УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ Российский патент 2020 года по МПК B25F3/00 

Изобретение относится к инструментальной области производства и может быть использовано для работы в полевых условиях при отсутствии питания электроенергии.

Известен ручной инструмент (SU 950518, B25F 1/04, 1982), содержащий корпус, внутренний вал, пружину и возможность использования в инструменте различных сменных рабочих органов.

Известно также устройство для обработки поверхности изделий в полевых условиях (RU 2709301, B25F 3/00, B25F 5/02, B24D 15/02, 2019), содержащее корпус, состоящий из двух частей, верхней подвижной части и нижней неподвижной части, установленных коаксиально относительно друг друга, внутренний вал, закрепленный на подшипниковых опорах в нижней неподвижной части корпуса, пружину, один конец которой закреплен на внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, а другой конец закреплен на валу посредством крепежных элементов, механизм закручивания пружины, механизм спуска пружины, механизм фиксации рабочего инструмента.

Недостатком известного устройства является то, что для приведения его в рабочее состояние необходимо использование дополнительного острого ручного инструмента. Кроме того, при закручивании пружины одной рукой, взаимодействуя с верхней подвижной частью корпуса, второй рукой, взаимодействующей с нижней неподвижной частью корпуса, необходимо придерживать вал с рабочим инструментом во избежание его проворачивания посредством скручивающейся пружины. При перехвате рукой верхней подвижной части корпуса, в процессе закручивания пружины, пальцами второй руки необходимо придержать верхнюю подвижную часть корпуса, во избежание несанкционированного раскручивания пружины. Причем, сменный рабочий инструмент устанавливается на вал путем накручивания на резьбовой наконечник вала, что увеличивает общее время подготовки инструмента к эксплуатации.

Задачей предложенного решения является расширение эксплуатационных возможностей за счет повышения удобства обслуживания и эксплуатации.

Эта задача достигается тем, что устройство для обработки изделий в полевых условиях, содержащее корпус, состоящий из двух частей, верхней подвижной части и нижней неподвижной части, установленных коаксиально относительно друг друга, внутренний вал, закрепленный на подшипниковых опорах в нижней неподвижной части корпуса, пружину, один конец которой закреплен на внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, а другой конец закреплен на валу посредством крепежных элементов, механизм закручивания пружины, механизм спуска пружины, механизм фиксации рабочего инструмента, пружина выполнена в виде спиральной пластинчатой пружины скручивания, расположенной в горизонтальной плоскости, внутренний вал выполнен пустотелым в осевом направлении, включающий на верхнем торце заплечики, а наружная поверхность нижнего конца вала выполнена конусообразной, с возможностью взаимодействия с поверхностями поворотных рычагов, закрепленных шарнирно верхними концами на наружной поверхности вала, в количестве не меньше трех, с возможностью