ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ МАШИНА, ИМЕЮЩАЯ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСАДКИ ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2019 года по МПК B24B23/04 B24B45/00 B24B23/02 

Посредством настоящей ссылки полное содержание приоритетной заявки DE 20 2013 006 901.7 становится составной частью настоящей заявки.

Настоящее изобретение касается инструментальной машины, в частности, ручной инструментальной машины, которая имеет устройство привода, движущееся вокруг приводной оси.

Ниже изобретение описывается преимущественно на примере ручной инструментальной машины, которая предусмотрена за того, чтобы применяться с инструментальным устройством для обработки заготовки или системы заготовок. Инструментальная машина имеет при этом, в частности, устройство привода, совершающее вращательно-осциллирующее или, в частности, непрерывное вращательное движение вокруг приводной оси. Но это ограничение формулировки не должно пониматься как ограничение возможностей применения такого инструментального устройства.

Инструментальная машина представляет собой устройство, которое имеет один или несколько приводных двигателей и при необходимости одно или несколько передаточных устройств. Устройство привода инструментальной машины представляет собой конструктивный элемент или, соответственно, представляет собой конструктивные элементы, с помощью которых вращающий момент передается на инструмент, то есть обычно приводной вал, приводной шпиндель или тому подобное.

Ручная инструментальная машина имеет устройство для переноски, в частности ручки и тому подобное, с помощью которых обслуживающий персонал может носить и направлять инструментальную машину с закрепленным на ней инструментом. Обычно ручные инструментальные машины снабжены электрическим приводным двигателем, но известны также другие конструкции, такие как, напр., инструментальные машины гидравлического или пневматического действия или работающие за счет мышечной силы.

В уровне техники известно множество инструментальных машин, которые предусмотрены для того, чтобы использоваться с инструментальным устройством, имеющим вращающееся или вращательно-осциллирующее устройство привода. Такими инструментальными устройствами являются, например, сверла, шлифовальные и отрезные диски, круглые пилы и пр. Эти инструментальные устройства обладают возможностью крепления своим устройством привода на выходном устройстве инструментальной машины и замены. Выходное устройство движется, в зависимости от применения, инструментального устройства и инструментальной машины, с частотой вращения от близкой к 0 до нескольких 1000 оборотов/мин., а в экстремальных случаях оно может также вращаться значительно быстрее. Инструментальное устройство при эксплуатации с более или менее высоким давлением прижатия приводится в контакт с заготовкой или системой заготовок, на которой оно затем выполняет соответствующий обрабатывающий процесс. Часто инструментальные машины применяются многофункционально, т.е., например, для пиления, шлифования, шевингования, остекления (под этим в настоящем случае следует понимать, в частности, удаление стекол из кузова транспортного средства, предпочтительно разделение валика клея на таком стекле, специалист называет это также съемом остекления), или тому подобного. При этом в пределах одной области применения, последовательно в течение кроткого времени, напр., при шлифовании, должен осуществляться привод различных шлифовальных инструментов, во многих областях использования это приводит к частой замене инструментальных устройств. Время, которое должно затрачиваться на замену инструментального устройства, непосредственно сказывается на производительности, достижимой инструментальной машиной. Также имеет большое значение возможность надежной посадки инструментального устройства в инструментальной машине, потому что в смысле позиционирования инструментального устройства относительно инструментальной машины неточно посаженное инструментальное устройство приводит к сокращению ее эксплуатационной долговечности, кроме того, из-за ненадежно посаженного инструментального устройства возникает значительный потенциал риска, в частности для оператора машины.

Под инструментальной машиной, имеющей вращательно-осциллирующее устройство привода, здесь понимается инструментальная машина с движением устройства привода, при котором устройство привода движется, начиная от среднего положения, в первом направлении вращения, затормаживается до останова и затем движется в обратном направлении вращения снова до останова.

Угловое расстояние от среднего положения до соответствующего конечного положения может обычно составлять до 5°, однако у существующих машин чаще всего приняты меньшие углы от 1° до 2,5°, что соответствует общему угловому движению (от 1-го до 2-го конечного положения) от 2° до 5°. Это осциллирующее движение обычно совершается от 5000 до 50000 раз в минуту, однако возможны более низкие, а также более высокие частоты осцилляции (здесь выраженные в количестве колебаний/мин.).

Под инструментальной машиной, имеющей вращающееся устройство привода, здесь понимается инструментальная машина с движением устройства привода, при котором устройство привода движется непрерывно, с изменяющейся или постоянной скоростью в одном направлении. У таких инструментальных машин может также существовать возможность изменения направления движения на противоположное, которое тогда, однако, как правило, в частности у сверлильной машины, снабженной спиральным сверлом, в отличие от шлифовальной машины, снабженной шлифовальным инструментом, не имеющим определенной режущей кромки, также связано с заменой инструментального устройства. Скорость вращения таких инструментальных машин доходит от 0 до нескольких сотен 1/мин., как, в частности, у ручных сверлильных машин, свыше нескольких тысяч 1/мин., как, в частности, у угловых шлифовальных машин и круглых пил, вплоть до нескольких десятков тысяч 1/мин., в частности, для специальных целей применения.

В основе настоящего изобретения лежит задача, выполнить инструментальную машину так, чтобы в ней была возможна надежная посадка инструментального устройства.

Эта задача решается с помощью предмета п.1 формулы изобретения.

Предпочитаемые усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.

В соответствии с изобретением инструментальная машина имеет устройство для посадки инструмента, с помощью которого инструментальное устройство может крепиться на инструментальной машине так, чтобы ее приводная ось и ось вращения инструмента по существу совпадали. Но, в частности, также обеспечена возможность, чтобы ось вращения инструмента находилась вне контура инструмента. Термин «приводная ось» и «ось вращения инструмента» обозначает при этом геометрическую ось вращения инструментальной машины или, соответственно, инструментального устройства.

Устройство для посадки инструмента имеет соответственно по меньшей мере одно зажимное устройство, одно удерживающее устройство и одно запирающее устройство. Инструментальная машина может также иметь несколько этих устройств для посадки инструмента, в частности два или три.

Удерживающее устройство или по меньшей мере его часть обладает возможностью движения между по меньшей мере двумя положениями, при этом первое из этих двух положений является открытым положением, а второе - закрытым. При этом когда удерживающее устройство находится в первом положении, инструментальное устройство может вставляться в устройство для посадки инструмента или извлекаться из него. Во втором закрытом положении посредством удерживающего устройства инструментальное устройство удерживается в устройстве для посадки инструмента, в частности тогда невозможно вставление инструментального устройства в устройство для посадки инструмента.

С помощью зажимного устройства удерживающее устройство, предпочтительно из первого открытого положения в направлении второго закрытого положения подвергается воздействию зажимной силы. Предпочтительно зажимное устройство имеет упруго пружинящее устройство. В одном из особенно простых случаев зажимное устройство имеет, в частности, спиралеобразное или тарельчатое пружинящее устройство, но возможен также ряд других пружинящих устройств, как указывается ниже. При этом под зажимной силой в смысле изобретения следует понимать силовое воздействие, то есть, в частности, вектор силы или пару векторов силы, то есть, в частности вращающий момент.

Запирающее устройство также обладает возможностью движения между по меньшей мере двумя положениями. Как для удерживающего устройства, так и для запирающего устройства предпочтительно обеспечена возможность принимать также другие положения, в частности, могут быть предусмотрены транспортное положение, а также положение монтажа-демонтажа. При этом транспортное положение, в частности, выполнено так, что инструментальная машина может транспортироваться особенно предпочтительным образом, а положение монтажа-демонтажа предусмотрено для того, чтобы устройство для посадки инструмента могло монтироваться в инструментальной машине или демонтироваться. Кроме того, запирающее устройство предназначено для того, чтобы взаимодействовать с удерживающим устройством. При этом под взаимодействием следует, в частности, понимать, что движение удерживающего устройства опосредствованно или непосредственно подвергается влиянию запирающего устройства. Движение удерживающего устройства может, в частности, блокироваться запирающим устройством, когда запирающее устройство находится в запертом положении. При этом под блокированием следует, в частности, понимать, что движение удерживающего устройства предотвращается в по меньшей мере одном направлении, предпочтительно во всех направлениях.

Когда запирающее устройство находится в положении, отличающемся от запертого положения, у удерживающего устройства, в частности, имеется возможность движения по меньшей мере в одном направлении, предпочтительно в направлении из первого открытого в направлении второго закрытого положения.

Запирающее устройство предпочтительно выполнено так, что оно может приводиться в действие инструментальным устройством. При этом под приведением в действие следует понимать, что инструментальным устройством опосредствованно или непосредственно может создаваться силовое воздействие на запирающее устройство. Вследствие этого силового воздействия запирающее устройство обладает возможностью движения из запертого положения в отпертое положение.

То есть, при этом путем приведения в действие запирающего устройства инструментальным устройством может деблокироваться, в частности, движение удерживающего устройства из первого открытого во второе закрытое положение. В частности, благодаря этому способу приведения в действие обеспечена возможность особенно быстрого и простого вставления инструментального устройства в инструментальную машину.

Под вращательно-осциллирующим или исключительно вращающимся приводом инструментального устройства, так как он описывается в настоящем случае, понимается не возвратно-поступательный осциллирующий привод, который, в частности, известен по ножовочным устройствам. Под ножовочным устройством следует, в частности, понимать узкое ножовочное, саблевидное ножовочное или столярное ножовочное устройство или тому подобное.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления зажимное устройство имеет по меньшей мере одно пружинящее устройство. Причем это пружинящее устройство выбрано из группы устройств, которая включает в себя по меньшей мере следующие элементы:

- пружинящие устройства, наполненные газом или маслом,

- листовые или тарельчатые пружинящие устройства,

- спиральные пружинящие устройства,

- винтовые пружинящие устройства,

- торсионные пружинящие, в частности, работающие на кручение стержневые пружинящие и

- эластомерные пружинящие устройства.

