Патрон для завертывания шпилек Советский патент 1982 года по МПК B25B13/44 B25B21/00 

1

Изобретение относится к сборочному инструменту и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.

Известен патрон для завертывания шиилек к механизированным завертывающим устройствам, преимущественно нереверсивным, с выключением привода по достижении заданной величины выстуиаюи;ей части, содержащий силовой корпус, два резьбовых кулачка, установленную на корпусе с возможностью осевого перемещения наружную гильзу, охватывающую кулачки, выполненный в виде установочно-нодвижиого стержня осевой унор для взаимодействия с торцом шпильки, профильный стержень, установленный с возможностью осевого перемещения посредством дополнительного силового привода, и устройство для фиксации осевого упора в рабочем положении, выполнеппос в виде п арпкового .чамка.

Однако песуп1,ая способпость шарикового замка в известном патроне весьма ограничена, что влечет за собой снижение надежности и долговечности патрона. Кроме того, известный патрон сложен по конструкции и нетехнологичен в изготовлении.

Цель изобретения - повышение надежности и долговечности патрона путем обеспечения высокой несущей способности силовых элементов и рационального распределения возникающего осевого усилия, а также упрощение конструкции патрона. Это достигается тем, что в предлагаемом

патроне устройство для фиксации осевого упора выполнено в виде клинового замка, .осевой упор снабжен торцовым рифлением и зафиксироваи от проворота относительно силового корпуса, а профильпый стержень подпружинен в направлении перемещения и кинематически связан с наружной гильзой. Клиновой замок содержит обойму, коническую пяту и сухари, каждый из которых выполиен в виде элемента детали вращения

с рабочими поверхиостями, образованными плоским торцом, обеспечивающим контакт с торцом обоймы, конусом, посредством которого сухарь сопряжен с конической пятой, цилиндром и заходным конусом для взаимодействия с профильным стержнем.

При этом величина половины угла конуса рабочей поверхности сухаря равна разности между прямым углом и удвоенным углом трения в сопряжеиных поверхностях

конуса и конической пяты.

Кроме того, в наружной гильзе выполнена внутренняя полость для размещения в ней резьбовых кулачков при снятии натрона со щиильки.

На фиг. 1 изображен предлагаемый патрон, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - сухари клинового замка, две проекции.

Патрон состоит из шпинделя 1, в котором закрепляется хвостовик 2 патрона, жестко соединенный с силовым корпусом 3. В силовом корпусе 3 размещаются резьбовые вкладыши 4 с кольцевой пружиной 5, ограниченные наружной гильзой 6, осевой упор 7, нажимная обойма 8, в которой размешены сухари 9, опираюш,иеся на коническую пяту 10 и профильный стержень И, кинематически связанный штифтом 12 с наружной гильзой 6. На профильный стержень И воздействует возвратная пружина 13, одновременно удерл иваюшая поршень 14 в исходном положении. На силовом корпусе 3 закрепляется размерная втулка 15, а на хвостовике 2 - муфта 16 подвода давления управления.

Клиновой замок образован конической пятой 10, нажимной обоймой 8 и сухарями 9, каждый из которых выполнен в виде элемента врашения (см. фиг. 3 и 4). Количество сухарей выбирается в зависимости от конструктивно-технологических факторов. Рабочие поверхности сухаря образованы плоским торцом 17, конусом 18, цилиндром 19 и заходным конусом 20, угол которого равен углу конуса профильного стержня. Половина угла а равна разности между прямым углом и удвоенным углом трения в сопряженных поверхностях конуса и конической пяты, что является обязательным условием, обеспечивающим отсутствие самоторможения системы.

Патрон закрепляется в шпинделе станка, имеющем врашательное и возвратно-поступательное движения.

При получении соответствующей команды патрон подводится к торцу шпильки 21, предварительно подзавернутой в изделие 22 или удерживаемой подающим механизмом, по оси сборки. Шпилька заводится в резьбовые вкладыши 4 до упора в торец осевого упора 7, снабженного насечкой для лучшего сцепления, затем ее ввертывают в изделие, причем крутящий момент передается через шпиндель 1, хвостовик 2, силовой корпус 3 и резьбовые вкладыши 4. Завертывание шпильки с обеспечением заданной высоты выступаюшей части заканчивается при касании размерной втулкой 15 поверхности изделия, после чего отключают привод вращения и останавливают патрон.