поворота в радиальных плоскостях, нижние внутренние части рычагов выполнены в виде захватных поверхностей вала рабочего инструмента и закреплены между собой по наружной поверхности посредством пружинного элемента, например, разрезного пружинного кольца, в осевой пустотелой части вала соосно установлен подпружиненный стержень механизма фиксации рабочего инструмента, с возможностью осевого перемещения относительно внутреннего вала, включающий в верхней части приводную кнопку, шайбу, жестко установленную на наружной поверхности стержня, с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью крышки верхней части корпуса, пружину сжатия, установленную на стержне, с возможностью взаимодействия последней верхней частью с упомянутой шайбой и нижней частью с торцом внутреннего вала, нижняя часть стержня выполнена конусообразной, выступающей за пределы габаритов конусообразного наконечника вала с возможностью взаимодействия с поверхностями поворотных рычагов, причем плоскость взаимодействия конусообразного наконечника стержня с поверхностью рычагов по горизонтали располагается между плоскостью шарнирного крепления упомянутых рычагов к поверхности вала и плоскостью фиксации рычагов посредством пружинного элемента, подшипниковые опоры крепления вала в нижней части корпуса выполнены в виде подшипникового узла, образованного в виде цилиндра за одно целое с днищем нижней неподвижной части корпуса концентрично наружной образующей поверхности нижней неподвижной части корпуса и по диаметру меньше последней, на наружной поверхности упомянутого цилиндра выполнен зубчатый венец механизма закручивания пружины, с наклоном зубьев в сторону закручивания пружины, с возможностью взаимодействия зубьев венца с подпружиненным фиксатором, установленным на внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, механизм спуска пружины включает фиксирующий стержень, установленный в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси вала на неподвижном кронштейне, установленном снизу днища нижней неподвижной части корпуса, и подпружинен относительно кронштейна посредством пружины сжатия, один конец которой закреплен на упомянутом кронштейне, а другой конец закреплен на шайбе, жестко установленной на стержне, включающей на верхней образующей радиальную щель с возможностью взаимодействия последней с выступом, выполненным снизу днища нижней неподвижной части корпуса с возможностью взаимодействия с поверхностью шайбы после прохождения выступа через щель и поворота стержня с шайбой на некоторый радиальный угол относительно продольной оси стержня, один конец стержня выполнен в виде конусного наконечника с возможностью взаимодействия с лункой, выполненной на наружной поверхности пустотелого вала, а другой конец выполнен в виде рукоятки, торцы наружной поверхности нижней неподвижной части корпуса включают заплечики по образующей в верхней и нижней части, нижняя часть образующей верхней подвижной части корпуса выполнена с заплечиками, обращенными в сторону оси вала, с возможностью взаимодействия внутренней поверхностью заплечиков с нижней поверхностью зубчатого венца.