Также предпочтительно зажимное устройство включает в себя комбинацию из нескольких этих устройств. Предпочтительнее зажимное устройство включает в себя несколько однотипных пружинящих устройств, при этом они предпочтительно могут быть расположены по последовательным или параллельным схемам. В частности, при расположении нескольких пружинящих устройств по параллельным схемам может улучшаться отказоустойчивость зажимного устройства. В частности, при расположении нескольких пружинящих устройств по последовательной схеме может достигаться особенно гибкое согласование зажимного силового воздействия.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления удерживающее устройство оперто с возможностью вращения по меньшей мере в одном направлении вращения. Также предпочтительно удерживающее устройство оперто с возможностью поступательного движения по меньшей мере в одном направлении. При этом под поступательным движением следует, в частности, понимать прямолинейное движение. Также предпочтительно удерживающее устройство оперто так, что оно при движении из первого открытого во второе закрытое положение как вращается, так и смещается. В частности, благодаря такой общей кривой траектории (движение вращения и смещения) может достигаться особенно быстрое и надежное движение удерживающего устройства из первого открытого во второе закрытое положение. Предпочтительно удерживающее устройство оперто с опорного устройства скольжения, предпочтительнее с помощью опорного устройства качения. Также предпочтительно опорное устройство скольжения выполнено в виде втулки или тому подобного, предпочтительнее опорное устройство качения выполнено в виде устройства, которое в качестве тел качения включает в себя шарики, ролики или бочкообразные ролики. В частности, с помощью опоры скольжения удерживающее устройство может опираться особенно надежным при эксплуатации образом с низкой вероятностью выхода из строя. В частности, с помощью опоры качения удерживающее устройство может опираться особенно легко подвижным образом, и при этом могут снижаться силы, необходимые для движения удерживающего устройства.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления инструментальная машина имеет множество этих удерживающих устройств. Предпочтительно инструментальная машина имеет три или четыре или пять или шесть этих удерживающих устройств. Особенно предпочтительно инструментальное устройство имеет 2 этих удерживающих устройства. В частности, при применении нескольких этих удерживающих устройств может улучшаться эксплуатационная надежность инструментальной машины.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления инструментальная машина имеет четное количество этих удерживающих устройств, предпочтительно ровно два этих удерживающих устройства. Также предпочтительно каждые два этих удерживающих устройства оперты соответственно с возможностью движения в противоположном направлении. Также предпочтительно каждые два этих удерживающих устройства механически соединены друг с другом, в частности так, что они движутся точно противоположно по своей скорости. В частности, благодаря противоположному движению этих удерживающих устройств может достигаться симметричное зажатие инструментального устройства в инструментальной машине и вместе с тем особенно надежное зажатие инструментальных устройств в инструментальной машине.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления запирающее устройство может оказывать запирающее силовое воздействие на зажимное устройство. Предпочтительно это запирающее силовое воздействие может оказываться тогда, когда запирающее устройство находится в запертом положении. Инструментальное устройство может предпочтительно оказывать на запирающее устройство отпирающее силовое воздействие. Это отпирающее силовое воздействие предпочтительно направлено против запирающего силового воздействия. Запирающее устройство движется по меньшей мере частично в направлении отпирающего силового воздействия, в частности, тогда, когда отпирающее силовое воздействие становится больше, чем запирающее силовое воздействие. Благодаря тому, что инструментальным устройством может создаваться отпирающее силовое воздействие, в частности, особенно просто обеспечена возможность выдвигания запирающего устройства из запертого положения, тем самым обеспечена возможность особенно простой и быстрой замены инструмента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления запирающее устройство имеет первый участок запирающей поверхности и второй участок запирающей поверхности. Предпочтительно этот первый участок запирающей поверхности опосредствованно или предпочтительнее непосредственно контактирует с этим вторым участком запирающей поверхности. При этом под опосредствованным контактированием или, соответственно, соприкосновением этих участков запирающих поверхностей следует понимать, что они соприкасаются через промежуточных элемент. Под таким промежуточным элементом следует предпочтительно понимать тело скольжения или качения, предпочтительно ролик, шарик, рычажное устройство, ползун или тому подобное. Под непосредственным соприкосновением этих двух участков запирающих поверхностей предпочтительно следует понимать, что по меньшей мере эти два участка буквально соприкасаются или отделены друг от друга только пленкой для скольжения или смазки. Также предпочтительно по меньшей мере одна компонента создаваемой зажимным устройством зажимной силы по существу параллельна нормальному вектору к по меньшей мере одному участку этого первого или этого второго участка запирающей поверхности. Также предпочтительно этот первый и этот второй участок запирающей поверхности имеют по меньшей мере частично, предпочтительно совершенно параллельные нормальные векторы. В частности благодаря тому, что эти участки запирающих поверхностей непосредственно соприкасаются друг с другом, достижимо особенно простое запирающее устройство, которое тогда может работать особенно надежным при эксплуатации образом. В частности, благодаря тому, что эти два участка запирающих поверхностей соприкасаются друг с другом посредством промежуточного элемента, обеспечена возможность создания запирающего устройства, которое только незначительно изменяет свои эксплуатационные свойства вследствие внешних параметров, таких как температура, степень загрязнения или тому подобное.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления зажимное устройство или, соответственно, запирающее устройство имеет по меньшей мере один подвижный элемент. Предпочтительно этот подвижный элемент соединен с зажимным устройством так, что он двигается вместе с ним. Этот подвижный элемент также предпочтительно обладает возможностью движения, предпочтительнее посредством зажимного устройства, в первом направлении движения. Также предпочтительно это направление движения по меньшей мере на отдельных участках является вращательным и/или поступательным. Предпочтительно это запирающее устройство имеет контактную поверхность, причем эта контактная поверхность, в частности, предназначена для того, чтобы запирающее устройство контактировало с этим подвижным элементом. Предпочтительно это запирающее устройство может быть оперто относительно этого подвижного элемента на опору скольжения или качения, или, соответственно, это запирающее устройство и этот подвижный элемент соприкасаются друг с другом в контакте скольжения или качения. Такое скользящее движение между запирающим устройством и этим подвижным элементом, в частности, может осуществляться особенно просто и приводит к особенно надежному при эксплуатации приведению в действие подвижного элемента зажимным устройством. Контакт качения или, соответственно, опора качения, как правило, нечувствительна по отношению к параметрам внешнего влияния и поэтому, в частности, приводит к особенно надежному при эксплуатации контактированию подвижного элемента с запирающим устройством.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления нормальный вектор к этой контактной поверхности в точке соприкосновения подвижного элемента с запирающим устройством, в частности, когда оно находится в запертом положении, задает некоторый угол γ1. На величину угла γ1 может, в частности, влиять то, что прохождение контактной поверхности выбирается при соответственно известном направлении движения подвижного элемента. Причем эта контактная поверхность предпочтительно выполнена так, что угол γ1 больше 80°, предпочтительнее больше 90° и особенно предпочтительно больше 120°. Также предпочтительно контактная поверхность выполняется так, что угол γ1 предпочтительно меньше или равен 315°, предпочтительнее меньше 270° и особенно предпочтительно меньше 210°. Особенно предпочтительно угол γ1 по существу равен 186°. В этом контексте под «по существу 186°» следует понимать угол предпочтительно от 175° до 195°, предпочтительнее от 180° до 190° и особенно предпочтительно от 185° до 187°, и совсем особо предпочтительно 186°+/-0,5. При выборе угла γ1 из названного диапазона достижимо, чтобы сила для вставления инструментального устройства была низкой, а с другой стороны, устройство для посадки инструмента надежно удерживалось в открытом положении. Контактная поверхность образует относительно упомянутого подвижного элемента, в частности, наклонную плоскость, поэтому возможно влияние со стороны подвижного элемента на зажимное устройство путем соответствующего выбора прохождения контактной поверхности, в частности, таким образом достижимо увеличение силы. При высокой зажимной силе, которая, в частности, достижима путем выбора прохождения контактной поверхности, может достигаться особенно надежное удерживание инструментального устройства в устройстве для посадки инструмента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления нормальный вектор к контактной поверхности в точке соприкосновения подвижного элемента с запирающим устройством, в частности, когда оно находится в отпертом положении, составляет с направлением движения подвижного элемента некоторый угол γ2. Этот угол γ2 предпочтительно выбран из определенного диапазона, предпочтительно угол γ2 меньше или равен 180°, предпочтительнее меньше 135° и особенно предпочтительно меньше 115°. Также предпочтительно угол γ2 больше или равен 80°, предпочтительнее больше 95° и особенно предпочтительно больше 105°. Также предпочтительно угол γ2 в зависимости от положения запирающего устройства, в частности когда оно по существу не находится в запертом положении, выбран так, что он меньше или равен 180°, предпочтительнее меньше 135° и особенно предпочтительно меньше 115°, и также предпочтительно угол γ2 больше или равен 80°, предпочтительнее больше 95° и особенно предпочтительно больше 105°, и совсем особо от 180° до 112°. В частности, путем соответствующего выбора угла γ2 обеспечена возможность, что запирающее устройство автоматически удерживается в открытом положении. В частности, благодаря тому, что запирающее устройство удерживается в открытом положении, обеспечена возможность быстрой замены инструмента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления запирающее устройство имеет по меньшей мере один первый рычажный элемент, второй рычажный элемент и соединительный элемент. В одном из также предпочтительных вариантов осуществления по меньшей мере один первый или один второй, а особенно предпочтительно оба рычажных элемента оперты с возможностью вращения. Причем эти рычажные элементы или по меньшей мере один из этих рычажных элементов могут быть оперты на опору качения или скольжения. Также предпочтительно этот первый рычажный элемент предназначен для того, чтобы этот соединительный элемент контактировал с ним в первой контактной области. Также предпочтительно этот второй рычажный элемент предназначен для того, чтобы этот соединительный элемент контактировал с ним во второй контактной области. Причем это контактирование может происходить соответственно посредством опоры качения или скольжения. Соединительный элемент может опосредствованно или непосредственно контактировать с рычажными элементами или одним из этих рычажных элементов, при этом под опосредствованным контактированием, в частности, следует понимать, что соединительный элемент контактирует с рычажным элементом посредством промежуточного элемента, такого как тело качения или элемент скольжения.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления это запирающее устройство выполнено таким образом, что оно находится в своем запертом положении в положении выше мертвой точки. Это достигается, в частности, с помощью особых геометрических условий и положений этих рычажных элементов и соединительного элемента. Предпочтительно соединительная прямая, проходящая через эту первую контактную область и через эту вторую контактную область, находится на расстоянии a_1 от упомянутой точки d_2 вращения второго рычажного элемента. Также предпочтительно вдоль этой соединительной прямой на этот второй рычажный элемент, начиная от этого первого рычажного элемента, осуществляется силовое воздействие F_1. Причем это силовое воздействие F_1 вызывает действие первого вращающего момента T_1 на этот второй рычажный элемент вокруг точки d_2 вращения. В частности, благодаря этому расположению рычажных элементов второй рычажный элемент выдавливается вращающим моментом T_1 в предварительно заданном направлении, и таким образом достигается его надежное положение.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления при вставлении инструментального устройства в инструментальную машину инструментальным устройством опосредствованно или непосредственно оказывается силовое воздействие на запирающее устройство. Предпочтительно при этом на второе рычажное устройство передается силовое воздействие F_2. Также предпочтительно по меньшей мере одно направление действия этого второго силового воздействия F_2 удалено от упомянутой точки d_2 вращения второго рычажного устройства на расстояние a_2. В частности, это расстояние a_2 и это второе силовое воздействие F_2 вызывает действие второго вращающего момента T_2 на второй рычажный элемент. При этом величина второго вращающего момента T_2, в частности, зависима от силы при вставлении инструментального устройства в инструментальную машину. Также предпочтительно этот первый вращающий момент T_1 направлен против этого второго вращающего момента T_2. Иначе говоря, в частности, этот второй вращающий момент T_2 приводит к движению этого второго рычажного элемента, которое направлено против движения этого рычажного элемента, вызываемого этим первым вращающим моментом T_1, когда второй вращающий момент T_2 превышает первый вращающий момент T_1. Также предпочтительно первый вращающий момент T_1 двигает этот второй рычажный элемент в направлении механического упора, от этого механического упора второй рычажный элемент, в частности, отодвигается, когда второй вращающий момент T_2 превышает первый вращающий момент T_1. В частности, благодаря этим соотношениям сил может осуществляться особенно надежное, но предпочтительно также простое вставление инструментального устройства в инструментальную машину.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления соединительная прямая, которая проходит через эту первую контактную область и через эту вторую контактную область, когда запирающее устройство находится в отпертом положении, находится на третьем расстоянии a_3 от упомянутой точки d_2 вращения второго рычажного элемента. Предпочтительно от упомянутого первого рычажного элемента в направлении этой соединительной прямой на второй рычажный элемент передается третье силовое воздействие F_3. В частности, вследствие этого силового воздействия F_3 на этот второй рычажный элемент передается третий вращающий момент T_3. При этом указываем на то, что, в частности, первый и второй вращающий момент T_1/T_2 могут возникать одновременно, так как эти два вращающих момента могут возникать, когда запирающее устройство находится в запертом положении. Третий вращающий момент T_3 возникает, когда запирающее устройство находится в отпертом положении или, соответственно, движется в него. В частности, этим третьим вращающим моментом T_3 запирающее устройство надежно удерживается в отпертом положении, при этом, в частности, нет необходимости ни в каком дополнительном вмешательстве оператора машины, и посадка инструментального устройства в инструментальной машине выполняется особенно быстро и надежно.