Осевое усилие, развивающееся под действием крутящего момента, передается на осевой упор 7, нажимную обойму 8, сухари 9, коническую пяту 10 и замыкается на силовом корпусе 3. ЗРадиально-распорное зсилие от профиля резьбы шпильки воспринимается через резьбовые вкладыши 4 наружной гильзой 6, которая находится в

крайнем правом положении с упором в силовой корпус 3.

После выключения привода вращения дается общая команда на подъем шпинделя 1 и подачу давления управления в иоршневую полость патрона через муфту 16.

Поршень 14, двигаясь вперед, сжимает возвратную пружину 13 и перемещает профильный стержень 11. При этом внутренняя (контактная) цилиндрическая поверхность сухарей 9 теряет под собой опору изза уменьшения диаметра профильного стержня 11 по конусу, сухари 9 под действием радиальной составляющей осевого

усилия в клиновом замке перемещаются к центру, разгружая элементы патрона от осевого усилия вследствие появления осевого люфта в системе шпилька - осевой упор 7 - обойма 8 - плаваюшая коничеекая пята 10.

После разгрузки элементов натрона от осевого усилия поршень 14, продолжая двигаться вперед, через профильный стержень 11 воздействует на штифт 12, закрепленный

в наружной гильзе 6. Наружная гильза перемещается вперед и дает возможность резьбовым вкладыщам под действием кольцевой пружины 5 раздвинуться и войти во внутреннюю полость гильзы на величину,

превыщающую глубину профиля резьбы шпильки. Таким образом, щпилька освобождается из резьбовых вкладышей 4 после предварительного снятия всех внутренних усилий.

По прекращении подачи давления управления возвратная пружина 13 воздействует на профильный стержень 11 и перемещает наружную гильзу 6 вправо, возвращая резьбовые вкладыши 4 в рабочее положение, а

также закрывает клиновой замок путем радиального развода сухарей 9 и отводит поршень 14 в исходное положение. На этом полный цикл операций завертывания шпильки заканчивается, патрон подготовлен к

повторному применению.

Формула изобретения

1. Патрон для завертывания шпилек к механизированным завертываюшим устройствам, иреимущественно нереверсивным, с выключением привода по достижении заданной величины выступающей части, содержащий силовой корпус, два резьбовых кулачка, установленную на корпусе с возможностью осевого перемещения нарулшую гильзу, охватывающую кулачки, выполненный в виде установочно-подвижного стержня осевой упор для взаимодействия с торцом шпильки, профильный стержень, установленный с возможностью осевого перемешения посредством дополнительного силового привода, и устройство для фиксации

осевого упора в рабочем положении, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности патрона, а также упрощения конструкции, устройство для фиксации осевого унора выполнено в виде клинового замка, осевой упор снабжен торцовым рифлением и зафиксирован от проворота относительно силового корпуса, а профильный стержень поднружинен в нанравлении перемещения и кинематически связан с наружной гильзой.

2. Патрон по п. 1, отличающийся тем, что клиновой замок содержит обойму, коническую пяту и сухари, каждый из которых выполнен в виде элемента детали вращения с рабочими поверхностями, образованными плоским торцом, обеспечивающим контакт с торцом обоймы, конусом, посредством которого сухарь сопряжен с конпческой пятой, цилиндром п заходным конусом для взаимодействия с ирофильным стержнем.

3. Патрон по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йся тем, что величина ноловнны угла конуса рабочей поверхности сухаря равна разности между прямым углом и удвоенным углом трения в сонряженных поверхностях конуса и конической пяты.

4. Патрон по ц. 1, отличающийся тем, что в наружной гильзе выполнена внутренняя полость для размещения в ней резьбовых кулачков при снятии патрона со шпильки.