устройство к ручным машинам для вращательного захвата инструментов

Формула изобретения

1. Устройство к ручным машинам для вращательного захвата ударных и/или сверлильных инструментов (12), содержащих, по меньшей мере, три вращательных поводка и осевую блокировку, по меньшей мере, приблизительно равномерно распределенных по окружности хвостовика (11) инструмента и инструментодержателя (10), причем осевая блокировка выполнена в виде осевой, закрытой, по меньшей мере, к концу хвостовика канавки (21) на хвостовике инструмента, которая взаимодействует с блокирующим элементом (16), направленным внутрь из посадочной расточки (14) инструментодержателя (10) и установленным с возможностью радиального смещения, причем вращательные поводки на хвостовике (11) инструмента выполнены в виде аксиально заканчивающихся к концу хвостовика выемок (17, 18, 22) и взаимодействующих с ними осевых выступов (19, 20, 23) по окружности инструментодержателя (10), из которых два вращательных поводка (17, 19 и 18, 20), по меньшей мере, частично противоположны друг другу, отличающееся тем, что центральный угол охвата между боковыми поверхностями первого (17, 19) и последнего (18, 20) вращательных поводков, считая от осевой блокировки (16, 21), больше 180^o и меньше 240^o.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что из вращательных поводков, по меньшей мере, два, приблизительно противолежащих, выполнены в виде выемок (17, 18) и входящих в них выступов (19, 20) разной ширины, причем более широкий (18, 20) из обоих вращательных поводков (17, 19) и (18, 20) расположен в направлении вращения привода перед осевой блокировкой (16, 21).

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, приблизительно противоположный осевой блокировке (16, 21) вращательный поводок (22, 23) выполнен в виде осевой выемке (22) в хвостовике (11) инструмента и входящего в него соответствующего выступа (23) в инструментодержателе (10а), сечение которого, по меньшей мере, приблизительно соответствует сечению более узкого из обоих противоположных друг другу вращательных поводков (17, 19) и (18, 20).

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, приблизительно противоположный осевой блокировке (16, 21) вращательный поводок (22а, 23а) выполнен в виде осевой выемки (22а) в хвостовике (11а) инструмента и входящего в него соответствующего выступа (23а) в инструментодержателе (10а), сечение которого, по меньшей мере, приблизительно соответствует сечению более широкого из обоих вращательных поводков (17, 19) и (18, 20).

5. Устройство по одному из пп.1 - 4, отличающееся тем, что по меньшей мере, вращательный выступ (19, 20, 23) и/или вращательная выемка (17, 18, 22) одного из вращательных поводков имеют переднюю боковую стенку и основание, лежащее по хорде окружности поперечного сечения.

6. Инструмент для устройства к ручным машинам для вращательного захвата инструментов, содержащий, по меньшей мере, три осевые, заканчивающиеся к концу хвостовика вращательные поводковые выемки (17, 18, 22) и осевую, закрытую к концу хвостовика блокирующую канавку (21), причем, по меньшей мере, приблизительно противоположные друг другу вращательные поводковые выемки (17, 18) выполнены разной ширины, отличающийся тем, что более широкая (18) из обеих вращательных поводковых выемок (17, 18) расположена в направлении вращения привода перед блокирующей канавкой (21).

7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что противоположная блокирующей канавке (21) поводковая выемка (22) в сечении, по меньшей мере, приблизительно соответствует более узкой (17) из обеих противоположных друг другу вращательных поводковых выемок (17, 18).

8. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что противоположная блокирующей канавке (21) поводковая выемка (22а) в сечении, по меньшей мере, приблизительно соответствует более широкой (18) из обеих противоположных друг другу вращательных поводковых выемок (17, 18).

9. Инструмент по пп.6 - 8, отличающийся тем, что по меньшей мере, приблизительно противоположная аксиально закрытой блокирующей канавке (21) поводковая выемка (22b) совпадает с дополнительной блокирующей канавкой (21a) так, что оба осевых конца последней закрыты лишь частично на участке (21c), выступающем за сечение поводковой выемки (22b).

10. Инструмент по п.9, отличающийся тем, что поводковая выемка (22b) расположена асимметрично относительно дополнительной блокирующей канавки (21а), диаметрально противоположной аксиально закрытой блокирующей канавке (21), так, что ее поверхность (25) совпадает с боковой поверхностью (26) дополнительной блокирующей канавки (21а).