В другом предпочтительном варианте осуществления направление действия упомянутого третьего вращающего момента T_3 направлено против направления действия этого первого вращающего момента T_1.

В другом предпочтительном варианте осуществления присоединительное устройство инструментальной машины имеет область передачи вращающего момента. Причем эта область передачи вращающего момента предназначена для передачи приводных сил от инструментальной машины на инструментальное устройство. При этом под приводными силами, в частности, следует понимать линейное силовое воздействие, пару сил или вращающий момент. Предпочтительно такая пара сил или такой вращающий момент действует вокруг приводной оси. Эта область передачи вращающего момента имеет по меньшей мере две, находящиеся на расстоянии от приводной оси, области выходных поверхностей. При этом область выходной поверхности имеет предпочтительно множество точек поверхности.

Термин «точка поверхности» следует понимать геометрически. Этот термин используется, чтобы характеризовать геометрическую точку, в которой касательная плоскость прилегает к некоторой поверхности. Вектор к точке поверхности перпендикулярно касательной плоскости описывает ориентацию поверхности в этой точке в пространство, которое, напр., задано трехмерной системой координат или другими исходными плоскостями или исходными поверхностями.

Поверхность имеет бесконечно много точек поверхности, так как каждая точка этой поверхности одновременно является также точкой поверхности в данном смысле. Однако чтобы описать на практике поверхность, искривленную в одном направлении или в нескольких направлениях, достаточно некоторого конечного количества точек поверхности. Под термином «искривленная в одном направлении» следует понимать поверхность, искривленную в каждой точке только в одном направлении, напр., цилиндрическую поверхность, под термином «искривленная в нескольких направлениях» - поверхность, искривленную по меньшей мере в одной точке в нескольких направлениях, напр., сферическую поверхность.

Плоская поверхность имеет только одну касательную плоскость, которая совпадает с самой поверхностью. Чтобы характеризовать плоскую поверхность, достаточно, таким образом, одной отдельной точки поверхности, причем это может быть каждая произвольная точка плоской поверхности.

Так как точки поверхности представляют собой геометрические точки, на поверхности они невидимы.

Также предпочтительно касательные плоскости по меньшей мере в одной, предпочтительнее в нескольких и особенно предпочтительно во всех этих точках поверхности наклонены относительно осевой плоскости. Также предпочтительно касательные плоскости по меньшей мере в одной, предпочтительнее в нескольких и особенно предпочтительно во всех этих точках поверхности наклонены относительно радиальной плоскости. При этом под радиальной плоскостью следует, в частности, понимать плоскость, которая расположена ортогонально упомянутой приводной оси, также предпочтительно под осевой плоскостью следует понимать плоскость, которая, в частности, содержит приводную ось. В частности, благодаря такому исполнению области передачи вращающего момента обеспечена возможность посадки инструментального устройства на инструментальной машине без зазора и вместе с тем надежный и быстрый способ крепления инструментального устройства на инструментальной машине.

По одному из предпочтительных вариантов осуществления есть по меньшей мере одна область выходной поверхности, для которой ни в какой точке поверхности нормальный вектор к этой точке поверхности не лежит на прямой, проходящей через приводную ось. То есть такая область выходной поверхности ни в одной точке поверхности не ориентирована в направлении приводной оси, а эта область выходной поверхности «повернута» относительно приводной оси.

Как уже указывалось, области выходных поверхностей предпочтительно выполнены по существу плоскими. Это означает, что области выходных поверхностей имеют плоскую область, имеющую по существу такую же касательную плоскость, однако они могут быть ограничены кромками, искривленными в одну сторону или в несколько сторон поверхностями и пр., или, соответственно, через кромки или через изогнутые области могут переходить в другие области инструментального устройства.

Преимущество плоских областей выходных поверхностей заключается в том, что благодаря этому может создаваться устройство для посадки инструмента, у которого, с одной стороны, возможна посадка инструментального устройства, если оно выполнено соответствующим образом, без зазора, и у которого, при соответствующих допусках и свойствах материала, таких как упругость и пр., возможно поверхностное соприкосновение между выходным устройством/областью передачи вращающего момента инструментальной машины и устройством привода инструментального устройства, благодаря чему увеличивается область передачи силы.

По другому предпочтительному варианту осуществления области выходных поверхностей по меньшей мере на отдельных участках искривлены. При этом кривизна может быть выполнена как в одном направлении, так и в двух направлениях, выпукло, вогнуто с постоянным или изменяющимся радиусом кривизны.

Искривленные поверхности могут быть также выполнены так, чтобы они вследствие приданной им формы и упругости материала обладали упругостью, благодаря которой кривизна изменяется и, в частности, благодаря которой эта кривизна, начиная с определенной нагрузки, по существу исчезает, т.е., следовательно, тогда имеется по существу плоская область выходной поверхности.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления инструментальная машина имеет в области передачи вращающего момента по меньшей мере одну первую верхнюю ограничительную плоскость и по меньшей мере одну вторую нижнюю ограничительную плоскость. Причем эти ограничительные плоскости расположены по существу перпендикулярно упомянутой оси вращения привода. Также предпочтительно эти две ограничительные плоскости удалены друг от друга. Предпочтительно каждая из упомянутых областей выходных поверхностей расположена между одной из этих первых верхних ограничительных областей и одной из этих вторых нижних ограничительных областей, причем предпочтительно так, что область выходной поверхности касается соответствующей ограничительной плоскости, но не пересекает ее. В частности, благодаря расположению по меньшей мере одной области выходной поверхности между этими ограничительными плоскостями достижима особенно обширная область выходной поверхности, и нагрузка на эту область выходной поверхности является соответственно низкой. Предпочтительно первая группа областей выходных поверхностей, а по меньшей мере одна область выходной поверхности, расположена между одной из этих первых верхних ограничительных плоскостей и одной из этих вторых нижних ограничительных плоскостей, и также предпочтительно вторая группа областей выходных поверхностей расположена между другой первой верхней и другой второй нижней ограничительной плоскостью. В частности, благодаря группированию нескольких областей выходных поверхностей и распределению их соответственно ограничительным плоскостям, с одной стороны, обеспечена возможность простого изготовления области передачи вращающего момента, а с другой стороны, достижим особенно ровный ввод вращающего момента в инструментальное устройство.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления множество областей выходных поверхностей распространяется между одной единственной первой верхней и одной единственной второй нижней ограничительной плоскостью. Также предпочтительно все эти области выходных поверхностей распространяются между одной единственной первой верхней и одной единственной второй нижней ограничительной плоскостью. В частности, благодаря распространению этих областей выходных поверхностей между одной единственной первой верхней и одной единственной второй нижней ограничительной плоскостью достижима область передачи вращающего момента, занимающая небольшое конструктивное пространство и, кроме того, имеющая низкий необходимый расход материала при изготовлении. Также предпочтительно, в частности благодаря этому виду исполнения областей выходных поверхностей, обеспечена возможность передачи вращающего момента на инструментальное устройство особенно равномерным и вместе с тем щадящим материал образом.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления область передачи вращающего момента имеет множество областей выходных поверхностей. Предпочтительно это множество областей выходных поверхностей вращательно-симметрично расположено вокруг приводной оси.

«Вращательно-симметрично вокруг приводной оси» в смысле настоящей заявки должно означать, что множество областей выходных поверхностей путем вращения вокруг приводной оси по меньшей мере на угол, который больше 0° и меньше 360°, или же на каждый произвольный угол, если смотреть геометрически, переходит само в себя. В частности, один из этих углов составляет 360°/n, где n - натуральное число больше 1.

В частности, благодаря вращательно-симметричному расположению областей выходных поверхностей стало возможным сокращение дополнительных нагрузок на область передачи вращающего момента или, соответственно, равномерное нагружение областей выходных поверхностей и вместе с тем, в частности, достижение увеличенного срока службы.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления по меньшей мере по две из этих областей выходных поверхностей расположены симметрично относительно некоторой плоскости симметрии. Предпочтительно эта плоскость симметрии совпадает с одной из упомянутых осевых плоскостей. Предпочтительно больше двух этих областей выходных поверхностей, предпочтительнее четыре, расположены симметрично относительно некоторой плоскости симметрии. Причем в этой плоскости симметрии лежит, в частности, приводная ось. Также предпочтительно эти области выходных поверхностей расположены по существу впритык друг к другу. При этом под расположением впритык друг к другу в смысле изобретения следует понимать, в частности, также такое расположение, когда области выходных поверхностей соединены друг с другом переходной областью. Предпочтительно такая переходная область может быть образована областью поверхности, проходящей искривленно или по меньшей мере на отдельных участках плоско. Также предпочтительно такая переходная область по касательной присоединяется по меньшей мере к одной, предпочтительнее к обеим этим областям выходных поверхностей. В частности, благодаря симметричному и также впритык друг к другу расположению областей выходных поверхностей достижима особенно высокая стабильность области передачи вращающего момента и вместе с тем хорошая передача силы на инструментальное устройство.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления область передачи вращающего момента имеет боковую стенку. Предпочтительно эта боковая стенка проходит радиально удаленно от приводной оси. Также предпочтительно эта боковая стенка распространяется между первой верхней и второй нижней ограничительной плоскостью. Предпочтительнее эта боковая стенка содержит эти области выходных поверхностей. В частности, благодаря этому исполнению области передачи вращающего момента, имеющей боковую стенку возникает по существу полая коническая выемка внутри области передачи вращающего момента, однако эта полая коническая выемка имеет не круглое поперечное сечение, а поперечное сечение с изменяющимся расстоянием от боковой стенки до приводной оси в плоскости, ортогональной этой приводной оси. В частности, благодаря описанному виду исполнения области передачи вращающего момента достижима особенно стабильная область передачи вращающего момента и вместе с тем хороший ввод вращающего момента в инструментальное устройство.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления эта боковая стенка проходит по существу радиально непрерывно вокруг приводной оси. В другом варианте осуществления боковая стенка по своему ходу вокруг приводной оси имеет выемки или, соответственно, прерывания. В частности, при непрерывно проходящей по окружности боковой стенке достижима особенно стабильная область передачи вращающего момента; при прерывающейся или имеющей выемки боковой стенке достижима, в частности, особенно легкая и имеющая низкий момент инерции область передачи вращающего момента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления один из нормальных векторов к одной из упомянутых касательных плоскостей ориентирован в радиальном направлении от приводной оси. Указываем на то, что в рамках этих пояснений термины «нормаль» и «нормальный вектор» используются равнозначно. Предпочтительно нормальные векторы нескольких, предпочтительнее всех этих касательных плоскостей в радиальном направлении ориентированы от приводной оси. В частности, благодаря этой ориентации касательной плоскости область передачи вращающего момента, в отличие от традиционного соединения вала и ступицы, представляет собой часть вала. Это исполнение области передачи вращающего момента предоставляет, в частности, возможность простого изготовления, или, соответственно, приводные силы могут особенно равномерно передаваться от инструментальной машины на инструментальное устройство.

