси. В осевом направлении также может быть предусмотрено несколько ребер, расположенных друг за другом или смещенных друг относительно друга в окружном направлении хвостовика. Продольные выемки в продольных ребрах для осевой фиксации необязательно должны доходить до имеющей круглое сечение сердцевины хвостовика. Уплотнительно-направляющий участок может иметь и больший диаметр в сравнении с диаметром наружного контура продольных ребер. Кодировка вставного инструмента может осуществляться за счет выполнения концевого участка 3 хвостовика различной длины. Уступы уплотнительно-направляющего участка и продольных ребер могут иметь коническую или же вогнутую форму, по которой они переходят в сердцевину круглого сечения. Продольные ребра могут в свою очередь иметь продольные пазы, а в промежутках между продольными ребрами могут иметься дополнительные ребра. Если диаметр бойка машины меньше диаметра круглого сечения сердцевины хвостовика инструмента, то на конце хвостовика необходимо выполнить коническую фаску, уменьшив тем самым размер торцового сечения хвостовика инструмента до размера сечения бойка. При достаточно широких продольных ребрах 6 может оказаться целесообразным выполнять участки 13 фиксации в виде продольных выемок для осевой фиксации проходящими не по всей ширине продольных ребер, а занимающими только часть их ширины. Благодаря этому боковая сторона продольных ребер, служащая для передачи крутящего момента, может не прерываться и на участке такой продольной выемки.

Изобретение относится к вставному инструменту и приспособлению для крепления инструмента. Вставной инструмент для электрических машин, прежде всего для ручных машин с режимом сверления и/или перфорации, выполнен с хвостовиком, вставляемым в соответствующее предусмотренное в машине приспособление для крепления и имеющим в качестве средств для передачи крутящего момента и осевой фиксации несколько симметрично распределенных в окружном направлении продольных ребер, которые служат для передачи крутящего момента соответственно для стопорения от проворачивания и по меньшей мере одно из которых имеет уступ для осевой фиксации, причем указанный хвостовик имеет сердцевину с неослабленным круглым сечением вплоть до его торцевой поверхности, а соседние продольные ребра имеют неодинаковую ширину. Предлагаются также приспособление для упомянутого вставного инструмента и система для его установки. В результате получаем надежную и износостойкую конструкцию. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 12 ил.