По сравнению с известным предложенное устройство для обработки поверхности изделий в полевых условиях позволяет одной рукой удерживать корпус устройства, а другой рукой проводить операцию закручивания пружины, без дополнительных вспомогательных операций и движений руками, с последующим спуском пружины и выполнением работы устройства по прямому его назначению, обеспечивая удобство обслуживания и эксплуатации.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (с направлением закручивания пружины); на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1 (с направлением закручивания пружины); на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1.

Устройство для обработки поверхности изделий в полевых условиях содержит корпус, состоящий из двух частей, верхней 1 подвижной части и нижней 2 неподвижной части, установленных коаксиально относительно друг друга. Внутренний вал 3, выполненный пустотелым в осевом направлении, закрепленный на подшипниковых опорах 4 и 5 в нижней 2 неподвижной части корпуса. Пружина 6, выполненная в виде спиральной пластинчатой пружины скручивания, расположенной в горизонтальной плоскости, один конец которой закреплен на внутренней поверхности верхней 1 подвижной части корпуса посредством крепежного элемента 7, а другой конец закреплен на валу 3 посредством крепежного элемента 8. Внутренний вал 3 включает на верхнем торце заплечики 9, для взаимодействия с верхним торцом внутренних витков пружины 6 и исключения случайного перемещения последней по вертиакли вверх, а наружная поверхность нижнего конца вала 3 выполнена конусообразной, с возможностью взаимодействия с поверхностями рычагов 10, закрепленных верхними концами посредством шарниров 11 на наружной поверхности вала 3, в количестве не меньше трех, с возможностью поворота в радиальных плоскостях. Рычаги 10, в нижней внутренней части выполнены в виде захватных поверхностей вала 12, выполненного в поперечном сечении, например, в виде шестигранника, рабочего инструмента 13 и закрепленных между собой по наружной поверхности посредством пружинного элемента 14, например, разрезного пружинного кольца. В осевой пустотелой части вала 3 соосно установлен подпружиненный, посредством пружины 15 сжатия, стержень 16 механизма фиксации рабочего инструмента 13, с возможностью осевого перемещения относительно внутреннего вала 3, включающий в верхней части приводную кнопку 17, шайбу 18, жестко установленную на наружной поверхности стержня 16, с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью крышки верхней 1 части корпуса. Пружина 15 сжатия, установленная на стержне 16, с возможностью взаимодействия верхней частью с шайбой 18, а нижней частью с торцом внутреннего вала 3. Нижняя часть 19 стержня 16 выполнена конусообразной, выступающей за пределы габаритов конусообразного наконечника вала 3 с возможностью взаимодействия с поверхностями поворотных рычагов 10. Причем плоскость взаимодействия конусообразного наконечника стержня 16 с поверхностью рычагов 10 по горизонтали располагается между плоскостью шарнирного крепления упомянутых рычагов 10 к поверхности вала 3 и плоскостью фиксации рычагов 10 посредством пружинного элемента 14. Подшипниковые опоры 4 и 5 крепления вала 3 в нижней 2 части корпуса выполнены в виде подшипникового узла, образованного в виде цилиндра 20 за одно целое с днищем нижней 2 неподвижной части корпуса концентрично наружной образующей поверхности нижней 2 неподвижной части корпуса и по диаметру меньше последней. На наружной поверхности цилиндра 20 выполнен зубчатый венец 21 механизма закручивания пружины 6 с наклоном зубьев в сторону закручивания пружины 6, с возможностью взаимодействия зубьев венца 21 с подпружиненным фиксатором 22, установленным на внутренней поверхности верхней 1 подвижной части корпуса. Механизм спуска пружины включает фиксирующий стержень 23, установленный в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси вала 3 на неподвижном кронштейне 24, установленном снизу днища нижней 2 неподвижной части корпуса, и подпружинен относительно кронштейна 24 посредством пружины 25 сжатия, один конец которой закреплен на кронштейне 24, а другой конец закреплен на шайбе 26, жестко установленной на стержне 23, включающей на верхней образующей радиальную щель 27 с возможностью взаимодействия последней с выступом 28, выполненным снизу днища нижней 2 неподвижной части корпуса, с возможностью взаимодействия с поверхностью шайбы после прохождения выступа 28 через щель 27 и поворота стержня 23 с шайбой 26 на некоторый радиальный угол относительно продольной оси стержня 23. Один конец стержня 23 выполнен в виде конусного наконечника 29 с возможностью взаимодействия с лункой 30, выполненной на наружной поверхности вала 3, а другой конец выполнен в виде рукоятки 31. Торцы наружной поверхности нижней 2 неподвижной части корпуса включают заплечики 32 и 33 по образующей в верхней и нижней части, для надежной фиксации кисти руки при охвате пальцами нижней 2 неподвижной части корпуса. Нижняя часть образующей верхней 1 подвижной части корпуса выполнена с заплечиками 34, обращенными в сторону оси вала 3, с возможностью взаимодействия внутренней поверхности заплечиков 34 с нижней поверхностью зубчатого венца 21, для обеспечения закручивания пружины 6 без перекосов в горизонтальной плоскости и исключения перемещения, под действием пружины 15, верхней 1 подвижной части корпуса вместе с стержнем 16 по вертикали вверх.

Устройство для обработки поверхности изделий в полевых условиях работает следующим образом.