В другом предпочтительном варианте осуществления один из нормальных векторов к одной из этих касательных плоскостей ориентирован в радиальном направлении к приводной оси. Предпочтительно нормальные векторы нескольких, предпочтительнее всех этих касательных плоскостей ориентированы в радиальном направлении к приводной оси. В частности, благодаря этой ориентации касательных плоскостей область передачи вращающего момента, в отличие от традиционного соединения вала и ступицы, представляет собой часть ступицы, иначе говоря, область передачи вращающего момента, в частности, по меньшей мере на отдельных участках, представляет собой выемку. При таком исполнении области передачи вращающего момента силы передаются от инструментальной машины на инструментальное устройство через внутреннюю поверхность (часть ступицы), в частности такие поверхности хорошо защищены от загрязнения и повреждения.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления между одной из этих касательных плоскостей и этой радиальной плоскостью, причем эта радиальная плоскость расположена перпендикулярно приводной оси, заключен угол α. Предпочтительно угол α выбран из определенного диапазона, при этом угол α предпочтительно меньше 90°, предпочтительнее меньше 80° и особенно предпочтительно меньше 75°, также предпочтительно угол α больше 0°, предпочтительнее больше 45° и особенно предпочтительно больше 60°. Также предпочтительно угол α находится в диапазоне от 62,5° до 72,5°. Предпочтительно угол α выбирается в вышеназванных диапазонах с учетом свойств конструктивных элементов (в частности, геометрии, толщины стенки, модуля упругости, прочности и тому подобного) области передачи вращающего момента и/или инструментального устройства, или предпочтительнее с учетом возникающих сил. В частности, благодаря описанному выше выбору угла α из названного диапазона, с одной стороны, достижима стабильная область передачи вращающего момента, а с другой стороны, равномерный ввод приводных сил в инструментальное устройство. Как правило, следует предпочитать выбор угла α области передачи вращающего момента меньше 70°, так как тогда опасность заклинивания меньше. При этом термин «заклинивание» следует толковать как невозможность запланированного извлечения инструментального устройства из инструментальной машины, в частности этой области передачи вращающего момента, то есть, в частности, невозможность без дополнительного силового воздействия. Эффекты, аналогичные этому «заклиниванию», известны в механике, в частности, как самоблокировка. Предпочтительно угол α, выбранный из названного диапазона (α>=70°), приводит к особенно малому занимаемому конструктивному пространству. Также предпочтительно благодаря меньшему углу α (α<70°) может уменьшаться эта склонность к заклиниванию инструментального устройства в этой области передачи вращающего момента. Особенно предпочтительным диапазоном угла α оказался диапазон около 60°(+/-5°), так как при этом достижимо относительно малое занимаемое конструктивное пространство и может полностью предотвращаться или по меньшей мере уменьшаться нежелательное заклинивание инструментального устройства.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления между одной из упомянутых касательных плоскостей и упомянутой осевой плоскостью, причем в этой осевой плоскости лежит приводная ось, заключен угол β. Предпочтительно этот угол β выбран из определенного диапазона, при этом угол β предпочтительно меньше 90°, предпочтительнее меньше 70° и особенно предпочтительно меньше 65°, и также предпочтительно угол β больше 0°, предпочтительнее больше 15° и особенно предпочтительно больше 30°. Также предпочтительно угол β по существу равен 30°, 45° или 60°. Также предпочтительно угол β только незначительно отличается от одного из вышеназванных трех значений угла, при этом под «незначительно» предпочтительно следует понимать диапазон предпочтительно +/-7,5°, предпочтительнее +/-5° и особенно предпочтительно +/-2,5°. В частности, благодаря описанному выбору угла β из названного диапазона достижима особенно стабильная область передачи вращающего момента и вместе с тем равномерный ввод вращающего момента от инструментальной машины в инструментальное устройство. Передаваемый вращающий момент возрастает, в частности, с уменьшающимся углом β, предпочтительно угол β, в частности для расчетов, при которых на переднем плане стоит высокий передаваемый вращающий момент, выбирается из диапазона, для которого выполняется 0°<β<30°. Занимаемое конструктивное пространство уменьшается, в частности, с возрастающим углом β, предпочтительно угол β, в частности при расчетах, для которых на переднем плане стоит малое занимаемое конструктивное пространство, выбирается из диапазона, для которого выполняется 60°<β<90°. В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления, при котором, в частности, может передаваться высокий вращающий момент и возникает малое занимаемое конструктивное пространство, угол β составляет по существу 60°.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления область передачи вращающего момента имеет четное количество областей выходных поверхностей. Предпочтительно область передачи вращающего момента имеет 4 или больше, предпочтительнее 8 или больше и особенно предпочтительно 16 или больше областей выходных поверхностей. Также предпочтительно область передачи вращающего момента имеет 64 или меньше, предпочтительнее 48 или меньше и особенно предпочтительно 32 или меньше областей выходных поверхностей. Также предпочтительно область передачи вращающего момента имеет нечетное количество областей выходных поверхностей. Предпочтительно количество областей выходных поверхностей зависит от размера области передачи вращающего момента. Также предпочтительно большие области передачи вращающего момента могут также иметь более высокие количества областей выходных поверхностей, чем указанные здесь. При этом под большой областью передачи вращающего момента следует, в частности, понимать область передачи вращающего момента, которая по существу имеет диаметр больше 50 мм или больше. В частности, при четном количестве областей выходных поверхностей приводные силы могут попарно передаваться от инструментальной машины на инструментальное устройство. При этом оказалось, что, в частности, при этом попарном вводе приводных сил в инструментальное устройство достижима особенно долговечная и при этом усовершенствованная область передачи вращающего момента.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления области выходных поверхностей расположены по существу звездообразно. Предпочтительно области выходных поверхностей расположены по существу звездообразно вокруг приводной оси. Также предпочтительно областями выходных поверхностей описывается трехмерное тело, которое, будучи рассечено плоскостью, ортогональной приводной оси, имеет по существу поверхность основания звездообразного многоугольника.

Под термином «многоугольник» в смысле настоящего изобретения понимается не только математически точная форма, имеющая прямые, тупые или острые углы, но и форма, у которой углы закруглены.

Предпочтительно этот звездообразный многоугольник является вращательно-симметричным. Также предпочтительно эти звездообразно расположенные области выходных поверхностей выглядят подобно шлицевому валу традиционного соединения вала и ступицы, причем этот вал вследствие двойного наклона областей выходных поверхностей имеет коническую основную форму. В частности, вследствие звездообразного расположения этих областей выходных поверхностей обеспечена возможность расположения множества областей выходных поверхностей в небольшом конструктивном пространстве и, таким образом, надежной передачи больших приводных сил от инструментальной машины на инструментальное устройство.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления инструментальная машина имеет кодирующий участок или, соответственно, кодирующий элемент. Предпочтительно такой кодирующий участок имеет некоторую поверхность поперечного сечения, предпочтительнее эта поверхность поперечного сечения расположена в плоскости, которая по существу ортогональна упомянутой приводной оси. Предпочтительно этот кодирующий элемент имеет осевую протяженность, по существу ортогональную этой поверхности поперечного сечения и вместе с тем, в частности, параллельную этой приводной оси. В частности, благодаря этой осевой протяженности и ее ориентации обеспечена возможность особенно хорошего взаимодействия кодирующего устройства инструментального устройства с этим кодирующим участком, и благодаря этому обеспечена возможность особенно надежной посадки инструментального устройства на инструментальной машине.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления один из этих кодирующих участков расположен вращательно-симметрично относительно упомянутой приводной оси, и вместе с тем, в частности, также относительно упомянутой оси вращения инструмента. Предпочтительно несколько этих кодирующих участков расположены вращательно-симметрично относительно этой приводной оси. Предпочтительно эти кодирующие участки смещены вокруг выходной оси на жестко заданные угловые шаги. Предпочтительнее угловой шаг имеет величину 1°, 2,5°, 10°, 15°, 22,5°, 30° или 45°, также предпочтительно целое кратное такого углового шага дает полную окружность 360°. В частности, благодаря этому распределению кодирующих участков обеспечена возможность смещения инструментального устройства в соответствии с данными угловыми шагами вокруг выходной оси и повторной надежной посадки, причем тем самым обеспечена возможность особенно надежной посадки инструментального устройства и, в частности, также быстрого вставления инструментального устройства в инструментальную машину.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления кодирующий участок, в частности поверхность поперечного сечения кодирующего участка, выбрана из определенной группы геометрических форм. Причем эта группа предпочтительно включает в себя:

- многоугольник, имеющий множество углов, предпочтительнее 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или больше,

- круг,

- эллипс,

- сплайн,

- основную форму, включающую в себя несколько прямых, которые соединены друг с другом дугами,

или комбинацию из нескольких вышеназванных элементов.

В частности, кодирующий участок инструментальной машины имеет форму, зеркально-симметричную форме кодирующего устройства на инструментальном устройстве, чтобы предпочтительно взаимодействовать с ним.

Система инструментальной машины имеет предлагаемую изобретением инструментальную машину и по меньшей мере одно инструментальное устройство для применения с этой инструментальной машиной. При этом удерживающее устройство имеет по меньшей мере одну эффективную поверхность для передачи силового воздействия на инструментальное устройство. Эта эффективная поверхность предпочтительно расположена на обращенной к инструментальной машине стороне удерживающего устройства. Также предпочтительно удерживающее устройство имеет ограничительную поверхность удерживающего устройства. Эта ограничительная поверхность удерживающего устройства расположена на отвернутой от инструментальной машины стороне удерживающего устройства. Предпочтительно эффективная поверхность удерживающего устройства предназначена для того, чтобы передавать удерживающую силу на инструментальное устройство. Предпочтительнее ограничительная поверхность удерживающего устройства расположена по существу напротив этой эффективной поверхности.

Инструментальное устройство имеет присоединительную область инструмента и ось вращения инструмента. Причем эта присоединительная область инструмента имеет по меньшей мере одну боковую стенку. Эта присоединительная область инструмента распространяется в осевом направлении между первой и второй ортогональной плоскостью, по меньшей мере одна компонента протяженности присоединительной области инструмента указывает в направлении оси вращения инструмента. При этом такая ортогональная плоскость расположена, в частности, ортогонально оси вращения инструмента. Также предпочтительно эта боковая стенка удалена радиально от этой оси вращения инструмента и имеет некоторую осевую протяженность в направлении оси вращения инструмента. Также предпочтительно эта боковая стенка проходит радиально непрерывно, или предпочтительнее с прерыванием, или имеет выемки вокруг этой оси вращения инструмента.

С помощью этого удерживающего устройства на инструментальное устройство, когда оно посажено в инструментальную машину, в области эффективной поверхности этого удерживающего устройства оказывается силовое воздействие, в частности действие удерживающей силы, которая удерживает инструментальное устройство на инструментальной машине. Это силовое воздействие, в частности действие удерживающей силы, имеет по меньшей мере одну компоненту в направлении оси вращения инструмента, предпочтительно силовое воздействие по существу параллельно ей.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления ограничительная поверхность удерживающего устройства и эффективная поверхность удерживающего устройства расположены между первой и второй ортогональной плоскостью этой присоединительной области инструмента, когда инструментальное устройство посажено на инструментальной машине. Также предпочтительно ограничительная поверхность удерживающего устройства и эффективная поверхность удерживающего устройства расположены в осевом направлении в пределах осевой протяженности областей приводных поверхностей инструмента, когда инструментальное устройство посажено на инструментальной машине. Предпочтительно присоединительная область инструмента образует кольцевую конфигурацию, предпочтительнее коническую конфигурацию, также предпочтительно эффективная поверхность, предпочтительно одного, предпочтительнее всех удерживающих устройств расположена в радиальном и осевом направлении внутри этой конфигурации, когда инструментальное устройство посажено на инструментальной машине. В частности, благодаря такому исполнению инструментального устройства и инструментальной машины обеспечена возможность, чтобы удерживающее устройство не выдавалось в осевом направлении за инструментальное устройство, при этом обеспечена возможность особенно надежной эксплуатации системы инструментальной машины.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления боковая стенка инструментального устройства содержит области приводных поверхностей инструмента. Предпочтительно эти области приводных поверхностей распространяются в радиальном направлении по меньшей мере на отдельных участках между первым и вторым радиальным расстоянием от этой оси вращения инструмента. Также предпочтительно по меньшей мере один из этих участков предназначен для передачи вращающего момента или, соответственно, для передачи приводной силы от инструментальной машины на инструментальное устройство. Также предпочтительно область передачи вращающего момента инструментальной машины по меньшей мере на отдельных участках проходит геометрически сопряженным образом с этими областями приводных поверхностей инструмента. В частности, благодаря этим радиальным протяженностям областей приводных поверхностей инструмента обеспечена возможность передачи приводной силы с геометрическим замыканием и вместе с тем особенно надежный вид передачи приводной силы от инструментальной машины на инструментальное устройство.