11. Инструментодержатель для устройства к ручным машинам для вращательного захвата инструментов, содержащий, по меньшей мере, три вращательных поводковых выступа (19, 20, 23) и блокирующий элемент (16), установленный в посадочной расточке (14) патрона (10) с возможностью осевого смещения, причем, по меньшей мере, приблизительно противоположные друг другу вращательные поводковые выступы (19, 20) выполнены разной ширины, отличающийся тем, что более широкий (19) из обоих вращательных поводковых выступов (19, 20) расположен в направлении вращения привода перед блокирующим элементом (16).

12. Инструментодержатель по п.11, отличающийся тем, что противоположный блокирующему элементу (16) вращательный поводковый выступ (23) в сечении, по меньшей мере, приблизительно соответствует более узкому (19) из обоих противоположных друг другу вращательных поводковых выступов (19, 20).

13. Инструментодержатель по п.11, отличающийся тем, что противоположный блокирующему элементу (16) вращательный поводковый выступ (23) в сечении, по меньшей мере, приблизительно соответствует более широкому (20) из обоих противоположных друг другу вращательных поводковых выступов (19, 20).

14. Инструментодержатель по любому из пп.11 - 13, отличающийся тем, что, по меньшей мере, частично противоположный блокирующему элементу (16) вращательный поводковый выступ (23a) смещен в направлении вращения так, что его боковая поверхность (29) диаметрально противоположна передней в направлении вращения боковой поверхности (30) блокирующего элемента (16).

Приоритет по пунктам:

14.01.94 по п.1;

24.02.94 по пп.2 - 14.

Описание изобретения к патенту

Изобретение исходит из устройства к ручным машинам для вращательного захвата ударных и/или сверлильных инструментов согласно ограничительной части п. 1 формулы, а также из используемых при этом инструмента и инструментодержателя.

Такое устройство известно из европейской заявки N 0433876 A1. Сверлильные инструменты выполнены с правым вращением. Они приводятся патроном ручных машин в правое вращение, т.е. по часовой стрелке. Поскольку на фиг. 5 упомянутой заявки изображено сечение (по линии II-II из фиг. 1) в направлении конца хвостовика, направление вращения привода здесь против часовой стрелки. Таким образом, более узкий из обоих противоположных вращательных поводковых пазов расположен в направлении вращения перед блокирующей канавкой. Это расположение вращательных поводков вызывает, однако, неравномерную нагрузку крутящим моментом хвостовика инструмента и патрона, поскольку, с одной стороны, осевая блокировка не передает сколько-нибудь значительных крутящих моментов, а последующий более широкий вращательный поводок имеет боковую поверхность, лежащую на обращенной от осевой блокировки стороне этого вращательного поводка. Три боковые поверхности вращательных поводков находятся там под вписанным углом менее 180^o.

Преимущества изобретения

Расположение вращательных поводков согласно отличительному признаку п. 1 формулы изобретения имеет то преимущество, что нагрузка крутящим моментом окружности хвостовика инструмента и патрона происходит значительно равномернее за счет того, что вращательный поводок, расположенный перед осевой блокировкой, своей передающей крутящий момент боковой поверхностью ближе смещен к менее нагруженной осевой блокировке. В качестве другого преимущества следует рассматривать то, что более равномерная нагрузка крутящим моментом улучшает также центрирование хвостовика в патроне, противодействует одностороннему износу и уменьшает опасность травматизма инструментом за счет вырыва хвостовика между вращательными поводками.

Приведенные в зависимых пунктах формулы меры обеспечивают предпочтительные модификации и усовершенствования указанных в основных пунктах признаков. Так, для достижения высокой стойкости хвостовика инструмента предпочтительно, если по меньшей мере частично противоположный осевой блокировке вращательный поводок в сечении приблизительно соответствует сечению более узкого из обоих противоположных друг другу вращательных поводков. Для увеличения резерва износостойкости, в частности вращательных поводковых выступов патрона, предпочтительно, однако, если противоположный осевой блокировке вращательный поводок приблизительно соответствует сечению более широкого из обоих противоположных друг другу вращательных поводков. При этом износ можно уменьшить также за счет применения подходящих материалов для инструмента и инструментодержателя.