В исходном положении конусный наконечник 29 стержня 23 под действием пружины 25 сжатия взаимодействует с лункой 30 на наружной поверхности вала 3, фиксируя таким образом последний. Пружина 6 в свободном состоянии. Пальцами кисти одной руки охватывается образующая поверхность нижней 2 неподвижной части корпуса между заплечиками 32 и 33, другой рукой прикладывается осевое усилие на приводную кнопку 17 вниз и дальше на стержень 16. Под действием осевого усилия шайба 18 на стержне 16 сжимает пружину 15 сжатия, нижняя конусообразная часть 19 стержня 16, взаимодействуя с поверхностями поворотных рычагов 10, преодолевает сопротивление пружинного элемента 14, поворачивает поворотные рычаги 10 относительно шарниров 11 в радиальных плоскостях в стороны относительно продольной оси вала 3. В таком положении устройство устанавливается на вал 12 рабочего инструмента 13, предварительно подготовленного для выполнения соответствующей операции обработки изделия. Снимается усилие с приводной кнопки 17. Пружина 15 сжатия, распрямляясь, передает усилие на шайбу 18 и стержень 16, перемещая последний вверх. Конусообразная нижняя часть 19 стержня 16 ослабляет усилие на поверхности поворотных рычагов 10, которые под действием пружинного элемента 14, возвращаются в исходное положение и нижними внутренними частями захватных элементов фиксируют вал 12 рабочего инструмента 13. Не меняя положение первой руки на образующей поверхности нижней 2 неподвижной части корпуса, второй рукой прикладывается круговое усилие к поверхности крышки верхней 1 подвижной части корпуса, например, по часовой стрелке. При этом крепежный элемент 7, взаимодействующий с концом пружины 6, закрепленный на внутренней поверхности верхней 1 подвижной части корпуса, закручивает витки пружины 6. Одновременно подпружиненный фиксатор 22 скользит по зубьям зубчатого венца 21 и фиксирует положение верхней 1 подвижной части корпуса при перехвате рукой крышки последней для дальнейшего закручивания пружины 6. При полном закручивании пружины 6 до упора, устройство вместе с рабочим инструментом 13 устанавливается на предполагаемую поверхность изделия (на чертеже не показано) для выполнения операции обработки. Кисть руки снимается с крышки верхней 1 подвижной части корпуса и прикладывается усилие к рукоятке 31 стержня 23 в сторону от оси вала 3. Под действием шайбы 26 растягивается пружина 25 сжатия и после прохождения щели 27 на шайбе 26 мимо выступа 28 стержень посредством рукоятки 31 поворачивается в круговом направлении в ту или иную сторону, фиксируя шайбу 26 на выступе 28. Конусный наконечник 29 выходит из взаимодействия с лункой 30, освобождая вал 3. Под действием раскручивающейся пружины 6, конец последней, взаимодействуя с крепежным элементом 8 на валу 3, приводит во вращение последний тоже по часовой стрелке. Вторая кисть руки перемещается на крышку верхней 1 подвижной части корпуса для более надежного удержания и перемещения устройства по обрабатываемой поверхности изделия (на чертеже не показано). При полном раскручивании пружины 6 и остановке вала 3 с рабочим инструментом 13 прикладывается усилие к рукоятке 31, выводится щель 27 шайбы 26 напротив выступа 28 и под действием пружины 25 сжатия стержень 23 возвращается в исходное положение, взаимодействуя конусным наконечником 29 с лункой 30 на валу 3. Процесс закрутки пружины 6 для продолжения выполнения операции обработки выполняется в последовательности описаной выше. Для смены рабочего инструмента 13 прикладывается осевое усилие к приводной кнопке 17 вниз и выполняется перечень действий в известной последовательности для освобождения вала 12 рабочего инструмента 13 от нижних внутренних частей захватных элементов рычагов 10. В качестве рабочего инструмента 13 может быть использована насадка с абразивным кругом, щеткой, наждачной бумагой, т.е. выполняемая функция которых требует оборотов инструмента без передачи значительного крутящего момента.

Изобретение относится к инструментальной области производства и может быть использовано для работы в полевых условиях при отсутствии источника питания электроэнергии. Устройство содержит корпус, состоящий из двух частей, верхней подвижной части и нижней неподвижной части, установленных коаксиально относительно друг друга, пустотелый внутренний вал выполнен с конусной поверхностью конца его наружной части и закреплен на подшипниковых опорах в нижней неподвижной части корпуса, пластинчатую пружину, один конец которой закреплен на внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, а другой конец закреплен на валу посредством крепежных элементов. Имеются также механизм закручивания пружины, механизм спуска пружины и механизм фиксации рабочего инструмента. В осевой пустотелой части вала соосно установлен подпружиненный стержень механизма фиксации рабочего инструмента с возможностью осевого перемещения относительно внутреннего вала. На обрабатываемую поверхность устройство устанавливают при полном закручивании пружины, а при раскручивании пружины вал приводят во вращении. Расширяются технологические возможности устройства. 6 ил.