Приведенные ниже фигуры показывают разные признаки и варианты осуществления изобретения и частично схематизированы, при этом возможна также комбинация отдельных признаков и вариантов осуществления, выходящая за рамки этих фигур.

При этом показано:

фиг.1: частично схематизированное изображение устройства для посадки инструмента ручной инструментальной машины;

фиг.2: два изображения сечения (фиг.2a - закрытое положение; фиг.2b - открытое положение) устройства для посадки инструмента;

фиг.3: два других изображения сечения одного из вариантов осуществления устройства для посадки инструмента;

фиг.4: два изображения сечения другого варианта осуществления устройства для посадки инструмента в открытом и закрытом положении, а также детальный вид запирающего устройства;

фиг.5: два схематизированных изображения устройства для посадки инструмента;

фиг.6: область передачи вращающего момента, имеющая две области выходных поверхностей;

фиг.7: область передачи вращающего момента, имеющая области выходных поверхностей, которые распространяются между ограничительными плоскостями;

фиг.8: область передачи вращающего момента, имеющая две области выходных поверхностей, которые расположены впритык друг к другу;

фиг.9: область передачи вращающего момента и наклон по существу области выходной поверхности (касательной плоскости) на угол β;

фиг.10: область передачи вращающего момента и наклон по существу области выходной поверхности (касательной плоскости) на угол α;

фиг.11: область передачи вращающего момента, имеющая звездообразное расположение областей выходных поверхностей вокруг выходной оси;

фиг.12: вид в плане (фиг.12a) и вид сбоку (фиг.12b) одного варианта осуществления области передачи вращающего момента, имеющей звездообразное расположение областей выходных поверхностей;

фиг.13: два изображения сечений областей передачи вращающего момента, имеющих различные варианты осуществления кодирующих устройств;

фиг.14: изображение частичного сечения одного из вариантов осуществления системы инструментальной машины;

фиг.15: вид в плане отдельной области одного из вариантов осуществления инструментального устройства, имеющего боковую стенку инструмента;

фиг.16: изображения в перспективе разных областей соприкосновения (фиг.16a - точечное соприкосновение; фиг.16b - линейное соприкосновение; фиг.16c - поверхностное соприкосновение) между областями выходных поверхностей области передачи вращающего момента и областей выходных поверхностей инструмента;

фиг.17: изображения в перспективе различным образом искривленных областей выходных поверхностей;

фиг.18: вид сбоку инструментальной машины, имеющей инструментальное устройство.

На фиг.1 показано схематизированное изображение устройства 1 для посадки инструмента для ручной инструментальной машины. С помощью этого устройства 1 для посадки инструмента возможна посадка инструментального устройства 8 на инструментальной машине, при этом ось вращения инструмента и приводная ось 2 инструментальной машины по существу совпадают. Устройство 1 для посадки инструмента выполнено так, что при посадке инструментального устройства 8 им приводится в действие запирающее устройство 5. Это запирающее устройство 5 предусмотрено для того, чтобы удерживать удерживающее устройство 4 в открытом положении. Это удерживающее устройство 4 в открытом положении нагружается посредством зажимного устройства 3 в направлении закрытого положения. В этом закрытом положении инструментальное устройство 8 посажено на инструментальной машине и удерживается на ней с помощью удерживающего устройства 4. Когда инструментальное устройство 8 удаляется из устройства 1 для посадки инструмента, то запирающее устройство 5 снова удерживает удерживающее устройство 4 в открытом положении отпускает его снова в направлении закрытого положения только тогда, когда запирающее устройство 5 приводится в действие посредством инструментального устройства 8. Благодаря такому устройству 1 для посадки инструмента, с одной стороны, обеспечена возможность замены инструментального устройства 8 без помощи инструмента, как это часто происходит у ручных инструментальных машин, с другой стороны, эта замена инструмента может осуществляться особенно просто.

На фиг.2 показаны два изображения сечений устройства 1 для посадки инструмента (фиг.2a - закрытое положение; фиг.2b - открытое положение). При этом закрытое положение, фиг.2a, крепления 1 для инструмента, означает, что удерживающее устройство 4 закрыто, и инструментальное устройство 8 посажено в устройство для посадки инструмента. Открытое положение, фиг.2b - что удерживающее устройство 4 открыто, и инструментальное устройство 8 может вставляться в устройство для посадки инструмента или извлекаться из него. Устройство 1 для посадки инструмента имеет зажимное устройство 3, удерживающее устройство 4 и запирающее устройство 5. Удерживающее устройство 4 имеет два крюковых устройства 4a/b, обладающих возможностью движения в противоположном направлении. Крюковые устройства 4a/b оперты в устройстве для посадки инструмента с возможностью движения вокруг одной общей точки 4d вращения. Для удерживания инструментального устройства 8 крюковые устройства 4a/b имеют каждое удерживающие поверхности 4c. Запирающее устройство 5 имеет кулисную направляющую выемку 5e, также запирающее устройство 5 выполнено цельно с крюковым устройством 4a. С направляющей выемкой 5e сцепляется подвижный элемент 6 и соединяет крюковое устройство 4a/b посредством запирающего устройства 5 с зажимным устройством 3. С помощью зажимного устройства удерживающее устройство 4 удерживается в закрытом положении. В открытом положении, фиг.2b, подвижный элемент 6 опирается в направляющей выемке 5e. При вставлении инструментального устройства 8 в устройство 1 для посадки инструмента инструментальное устройство контактирует с крюковыми устройствами 4a/b в области исполнительных областей 4a/f. Вследствие этого контактирования инструментального устройства 8 с крюковыми устройствами 4a/b вращающий момент действует на них в направлении их закрытого положения, и при соответствующей величине этого вращающего момента начинается процесс закрытия устройства для посадки инструмента. С помощью двух обладающих возможностью движения в противоположных направлениях крюковых устройств 4a/b и обладающего возможностью движения в направляющей выемке 5e подвижного элемента 6 достижимо особенно простое и надежное устройство для посадки инструмента, включающее в себя небольшое количество конструктивных элементов.

На фиг.3 показаны два детальных изображения сечений одного фрагмента устройства 1 для посадки инструмента, изображенного на фиг.2., сначала в закрытом (фиг.3a), а потом в открытом (фиг.3b) положении. Подвижный элемент 6 движется вследствие создаваемого зажимным устройством 3 силового воздействия в направлении 6a своего движения. Направляющая выемка 5e выполнена так, что нормаль 7a к контактной поверхности направляющей выемки 5e с подвижным элементом 6 в закрытом положении (фиг.3a) составляет с направлением 6a движения угол γ2. В открытом положении (фиг.3b) нормаль 7a к контактной поверхности направляющей выемки 5e с подвижным элементом 6 составляет с направлением 6a движения угол γ1. Угол γ2 выбран так, что он составляет приблизительно 110° (предпочтительно находится в диапазоне 108°-112°), при этом происходит увеличение силы по отношению к крюковым устройствам 4a/b, при этом увеличение силы приводит к большой удерживающей силе удерживающего устройства 4. Угол γ1 выбран так, что он по существу соответствует 180°, благодаря этому крюковые устройства 4a/b удерживаются в открытом положении. Из этого открытого положения (фиг.3b) удерживающее устройство движется только тогда, когда посредством инструментального устройства 8 к крюковым устройствам 4a/b через исполнительные области 4e/f прикладывается вращающий момент. Величина углов γ1 и γ2, при данном направлении движения подвижного элемента 6, может определяться прохождением направляющей выемки 5e. С помощью представленного выбора углов γ1 и γ2 может достигаться, с одной стороны, надежное пребывание крюковых устройств 4a/b в открытом положении, а с другой стороны, особенно высокая удерживающая сила, с которой эти крюковые устройства 4a/b действуют на инструментальное устройство 8, и при этом достижимо особенно надежное устройство для посадки инструмента.

На фиг.4 показано устройство 1 для посадки инструмента в открытом и закрытом положении, а также детальный вид запирающего устройства. Устройство 1 для посадки инструмента имеет простое запирающее устройство 5, зажимное устройство 3 и удерживающее устройство 4. При этом на фиг.4a показано устройство 1 для посадки инструмента в открытом положении, на фиг.4b - в закрытом положении, а на фиг.4c - детальный вид запирающего устройства с опосредствованным контактированием с участками 5a/b запирающих поверхностей. Зажимное устройство 3 воздействует на удерживающее устройство 4 с зажимной силой 3a и тянет его в направлении закрытого положения. В открытом положении (фиг.4a) первый участок 5a запирающей поверхности контактирует со вторым участком 5b запирающей поверхности, вследствие зажимной силы 3a при действующем коэффициенте трения между двумя этими участками 5a/b получается потенциал 5d запирающей силы. Посредством инструментального устройства 8 на удерживающее устройство может оказываться силовое воздействие против потенциала 5d запирающей силы. Только когда это исходящее от инструментального устройства 8 силовое воздействие больше, чем потенциал 5d запирающей силы, удерживающее устройство движется в направлении закрытого положения (фиг.4b). В закрытом положении (фиг.4b) инструментальное устройство 8 удерживается удерживающим устройством 4 в устройстве 1 для посадки инструмента за счет того, что зажимная сила 3a передается на удерживающей поверхности 4c на инструментальное устройство 8. На фиг.4c показано запирающее устройство 5, у которого первый участок 5a запирающей поверхности и второй участок 5b запирающей поверхности контактируют посредством промежуточного элемента 5c. Для перевода устройства 1 для посадки инструмента из открытого положения, в котором оно изображено на фиг.4c, в закрытое положение, инструментальным устройством 8 в исполнительной области 4a создается силовое воздействие. При превышении порогового значения удерживающее устройство движется в направлении закрытого положения (не изображено).