1. Вставной инструмент (2) для электрических машин, прежде всего для ручных машин с режимом сверления и/или перфорации, с хвостовиком (11), вставляемым в соответствующее предусмотренное в машине приспособление (20) для крепления и имеющим в качестве средств (6, 8) для передачи крутящего момента и осевой фиксации несколько симметрично распределенных в окружном направлении продольных ребер (6), которые служат для передачи крутящего момента соответственно для стопорения от проворачивания и по меньшей мере одно из которых имеет уступ (8а) для осевой фиксации, причем хвостовик (11) имеет сердцевину с неослабленным круглым сечением (1) вплоть до его торцевой поверхности, а соседние продольные ребра имеют неодинаковую ширину. 2. Вставной инструмент по п. 1, отличающийся тем, что задний торец продольных ребер (6) выполнен в виде скошенного, в частности вогнуто сбегающего в сторону конца хвостовика, уступа (8b) и по меньшей мере одно продольное ребро имеет передний торец в форме скошенного, в частности вогнуто-сбегающего, уступа (8а) для осевой фиксации, имеющего до расположенного перед ним уплотнительно-направляющего участка (4) хвостовика (11) участок (13) фиксации, в который входит фиксируемый в предусмотренном в машине приспособлении (20) для крепления фиксатор (23). 3. Вставной инструмент по п. 2, отличающийся тем, что круглое сечение (1) сердцевины хвостовика (11) по меньшей мере равно сечению сердцевины (5) рабочей части вставного инструмента, а сечение направляющего участка (4) по меньшей мере равно по величине круглому сечению (1) сердцевины хвостовика (11). 4. Вставной инструмент по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что продольные ребра (6) перед образующим конец хвостовика (11) цилиндрическим участком (3) переходят в сердцевину хвостовика круглого сечения (1). 5. Вставной инструмент по п. 2 или 4, отличающийся тем, что диаметр направляющего участка (4) больше диаметра круглого сечения (1) сердцевины хвостовика (11) и по меньшей мере некоторые продольные ребра (6) переходят без уступа (8а) для осевой фиксации в направляющий участок (4). 6. Вставной инструмент по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что для образования переднего торца, прежде всего в форме вогнутого уступа (8а), по меньшей мере одно из продольных ребер (6) имеет доходящий предпочтительно до имеющей круглое сечение (1) сердцевины хвостовика (11) участок (13) фиксации в виде продольной выемки, в которую при вставленном в предусмотренное в машине приспособление (20) для крепления инструменте входит фиксатор (23) этого приспособления для крепления, обеспечивающий крепление хвостовика (11) в указанном приспособлении (20) для крепления с ограниченной возможностью осевого перемещения. 7. Вставной инструмент по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что боковые стороны (12) соседних продольных ребер (6) соединены друг с другом доходящим до имеющей круглое сечение (1) сердцевины хвостовика (11) вогнутым участком (14). 8. Вставной инструмент по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что обе проходящие параллельно оси боковые стороны продольных ребер (6) наклонены друг к другу таким образом, что эти продольные ребра (6) расширяются к их основанию. 9. Вставной инструмент по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что на имеющей круглое сечение (1) сердцевине хвостовика (11) имеются два одинаковых диаметрально противолежащих друг другу продольных ребра (6), имеющих соответственно по одному участку (13) фиксации в виде продольной выемки для осевой фиксации, а также по две смещенные по отношению к ним в окружном направлении хвостовика (11) диаметрально противолежащих пары (6а) продольных ребер (6), причем отдельные ребра в этих парах (6а) отделены друг от друга предпочтительно трапециевидным продольным пазом (16). 10. Вставной инструмент по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что поводковая боковая сторона (12а) профиля продольных ребер (6) проходит примерно в радиальном направлении хвостовика (11), а не нагружаемая при передаче крутящего момента боковая сторона (12b) этих продольных ребер (6) проходит примерно по хорде круглого сечения (1) сердцевины хвостовика (11). 11. Приспособление (20) для крепления вставного инструмента по любому из пп. 1-10, предназначенное для электрической машины, прежде всего для ручной машины с режимом сверления и/или перфорации, и имеющее крепежную втулку (21) и боек (24) для хвостовика (11) вставного инструмента (2), при этом передняя часть (21а) крепежной втулки (21) для выполнения уплотняющей и направляющей функции имеет гладкую поверхность, расположенная за ней часть (21Ь) имеет несколько выступающих радиально внутрь продольных выступов (25) для передачи на инструмент крутящего момента и по всей ширине между двумя соседними продольными выступами (25) расположен по меньшей мере один деблокируемый радиально наружу фиксатор (23). 12. Приспособление по п. 11, отличающееся тем, что имеющая продольные выступы (25) часть (21b) образует среднюю часть крепежной втулки (21), а задняя часть (21с) крепежной втулки (21) для крепления бойка (24) и служащая его направляющей выполнена гладкой и ее диаметр приблизительно равен диаметру имеющей круглое сечение (1) сердцевины хвостовика (11) вставного инструмента (2). 13. Приспособление по п. 11, отличающееся тем, что диаметр передней части (21а) крепежной втулки (21) по меньшей мере равен диаметру наружного контура (7) продольных ребер (6) вставного инструмента (2), а задняя часть (21с) крепежной втулки (21) предназначена для крепления и служит направляющей для конца (3) хвостовика (11) вставного инструмента (2). 14. Система для установки вставного инструмента по любому из пп. 1-10 в приспособление (20) для крепления, используемое в электрических машинах, прежде всего в ручных машинах с режимом сверления и/или перфорации, по любому из пп. 11-13, при этом боек (24), конец (3) хвостовика, имеющая круглое сечение (1) сердцевина хвостовика и предпочтительно сердцевина (5) рабочей части вставного инструмента (2), а также его уплотнительно-направляющий участок (4) имеют по всей этой системе практически постоянное сечение.

Приоритет по пунктам:
12.10.1995 пп. 1-10;
07.02.1996 пп. 11-14.