Устройство для обработки поверхности изделий в полевых условиях, содержащее корпус, состоящий из двух частей, верхней подвижной части и нижней неподвижной части, установленных коаксиально относительно друг друга, внутренний вал, закрепленный на подшипниковых опорах в нижней неподвижной части корпуса, пружину, один конец которой закреплен на внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, а другой конец закреплен на валу посредством крепежных элементов, механизм закручивания пружины, механизм спуска пружины, механизм фиксации рабочего инструмента, отличающееся тем, что оно снабжено по меньшей мере тремя поворотными рычагами, шарнирно закрепленными верхними концами на наружной поверхности вала с возможностью поворота в радиальных плоскостях, пружина выполнена в виде спиральной пластинчатой пружины скручивания, расположенной в горизонтальной плоскости, внутренний вал выполнен пустотелым в осевом направлении и содержит на верхнем торце заплечики, причем наружная поверхность нижнего конца вала выполнена конусообразной, с возможностью взаимодействия с поверхностями указанных поворотных рычагов, закрепленных шарнирно верхними концами на наружной поверхности вала, в количестве не меньше трех, с возможностью поворота в радиальных плоскостях, при этом нижние внутренние части указанных рычагов выполнены в виде захватных поверхностей вала рабочего инструмента и закреплены между собой на его наружной поверхности пружинным элементом в виде разрезного пружинного кольца, в осевой пустотелой части вала соосно установлен подпружиненный стержень механизма фиксации рабочего инструмента с возможностью осевого перемещения относительно внутреннего вала, причем механизм фиксации рабочего инструмента содержит в верхней части приводную кнопку, шайбу, жестко установленную на наружной поверхности стержня с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью крышки верхней части корпуса, пружину сжатия, установленную на стержне с возможностью взаимодействия ее верхней части с упомянутой шайбой и ее нижней части - с торцом внутреннего вала, при этом нижняя часть стержня выполнена конусообразной и выступает за пределы габаритов конусообразного наконечника вала с возможностью взаимодействия с поверхностями поворотных рычагов в горизонтальной плоскости, расположенной между плоскостью шарнирного крепления упомянутых рычагов к поверхности вала и плоскостью фиксации рычагов посредством пружинного элемента, подшипниковые опоры крепления вала в нижней части корпуса выполнены в виде подшипникового узла, образованного цилиндром, выполненным за одно целое с днищем нижней неподвижной части корпуса концентрично наружной образующей поверхности нижней неподвижной части корпуса и меньше ее диаметра, механизма закручивания пружины выполнен в виде расположенной на наружной поверхности упомянутого цилиндра зубчатого венца с наклоном зубьев в сторону закручивания пружины, механизм фиксации рабочего инструмента выполнен подпружиненным и установлен внутренней поверхности верхней подвижной части корпуса, при этом зубья венца механизма закручивания пружины имеют возможность взаимодействия с указанным подпружиненным фиксатором, механизм спуска пружины содержит фиксирующий стержень, установленный в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси вала на неподвижном кронштейне, установленном снизу днища нижней неподвижной части корпуса, и подпружинен относительно кронштейна посредством пружины сжатия, один конец которой закреплен на упомянутом кронштейне, а другой конец закреплен на жестко установленной на стержне шайбе, на верхней образующей которой выполнена радиальная щель с возможностью взаимодействия с выступом, выполненным снизу днища нижней неподвижной части корпуса, для обеспечения возможности взаимодействия с поверхностью шайбы после прохождения выступа через щель и поворота стержня с шайбой на некоторый радиальный угол относительно продольной оси стержня, при этом один конец стержня выполнен в виде конусного наконечника и имеет возможность взаимодействия с лункой, выполненной на наружной поверхности пустотелого вала, а другой конец выполнен в виде рукоятки, торцы наружной поверхности нижней неподвижной части корпуса выполнены с заплечиками на образующей в верхней и нижней частях, а нижняя часть образующей верхней подвижной части корпуса выполнена с заплечиками, обращенными в сторону оси вала и имеют возможность взаимодействия своей внутренней поверхностью с нижней поверхностью указанного зубчатого венца.