На фиг.5 показаны два схематизированных изображения устройства для посадки инструмента, на фиг.5b в закрытом положении и в открытом положении на фиг.5a. Устройство 1 для посадки инструмента имеет зажимное устройство 3, удерживающее устройство 4 и запирающее устройство 5. Запирающее устройство 5 имеет первый рычажный элемент 10, второй рычажный элемент 11 и соединительный элемент 12. При этом первый рычажный элемент 10 посредством соединительного элемента 12 соединен со вторым рычажным элементом 11. Первый рычажный элемент 10 посредством зажимного устройства 3 подается зажимной силой в закрытое положение и оперт с возможностью вращения вокруг точки d1 вращения. Второй рычажный элемент 11 оперт с возможностью вращения вокруг второй точки d2 вращения. В открытом положении (фиг.5a) первый рычажный элемент 10 через соединительный элемент 12 оказывает силовое воздействие F1 на второй рычажный элемент 11. Это силовое воздействие удалено на расстояние a1 от точки d2 вращения и поэтому вызывает действие вращающего момента T1 на второй рычажный элемент 11. Когда инструментальное устройство (не изображено) вставляется в устройство 1 для посадки инструмента, то инструментальным устройством (не изображено) создается опосредствованное или непосредственное силовое воздействие F2 на второй рычажный элемент 11. Это силовое воздействие F2 удалено на расстояние a2 от точки d2 вращения и вызывает действие вращающего момента T2 на второй рычажный элемент 11. Если вращающий момент T2 превышает по величине вращающий момент T1, то второй рычажный элемент 11 движется в направлении вращающего момента T2, устройство для посадки инструмента закрывается. В закрытом состоянии фиг.5b первый рычажный элемент 10 посредством соединительного элемента 12 оказывает силовое воздействие F3 на второй рычажный элемент 11. Силовое воздействие F3 удалено на расстояние a3 от точки d2 вращения и поэтому вызывает действие вращающего момента T3. В этом закрытом положении инструментальное устройство (не изображено) посредством удерживающего устройства 4 (не изображено) может удерживаться в устройстве для посадки инструмента. Благодаря описанному исполнению рычажных элементов 10/11, а также их соединению с соединительным элементом 12, инструментальное устройство может удерживаться при так называемом положении выше мертвой точки, такие механизмы оказались особенно надежными, так что достижимо усовершенствованное устройство 1 для посадки инструмента.

На фиг.6 показаны два вида области 9 передачи вращающего момента устройства для посадки инструмента (фиг.6a - вид спереди, фиг.6b - вид в плане). Эта область 9 передачи вращающего момента имеет две области 9a выходных поверхностей, которые имеют каждая множество точек 9b поверхности. Область 9 передачи вращающего момента предназначена для того, чтобы передавать приводные силы от инструментальной машины (не изображена) на инструментальное устройство (не изображено). Инструментальная машина приводит инструментальное устройство во вращательно-осциллирующее движение, при этом инструментальное устройство осциллирует вокруг приводной оси 2.

На фиг.7 показана область 9 передачи вращающего момента инструментальной машины, она предназначена для того, чтобы передавать приводные силы от инструментальной машины (не изображена) на инструментальное устройство (не изображено). Область 9 передачи вращающего момента имеет две области 9a выходных поверхностей. Каждая область 9a выходных поверхностей имеет множество точек 9b поверхности. Области 9a выходных поверхностей распространяются каждая между верхней ограничительной плоскостью 13 и нижней ограничительной плоскостью 14, причем верхние ограничительные плоскости совпадают в ограничительной плоскости 13. Ограничительные плоскости 13/14 расположены ортогонально выходной оси 2. Посредством инструментальной машины (не изображена) инструментальное устройство (не изображено) приводится во вращательно-осциллирующее движение вокруг приводной оси 2.

На фиг.8 показано два вида одной области 9 передачи вращающего момента инструментальной машины (фиг.8a - вид в плане, фиг.8b - вид спереди). Область 9 передачи вращающего момента предусмотрена для того, чтобы передавать приводные силы от инструментальной машины (не изображена) на инструментальное устройство (не изображено), инструментальное устройство приводится во вращательно-осциллирующее движение вокруг приводной оси 2. Каждые две области 9a выходных поверхностей расположены впритык друг к другу, и несколько этих областей 9a выходных поверхностей расположены вращательно-симметрично вокруг приводной оси 2. Области 9a выходных поверхностей распространяются между одной единственной верхней 13 и одной единственной нижней 14 ограничительной плоскостью. Каждые две области 9a выходных поверхностей соединены с двумя другими областями 9a выходных поверхностей посредством соединительной области 9c. Благодаря расположению областей 9a выходных поверхностей впритык друг к другу они могут опираться друг на друга, и обеспечивается возможность особенно стабильной области 9 передачи вращающего момента. Благодаря вращательно-симметричному расположению областей 9a выходных поверхностей обеспечена возможность смещения инструментального устройства дискретными шагами вокруг приводной оси, при этом обеспечена возможность гибкого использования инструментальной машины (не изображена).

На фиг.9 изображены два вида фрагмента области 9 передачи вращающего момента инструментальной машины (фиг.9a - вид в плане, фиг.9b - вид спереди). Осевая плоскость 15 включает в себя приводную ось 2. Касательная плоскость 17 касается области 9a выходной поверхности в точке 9b поверхности. Касательная плоскость составляет с осевой плоскостью 15 острый угол β.

На фиг.10 приведено изображение сечения области 9 передачи вращающего момента инструментальной машины. Область 9 передачи вращающего момента имеет множество областей 9a выходных поверхностей. Касательная плоскость 17 касается одной из этих областей 9a выходных поверхностей в точке 9b поверхности. Ортогонально оси вращения 2 привода расположена радиальная плоскость 16. Радиальная плоскость 16 составляет с касательной плоскостью 17 острый угол α.

На фиг.11 показано устройство 1 для посадки инструмента в трехмерном изображении. Область 9 передачи вращающего момента имеет множество областей 9a выходных поверхностей. Эти области 9a выходных поверхностей расположены вращательно-симметрично, звездообразно вокруг приводной оси 2. Инструментальное устройство (не изображено) может удерживаться на инструментальной машине посредством крюковых устройств 4a/b. Области 9a выходных поверхностей расположены при этом так, что нормаль 18 к одной из этих областей 9a выходных поверхностей указывает в направлении оси вращения 2 привода. Отсюда получается, что область 9 передачи вращающего момента выполнена по существу в виде выемки, имеющей звездообразный профиль. Области 9a выходных поверхностей расположены впритык друг к другу и проходят радиально непрерывно вокруг оси вращения 2 привода. Благодаря этому расположению становится возможной особенно стабильная область 9 передачи вращающего момента, которая позволяет равномерно вводить приводные силы от инструментальной машины (не изображена) в инструментальное устройство (не изображено).

На фиг.12 показана область 9 передачи вращающего момента устройства для посадки инструмента ручной инструментальной машины, при этом на фиг.12a изображен вид в плане, а на фиг.12b - вид спереди этого устройства для посадки инструмента. Инструментальное устройство (не изображено) может удерживаться на области 9 передачи вращающего момента посредством крюковых устройств 4a/b. Для этого крюковые устройства 4a/b обладают возможностью движения в противоположном направлении и приведения в действие с помощью инструментального устройства. Область 9 передачи вращающего момента имеет множество областей 9a выходных поверхностей, они расположены, радиально непрерывно проходя вокруг приводной оси и звездообразно. Нормаль 18 к одной из этих областей 9a выходных поверхностей ориентирована от приводной оси 2. Благодаря такому расположению областей 9a выходных поверхностей достижимо особенно простое устройство для посадки инструмента.

На фиг.13 показаны два частичных изображения сечений областей 9 передачи вращающего момента устройства для посадки инструмента ручной инструментальной машины, причем на фиг.13 изображены разные кодирующие устройства 19. На фиг.13a показана область 9 передачи вращающего момента, имеющая множество областей 9a выходных поверхностей. Области 9a выходных поверхностей звездообразно расположены вокруг приводной оси 2 и радиально удалены от нее. В области приводной оси 2 расположено кодирующее устройство 19a в виде возвышенного участка, причем это кодирующее устройство 19a предназначено для того, чтобы сцепляться с выемкой в инструментальном устройстве (не изображено). Кодирующее устройство 19a является круглым и расположено вращательно-симметрично относительно приводной оси 2. На фиг.13b показана область 9 передачи вращающего момента, имеющая множество областей 9a выходных поверхностей. Области 9a выходных поверхностей звездообразно расположены вокруг приводной оси 2 и радиально удалены от нее. В области приводной оси 2 расположено кодирующее устройство 19b в виде выемки, причем это кодирующее устройство 19b предназначено для того, чтобы с ним сцеплялся возвышенный участок на инструментальном устройстве (не изображено).

На фиг.14 показана система инструментальной машины, имеющая устройство 1 для посадки инструмента и инструментальное устройство 8. Инструментальное устройство 8 посажено на устройстве 1 для посадки инструмента так, что приводная ось 2 вращения и ось 8b вращения инструментального устройства совпадают. Инструментальное устройство 8 имеет присоединительную область 8a инструмента, она распространяется между первой 8c и второй 8d ортогональной плоскостью. Область 8f приводной поверхности инструмента расположена между первой и второй ортогональной плоскостью 8c/d. Первая ортогональная плоскость 8c ограничивает присоединительную область 8a инструмента на стороне, обращенной к инструментальной машине, в направлении оси 8b вращения инструмента, вторая ортогональная плоскость 8d ограничивает присоединительную область 8a инструмента на стороне, отвернутой от инструментальной машины. Область 8f приводной поверхности инструмента предусмотрена для передачи приводных сил от инструментальной машины на инструментальное устройство 8. Для этого область 8f приводной поверхности инструмента имеет по меньшей мере на отдельных участках негативную форму области 9a выходной поверхности и при этом обеспечивает возможность соединения с геометрическим замыканием между инструментальным устройством 8 и устройством 1 для посадки инструмента. Инструментальное устройство 8 имеет кодирующее устройство 8e инструмента, его пронзают первое и второе крюковое устройство 4a/b удерживающего устройства 4. Крюковые устройства 4a/b в области эффективных поверхностей 4c оказывают удерживающее силовое воздействие 4h на инструментальное устройство 8. Инструментальное устройство 8 удерживается на инструментальной машине посредством этих удерживающих силовых воздействий 4h. Благодаря двойному наклону на угол α и β (не изображено) областей 9a выходных поверхностей области 9 передачи вращающего момента инструментальное устройство 8 без зазора удерживается в устройстве 1 для посадки инструмента. Удерживающие силовые воздействия 4h передаются опосредствованно с помощью зажимного устройства 3. Крюковые устройства 4a/b удерживающего устройства 4 оперты с возможностью вращения вокруг точки 4d вращения крюка. Зажимное устройство 3 посредством подвижного элемента 6 контактирует с удерживающим устройством 4. Благодаря описанному исполнению направляющей выемки 5e сумма удерживающих силовых воздействий 4h соответственно зажимной силе 3a увеличивается, и обеспечивается возможность особенно надежного удерживания инструментального устройства 8 в устройстве 1 для посадки инструмента.

На фиг.15 показано прохождение боковой стенки 8i инструмента, при этом они содержат области 8f приводных поверхностей инструмента. Области 8f приводных поверхностей инструмента расположены звездообразно вокруг оси 8b вращения инструмента и на отдельных участках расположены сопряженно с областями выходных поверхностей области передачи вращающего момента (не изображено). Боковая стенка 8i инструмента проходит внутри областей 8f приводных поверхностей инструмента между первым расстоянием r1 и вторым расстоянием r2 от оси 8b вращения инструмента. Области 8f приводных поверхностей инструмента имеют, в свою очередь, точки 8h поверхности инструмента. Благодаря прохождению областей 8f приводных поверхностей инструмента, сопряженному с областями выходных поверхностей области передачи вращающего момента (не изображено), обеспечена возможность передачи с геометрическим замыканием приводных сил от инструментальной машины на инструментальное устройство 8, при этом могут надежно передаваться особенно большие приводные силы.