Особое усовершенствование устройства состоит в том, что хвостовик инструмента, выполненного согласно изобретению, выполнен совместимым с такими известными по себе патронами, у которых вращательный поводок и осевая блокировка реализованы двумя диаметрально противоположными цилиндрическими блокирующими элементами (например, перфоратор фирмы "Хилти"). Для этой цели предусмотрено, что на хвостовике инструмента т.е. поводковая выемка, которая по меньшей мере частично противоположна аксиально закрытой блокирующей канавке, скомбинирована с дополнительной блокирующей канавкой, в результате чего, с одной стороны, при вставке такого хвостовика инструмента в патрон в среднюю вращательную поводковую выемку входит вращательный поводковый выступ патрона, а, с другой стороны, при вставке хвостовика инструмента в упомянутый выше известный патрон второй блокирующий элемент входит с блокировкой во вторую блокирующую канавку, лишь частично закрытую на осевых концах.

Три примера выполнения изобретения изображены на чертеже и более подробно поясняются в нижеследующем описании. На чертеже представляют: фиг. 1 - сечение устройства согласно изобретению для передачи крутящего момента для перфоратора с патроном и вставленным в него хвостовиком инструмента; фиг. 2 - продольный разрез передней части патрона; фиг. 3 - сечение хвостовика инструмента в качестве второго примера выполнения; фиг. 4 - конец хвостовика инструмента; фиг. 5 - в качестве третьего примера выполнения сечение хвостовика инструмента с комбинированными вращательным поводковым пазом и блокирующей канавкой; фиг. 6 - хвостовик инструмента в известном патроне; фиг. 7 - то же в патроне согласно изобретению.

Устройство к ручным машинам для вращательного захвата ударных и/или сверлильных инструментов, в частности к ударным дрелям и перфораторам и т.п. приборам ударного действия, состоит, в основном, из патрона 10 в качестве инструментодержателя и вставленного в него хвостовика 11 сверлильного и/или ударного инструмента 12. В первом примере выполнения на фиг. 1 и 2 патрон 10 жестко сидит известным из международной заявки N WO 88/09245 образом на конце приводимого полого цилиндрического инструментального шпинделя 13 перфоратора (не показан). В задней части шпинделя (не показана) с возможностью осевого перемещения установлен боек, ударяющий известным образом посредством ударного механизма по торцу хвостовика 11 инструмента. Патрон 10 имеет посадочную расточку 14 для хвостовика 11 и отверстие 14 для вставленного в него блокирующего элемента 16, который известным образом при вставке хвостовика 11 в расточку 14 имеет возможность осевого смещения радиально наружу и в изображенном исходном положении фиксируется известным образом посредством пружинения фиксирующей гильзой (не показана).

Инструмент 12 снабжен на хвостовике 11 двумя осевыми, противоположными, открытыми к концу хвостовика вращательными поводковыми выемками 17, 18, в которые входят два осевых вращательных поводковых выступа 19, 20, направлены внутрь в посадочную расточку 14. Вращательные поводковые выемки 17, 18 и их вращательные поводковые выступы 19, 20 выполнены соответственно разной ширины и имеют с обеих продольных сторон приблизительно радиальные боковые поверхности. Между образованными таким образом вращательными поводками со смещением на 90^o в хвостовике 11 выполнена осевая блокирующая канавка 21, в которую входит цилиндрический блокирующий элемент 16. Он выполнен на переднем и заднем концах с шарообразным скруглением, а выполненная соответствующим образом в виде лунки блокирующая канавка 21 по меньшей мере к концу хвостовика сферически закрыта, так что блокирующий элемент 16 и блокирующая канавка 21 образуют осевую блокировку, препятствующую выпадению или извлечению инструмента из патрона 10. На противоположной осевой блокировке части хвостовика 11 и патрона 10 выполнен дополнительный вращательный поводок, также образованный открытой к концу хвостовика, осевой вращательной поводковой выемкой 22 и входящим в него осевым вращательным поводковым выступом 23 в посадочной расточке 14 патрона 10.

Для достижения максимально равномерной нагрузки на патрон 10 и хвостовик 11 приводимого во вращение по стрелке устройства предусмотрено, что более широкий из обоих противоположных друг другу вращательных поводков 17/19 и 18/20 расположен в направлении вращения перед осевой блокировкой 16/21. Передающая крутящий момент боковая поверхность 18a более широкой вращательной поводковой выемки 18 отстоит, правда, на меньшее расстояние от блокирующей канавки 21, что, однако, в отношении равномерности нагрузки крутящим моментом хвостовика 11 компенсируется тем, что блокирующий элемент 16 передает на хвостовик 16 лишь небольшой крутящий момент. Это улучшает центрирование и ведение хвостовика инструмента и уменьшает за счет лучшего центрирования износ, вызванный, в частности, уже разбитыми вращательными поводками.