На фиг.16 показаны разные области 20a, 20b, 20c соприкосновения между областью 8f приводной поверхности инструмента и областью 9a выходной поверхности области 9 передачи вращающего момента. При этом форма и вид этих областей 20a, 20b, 20c соприкосновения зависит от формы обеих областей 8f/9a выходной поверхности и их взаимодействия. На фиг.16a показана точечная область 20a соприкосновения, причем эта область 20a соприкосновения имеет круглую или эллиптическую протяженность. Точечная область 20a соприкосновения особенно нечувствительна по отношению к неточному позиционированию инструментального устройства относительно инструментальной машины, которое может обусловливаться допусками при изготовлении инструментального устройства. На фиг.16b показана линейная область 20b соприкосновения, причем эта область 20b соприкосновения имеет по линии 21 соприкосновения большую протяженность, а поперек к ней - малую протяженность. Линейная область 20b соприкосновения предоставляет контактную поверхность большего размера по сравнению с точечной областью 20a соприкосновения, и от инструментальной машины на инструментальное устройство могут передаваться более высокие приводные силы. На фиг.16c показана поверхностная область 20c соприкосновения. Поверхностная область 20c соприкосновения предоставляет контактную поверхность большего размера по сравнению с линейной областью 20b соприкосновения, и поэтому от инструментальной машины на инструментальное устройство могут передаваться более высокие приводные силы. По сравнению с точечным соприкосновением 20a линейное 20b и поверхностное 20c соприкосновение требуют более высокой точности, как при изготовлении областей 8f/9a приводных/выходных поверхностей, так и при позиционировании инструментального устройства на инструментальной машине. Области 9a выходных поверхностей и области 8f приводных поверхностей инструмента могут быть согласованы друг с другом так, чтобы поверхностное (фиг.11c (16c?)) или линейное (фиг.11b (16b?)) соприкосновение устанавливалось только при передаче значительных приводных сил, например, при эксплуатации инструментальной машины с номинальной мощностью.

На фиг.17 показаны различные фрагменты области 9a выходной поверхности. Не изображена плоская область выходной поверхности, таковая также возможна. На фиг.17a показан искривленный в одном направлении участок области 9a выходной поверхности. Этот участок области 9a выходной поверхности может описываться посредством прямых линий a координатной сетки и искривленных линий b_I координатной сетки. Искривленные линии b_I координатной сетки имеют постоянный радиус R_I кривизны. Такая область 9a выходной поверхности соответствует на отдельных участках боковой поверхности цилиндра; если предусмотрены несколько различных радиусов R_I кривизны, она соответствует боковой поверхности конуса (не изображено). При этом величина радиуса R_I кривизны может быть выбрана так, чтобы область 9a выходной поверхности при передаче приводных сил на отдельных участках изменялась, превращаясь в плоскость, или сопрягалась с ответной поверхностью (не изображено), то есть областью 8f приводной поверхности инструмента, с которой она взаимодействует для передачи приводных сил. На фиг.17b показан участок области 9a выходной поверхности, имеющий кривизну в двух направлениях. Этот участок области 9a выходной поверхности может описываться посредством искривленных линий b_I координатной сетки и искривленных линий b_II координатной сетки. Линии b_I координатной сетки имеют постоянный радиус R_I кривизны, а линии b_II координатной сетки имеют постоянный радиус R_II кривизны. Такая область 9a выходной поверхности, в том особом случае, когда первый радиус R_I кривизны и второй радиус R_II кривизны равны, соответствует сферической поверхности. На фиг.17b изображена область 9a выходной поверхности, имеющая различные радиусы R_I и R_II кривизны. При этом величина радиусов R_I и R_II кривизны может быть выбрана так, чтобы область 9a выходной поверхности при передаче приводных сил по меньшей мере на отдельных участках изменялась, превращаясь в плоскость, или сопрягалась с областью 8f приводной поверхности инструмента (не изображено), с которой она взаимодействует для передачи приводных сил. На фиг.17c показан участок области 9a выходной поверхности, имеющий кривизну в двух направлениях. Этот участок области 9a выходной поверхности может описываться посредством линий b_I координатной сетки, имеющих постоянный радиус R_I кривизны, и линий b_Ia координатной сетки, имеющих изменяющийся радиус R_Ia кривизны. При такой области 9a выходной поверхности все линии координатной сетки могут также иметь изменяющийся радиус кривизны (не изображено). Величина радиусов R_Ia и R_II кривизны может быть выбрана так, чтобы область 9a выходной поверхности при передаче приводных сил по меньшей мере на отдельных участках изменялась, превращаясь в плоскость, или сопрягалась с областью 8f приводной поверхности инструмента (не изображено), с которой она взаимодействует для передачи приводных сил. На фиг.17 изображены вогнуто искривленные области 9a выходных поверхностей; изложенные рассуждения могут соответственно переноситься на выпукло искривленные области приводных/выходных поверхностей. Предпочтительно выбирается вогнуто-выпуклое соединение пар областей 8f/9a приводных/выходных поверхностей инструмента, так при этом могут передаваться большие приводные силы, или соединение пар выпукло-выпуклое, так как при этом обеспечена возможность простого позиционирования инструментального устройства.

На фиг.18 показано инструментальное устройство 8, которое посажено в инструментальной машине 22. Инструментальное устройство 8 имеет присоединительную область 8a инструмента, этой областью оно соединяется с инструментальной машиной 22. Инструментальная машина 22 имеет выходной шпиндель 22a, он направляет приводные силы на инструментальное устройство 8, в частности его присоединительную область 8a инструмента. Выходной шпиндель 22a движется вокруг приводной оси 2, в частности совершая вращательно-осциллирующее движение, при этом также инструментальное устройство 8 приводится в такое же движение. Инструментальное устройство 8 имеет рабочую область 8j, которая предназначена для того, чтобы воздействовать на заготовку или систему заготовок (не изображено). Приводные силы инструментальной машины 22 посредством соединительной области 8k инструмента передаются от присоединительной области 8a инструмента на рабочую область 8j. Инструментальная машина 22 имеет манипуляционный рычаг 22b, который предназначен для того, чтобы обеспечивать возможность замены инструментального устройства 8.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 Устройство для посадки инструмента ручной инструментальной машины

2 Приводная ось

3 Зажимное устройство

3a Зажимная сила

4 Удерживающее устройство

4a Первое крюковое устройство

4b Второе крюковое устройство

4c Удерживающая поверхность

4d Точка вращения крючка

4e Исполнительная область 4a

4f Исполнительная область 4b

4g Ограничительная поверхность крюкового устройства

4h Удерживающее силовое воздействие

5 Запирающее устройство

5a Первый участок запирающей поверхности

5b Второй участок запирающей поверхности

5c Промежуточный элемент

5d Потенциал зажимной силы

5e Направляющая выемка

6 Подвижный элемент

6a Мгновенное направление движения 6

7 Контактная поверхность

7a Нормаль к контактной поверхности

8 Инструментальное устройство

8a Присоединительная область инструмента

8b Ось вращения инструмента

8c Первая ортогональная плоскость

8d Вторая ортогональная плоскость

8e Кодирующее устройство инструмента

8f Область приводной поверхности инструмента

8g Осевая протяженность области приводной поверхности инструмента

8h Точка поверхности инструмента

8i Боковая стенка инструмента

8j Рабочая область

8k Соединительная область инструмента

9 Область передачи вращающего момента

9a Область выходной поверхности

9b Точка поверхности

9c Соединительная область

9d Крепежный винт

9e Подкладная шайба

9f Гаечная часть

9g Стяжное болтовое устройство

10 Первый рычажный элемент

11 Второй рычажный элемент

12 Соединительный элемент

13 Верхняя ограничительная плоскость

14 Нижняя ограничительная плоскость

15 Осевая плоскость

16 Радиальная плоскость

17 Касательная плоскость

18 Нормаль к области выходной поверхности

19 Кодирующее устройство

19a Возвышенное кодирующее устройство

19b Кодирующее устройство, имеющее выемку

20a Точечная область соприкосновения

20b Линейная область соприкосновения

20c Поверхностная область соприкосновения

21 Линия соприкосновения

22 Инструментальная машина

22a Выходной шпиндель

22b Манипуляционный рычаг

γ1 Угол

γ2 Угол

T1 Первый вращающий момент на второй рычажный элемент

T2 Второй вращающий момент на второй рычажный элемент

T3 Третий вращающий момент на второй рычажный элемент

d1 Точка вращения первого рычажного элемента

d2 Точка вращения второго рычажного элемента

F1 Первое силовое воздействие на второй рычажный элемент

F2 Второе силовое воздействие на второй рычажный элемент

F3 Третье силовое воздействие на второй рычажный элемент

a1 Расстояние между d2 и F1

a2 Расстояние между d2 и F2

a3 Расстояние между d2 и F3

r_1 Первое расстояние от боковой стенки инструмента до оси вращения инструмента

r_2 Второе расстояние от боковой стенки инструмента до оси вращения инструмента

R_I Первый радиус кривизны области выходной поверхности

R_Ia Изменяющийся радиус кривизны области выходной поверхности

R_II Второй радиус кривизны области выходной поверхности

a Прямо проходящая линия координатной сетки области выходной поверхности

b_I Первая искривленная линия координатной сетки области выходной поверхности

b_II Вторая искривленная линия координатной сетки области выходной поверхности

b_Ia Третья, имеющая изменяющуюся кривизну, линия координатной сетки области выходной поверхности

α Угол

β Угол

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в инструментальных машинах, в частности ручных машинах, имеющих устройство для посадки инструмента, выполненное с возможностью осциллирующего движения вокруг приводной оси. Упомянутое устройство имеет по меньшей мере одно зажимное устройство, по меньшей мере одно удерживающее устройство и по меньшей мере одно запирающее устройство. Удерживающее устройство обладает возможностью движения из по меньшей мере одного первого открытого в по меньшей мере одно второе закрытое положение. На удерживающее устройство воздействует зажимная сила зажимного устройства в направлении закрытия из этого первого открытого положения в это второе закрытое положение. Запирающее устройство имеет возможность движения между по меньшей мере одним первым запертым положением и по меньшей мере одним вторым отпертым положением. Движение удерживающего устройства может блокироваться запирающим устройством в по меньшей мере одном запертом положении. Сила, прикладываемая инструментальным устройством к запирающему устройству, перемещает его из запертого положения в одно из отпертых положений. В результате обеспечивается быстрая и надежная посадка инструментального устройства в инструментальную машину. 2 н. и 35 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Устройство для посадки для удержания инструментального устройства на инструментальной машине, причем устройство для посадки выполнено с возможностью движения, в частности осциллирующего движения, вокруг приводной оси,

причем это устройство для посадки предназначено для того, чтобы удерживать инструментальное устройство таким образом, чтобы приводная ось и ось вращения инструмента по существу совпадали,

при этом устройство для посадки имеет по меньшей мере одно зажимное устройство, по меньшей мере одно удерживающее устройство и по меньшей мере одно запирающее устройство,

при этом удерживающее устройство выполнено с возможностью движения из по меньшей мере одного первого открытого в по меньшей мере одно второе закрытое положение, при этом удерживающее устройство может подвергаться воздействию зажимной силы зажимного устройства, предпочтительно в направлении закрытия из первого открытого положения во второе закрытое положение,

при этом запирающее устройство выполнено с возможностью движения между по меньшей мере одним первым запертым положением и по меньшей мере одним вторым отпертым положением, при этом запирающее устройство предусмотрено для того, чтобы взаимодействовать с этим удерживающим устройством, при этом движение удерживающего устройства может блокироваться этим запирающим устройством в по меньшей мере одном запертом положении, и

причем зажимное устройство выполнено с возможностью оказания запирающего силового воздействия на запирающее устройство в запертом положении,

причем инструментальное устройство выполнено с возможностью оказания отпирающего силового воздействия на запирающее устройство и

причем указанное отпирающее силовое воздействие предпочтительно направлено против запирающего силового воздействия,

причем зажимное устройство имеет подвижный элемент, который выполнен с возможностью движения в первом направлении движения, предпочтительно это направление движения по меньшей мере на отдельных участках является вращательным и/или поступательным,

причем запирающее устройство имеет контактную поверхность, которая предназначена для контактирования запирающего устройства с указанным подвижным элементом,

при этом запирающее устройство выполнено таким образом, что сила, опосредствованно или непосредственно прикладываемая к нему инструментальным устройством, двигает запирающее устройство из запертого положения в одно из отпертых положений.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем,

что зажимное устройство имеет по меньшей мере одно пружинящее устройство и

что это пружинящее устройство выбрано из группы устройств, которая включает в себя по меньшей мере:

- пружинящие устройства, наполненные газом или маслом,

- листовые или тарельчатые пружинящие устройства,

- спиральные пружинящие устройства,

- винтовые пружины,

- торсионные пружины, в частности работающие на кручение стержневые пружины, и

- эластомерные пружинящие устройства,

- магнитные и электромагнитные пружинящие устройства

или комбинацию из нескольких этих устройств.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что удерживающее устройство установлено с возможностью вращения по меньшей мере в одном направлении вращения и/или установлено с возможностью поступательного движения по меньшей мере в одном направлении.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет по меньшей мере одно, предпочтительно множество, предпочтительнее три, или четыре, или пять, или шесть этих удерживающих устройств или особенно предпочтительно два этих удерживающих устройства.

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что каждые два этих удерживающих устройства установлены соответственно с возможностью движения в противоположном направлении.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что запирающее устройство имеет первый участок запирающей поверхности и второй участок запирающей поверхности,

что этот первый участок запирающей поверхности опосредствованно или непосредственно контактирует со вторым участком запирающей поверхности и

по меньшей мере одна компонента упомянутой зажимной силы направлена по существу параллельно по меньшей мере одной нормали к первому участку запирающей поверхности или ко второму участку запирающей поверхности.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что этот первый участок запирающей поверхности установлен в запертом положении относительно второго участка запирающей поверхности, предпочтительно установлен на опору скольжения и особенно предпочтительно установлен на опору качения.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нормаль к этой контактной поверхности в точке соприкосновения с этим подвижным элементом, когда запирающее устройство находится по существу в одном из упомянутых запертых положений, составляет с упомянутым направлением движения подвижного элемента угол γ1, причем

угол γ1 предпочтительно больше 80°, предпочтительнее больше 90° и особенно предпочтительно больше 120°, причем

предпочтительно угол γ1 меньше или равен 315°, предпочтительнее меньше 270° и особенно предпочтительно меньше 210°, особенно предпочтительно угол γ1 по существу равен 186°.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нормаль к контактной поверхности в точке соприкосновения с подвижным элементом, когда запирающее устройство находится по существу в одном из упомянутых отпертых положений, составляет с упомянутым направлением движения подвижного элемента угол γ2, причем

угол γ2 предпочтительно меньше или равен 180°, предпочтительнее меньше 135° и особенно предпочтительно меньше 115°, причем предпочтительно угол γ2 больше или равен 80°, предпочтительнее больше 95° и особенно предпочтительно больше 105°.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что запирающее устройство имеет первый рычажный элемент, второй рычажный элемент и соединительный элемент.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что этот первый и этот второй рычажный элементы установлены с возможностью вращения,

при этом первый рычажный элемент обладает возможностью контактирования с соединительным элементом в первой контактной области, а второй рычажный элемент - с возможностью контактирования с соединительным элементом во второй контактной области.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что в одном из этих запертых положений соединительная прямая от первой контактной области через вторую контактную область находится на первом расстоянии a1 от упомянутой точки d2 вращения второго рычажного элемента, причем

от первого рычажного элемента на второй рычажный элемент в направлении соединительной прямой может передаваться первое силовое воздействие F1, причем

вследствие этого расстояния и этого первого силового воздействия F1 на второй рычажный элемент может передаваться первый вращающий момент T1.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что посредством опосредствованной или непосредственной передачи силы от упомянутого инструмента на запирающее устройство в одном из упомянутых запертых положений на это второе рычажное устройство может передаваться второе силовое воздействие F2, причем

по меньшей мере одно направление действия второго силового воздействия F2 удалено от точки d2 вращения второго рычажного устройства на расстояние a2, причем

вследствие этого расстояния a2 и этого второго силового воздействия F2 на этот второй рычажный элемент может передаваться второй вращающий момент T2.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что первый вращающий момент T1 направлен противоположно второму вращающему моменту T2.

15. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что в одном из отпертых положений соединительная прямая от первой контактной области через вторую контактную область находится на третьем расстоянии a3 от упомянутой точки d2 вращения второго рычажного элемента, причем

от первого рычажного элемента на второй рычажный элемент в направлении этой соединительной прямой может передаваться третье силовое воздействие F3, причем

вследствие расстояния a3 и третьего силового воздействия F3 на второй рычажный элемент может передаваться третий вращающий момент T3.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что направление третьего вращающего момента T3 противоположно направлению первого вращающего момента T1.

17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что присоединительное устройство имеет область передачи вращающего момента, причем

участок для передачи приводной силы на инструментальное устройство имеет по меньшей мере две находящиеся на расстоянии от упомянутой приводной оси области выходных поверхностей, имеющие каждая множество точек поверхности, причем

касательные плоскости в этих точках поверхности наклонены относительно осевой плоскости, которая включает в себя упомянутую приводную ось, причем

касательные плоскости наклонены относительно радиальной плоскости, которая расположена перпендикулярно приводной оси.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что по меньшей мере одна, предпочтительнее множество и особенно предпочтительно все области выходных поверхностей по меньшей мере на отдельных участках являются по существу плоскими.

19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что по меньшей мере одна, предпочтительно множество и предпочтительнее все области выходных поверхностей по меньшей мере на отдельных участках являются искривленными.

20. Устройство по одному из пп.17-19, отличающееся тем, что область передачи вращающего момента имеет по меньшей мере одну первую верхнюю и по меньшей мере одну вторую нижнюю ограничительную плоскость, причем

ограничительные плоскости расположены по существу перпендикулярно упомянутой приводной оси, причем

ограничительные плоскости удалены друг от друга, причем

каждая из этих областей выходных поверхностей расположена между одной первой верхней и одной второй нижней ограничительной плоскостью.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что множество, предпочтительно все области выходных поверхностей распространяются между одной единственной первой верхней и одной единственной второй нижней ограничительной плоскостью.

22. Устройство по одному из пп.17-19, отличающееся тем, что область передачи вращающего момента имеет множество областей выходных поверхностей, которые расположены вращательно-симметрично вокруг приводной оси.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что по меньшей мере по две, предпочтительно несколько из областей выходных поверхностей расположены симметрично относительно плоскости симметрии, причем

в этой плоскости симметрии лежит приводная ось, причем

предпочтительно области выходных поверхностей по существу расположены впритык друг к другу.

24. Устройство по п.17, отличающееся тем, что область передачи вращающего момента инструментальной машины имеет боковую стенку, причем

боковая стенка проходит радиально удаленно от приводной оси, причем

боковая стенка содержит области выходных поверхностей.

25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что боковая стенка проходит по существу радиально непрерывно вокруг приводной оси.

26. Устройство по п.17, отличающееся тем, что нормаль к одной из этих касательных плоскостей ориентирована в радиальном направлении от приводной оси, предпочтительно все нормали к этим касательным плоскостям ориентированы в радиальном направлении от приводной оси.

27. Устройство по п.17, отличающееся тем, что нормаль к одной из этих касательных плоскостей ориентирована в радиальном направлении к приводной оси, предпочтительно все нормали к этим касательным плоскостям ориентированы в радиальном направлении к приводной оси.

28. Устройство по п.17, отличающееся тем, что между одной из касательных плоскостей и упомянутой радиальной плоскостью, причем эта радиальная плоскость расположена перпендикулярно приводной оси, заключен угол α, причем

угол α предпочтительно меньше 90°, предпочтительнее меньше 80° и особенно предпочтительно меньше 75°, причем

предпочтительно угол α больше 0°, предпочтительнее больше 45° и особенно предпочтительно больше 60°, причем

предпочтительно угол α находится в диапазоне от 62,5° до 72,5°.

29. Устройство по п.17, отличающееся тем, что между одной из этих касательных плоскостей и упомянутой осевой плоскостью, причем в этой осевой плоскости лежит приводная ось, заключен угол β, причем

угол β предпочтительно меньше 90°, предпочтительнее меньше 70° и особенно предпочтительно меньше 65°, причем

предпочтительно угол β больше 0°, предпочтительнее больше 15° и особенно предпочтительно больше 30°, причем

предпочтительно угол β по существу равен 30°, 45° или 60°.

30. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутая область передачи вращающего момента имеет четное количество областей выходных поверхностей, предпочтительно 4 или больше, предпочтительнее 8 или больше и особенно предпочтительно 16 или больше, причем

предпочтительно 64 или меньше, предпочтительнее 48 или меньше и особенно предпочтительно 32 или меньше.

31. Устройство по п.17, отличающееся тем, что упомянутые области выходных поверхностей расположены по существу звездообразно, предпочтительно в виде звездообразного многоугольника.

32. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет кодирующий участок, причем

кодирующий участок имеет по меньшей мере одну первую поверхность поперечного сечения, причем

кодирующий участок имеет первую протяженность по существу в перпендикулярном направлении к этой поверхности поперечного сечения, предпочтительно эта первая протяженность направлена в направлении упомянутой приводной оси.

33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что один из этих кодирующих участков или несколько этих кодирующих участков расположены вращательно-симметрично относительно этой приводной оси.

34. Устройство по п.32 или 33, отличающееся тем, что форма по меньшей мере одного, предпочтительно всех кодирующих участков выбрана из группы форм, которая включает в себя по меньшей мере:

- многоугольник, имеющий множество углов, предпочтительно 3, 4, 5, 6, 7, 8 или больше,

- круг и

- эллипс.

35. Система для обработки заготовки, имеющая инструментальную машину с устройством по одному из пп.1-34 и по меньшей мере одно инструментальное устройство,

при этом удерживающее устройство имеет по меньшей мере одну эффективную поверхность для передачи силового воздействия на инструментальное устройство и на стороне, обращенной от инструментальной машины в направлении приводной оси, ограничено ограничительной поверхностью удерживающего устройства,

при этом инструментальное устройство имеет присоединительную область инструмента и ось вращения инструмента, причем эта присоединительная область инструмента имеет по меньшей мере одну боковую стенку и распространяется в осевом направлении между первой и второй ортогональной плоскостью, причем эти плоскости расположены ортогонально оси вращения инструмента, причем эта боковая стенка радиально удалена от оси вращения инструмента и имеет осевую протяженность в направлении оси вращения инструмента,

причем удерживающее устройство оказывает силовое воздействие на инструментальное устройство в области эффективной поверхности и причем это силовое воздействие имеет по меньшей мере одну компоненту в направлении оси вращения инструмента.

36. Система по п.35, отличающаяся тем, что ограничительная поверхность удерживающего устройства и эффективная поверхность удерживающего устройства находятся между первой и второй ортогональной плоскостью присоединительной области инструмента, когда инструментальное устройство закреплено в инструментальной машине, предпочтительно находятся в пределах осевой протяженности областей приводных поверхностей инструмента.

37. Система по п.35 или 36, отличающаяся тем, что боковая стенка инструментального устройства содержит области приводных поверхностей инструмента и в радиальном направлении по меньшей мере на отдельных участках распространяется между первым и вторым радиальным расстоянием от упомянутой оси вращения инструмента, причем

по меньшей мере один из указанных участков предназначен для передачи вращающего момента от инструментальной машины на инструментальное устройство.