В то время как у первого примера выполнения на фиг. 1 и 2 третий, противоположный осевой блокировке вращательный поводок, состоящий из вращательной поводковой выемки 22 и вращательного поводкового выступа 23, имеет приблизительно то же сечение, что и более узкий из обоих противоположных друг другу вращательных поводков, состоящий из вращательной поводковой выемки 17 и вращательного поводкового выступа 19, во втором примере выполнения по фиг. 3 и 4 третий, противоположный блокирующей канавке 21 вращательный поводок, состоящий из вращательной поводковой выемки 22a и входящего в него вращательного поводкового выступа 23a, соответствует в сечении более широкому вращательному поводку из вращательной поводковой выемки 18 и вращательного поводкового выступа 20. Это выполнение имеет преимущество, в частности, в отношении высокого резерва износостойкости вращательных поводковых выступов 20, 23a хвостовика 11a, в то время как в первом примере выполнения за счет двух более узких вращательных поводков резерв износостойкости хвостовика за счет расстояния между выемками 17, 18, 22 выше.

Как показано на фиг. 1 штриховой линией, вместо задних боковых поверхностей основание по меньшей мере одной из трех вращательных поводковых выемок может заканчиваться в форме хорды к периферии хвостовика, например для повышения этим резерва износостойкости инструментодержателя, за счет того, что взаимодействующая с выемкой вращательная поводковая планка также заканчивается на задней стороне в форме хорды к периферии посадочной расточки. Существенным для изобретения является, однако, то, что, исходя из осевой блокировки 16, 21, у трех лежащих друг за другом по периферии хвостовика или расточки вращательных поводков 17, 19, а также 22, 23 и 18, 20 их боковые поверхности лежат под вписанным углом более 180^o и менее 240^o, благодаря чему достигается оптимальное в отношении концентричного вращения и износа распределение передающих крутящий момент боковых поверхностей.

На фиг. 5 в качестве другого примера выполнения в сильно увеличенном виде изображено сечение хвостовика 11b инструмента, выполненное совместимым с известным патроном на фиг. 6 и с патроном согласно изобретению на фиг. 7. Расположенная в верхней части хвостовика 11b блокирующая канавка 21 выполнена на фиг. 4 аксиально закрытой с обеих сторон, так что за счет этого уже при фиксации блокирующего элемента 16 происходит совершенно достаточная осевая блокировка. В противоположной нижней части хвостовика 11b находится средняя вращательная поводковая выемка 22b, совпадающая с дополнительной блокирующей канавкой 21a таким образом, что оба осевых конца последней лишь частично закрыты, а именно настолько, насколько торцовый участок 21b этой фиксирующей канавки 21a выступает за сечение поводковой выемки 22b.

Для того чтобы у этого совместимого выполнения хвостовика для средней вращательной поводковой выемки 22b получить полностью эффективную боковую поверхность 25, дополнительная, лишь частично закрытая блокирующая канавка 21a расположена точно диаметрально противоположно аксиально закрытой блокирующей канавки 21, а средняя вращательная поводковая выемка 22b расположена асимметрично канавке 21a таким образом, что ее боковая поверхность 25 совпадает с лежащей в направлении вращения, скошенной боковой поверхностью 26 канавки 21a.

При вставке инструмента выполненным на фиг. 5 хвостовиком 11b в известный патрон 27 на фиг. 6 противоположные друг другу вращательные поводковые выемки 17, 18 остаются свободными, а оба диаметрально противоположных друг другу блокирующих элемента 16 в обоих отверстиях 28 патрона 27 входят с блокировкой в блокирующие канавки 21, 21a. Вторая блокирующая выемка 21a ослаблена при этом в отношении осевой блокировки посредством сечения средней вращательной поводковой выемки 22b (показан штриховой линией), чем, однако, можно пренебречь, поскольку верхняя, аксиально полностью закрытая блокирующая канавка 21 уже обеспечивает надежную осевую блокировку. Вращательный поводок образован и здесь боковой поверхностью 25 средней вращательной поводковой выемки 22b.

На фиг. 7 изображено сечение вращательного поводкового устройства с совместимым хвостовиком 11b инструмента из фиг. 5. По сравнению с патроном 10 из фиг. 1 на фиг. 7 среднего вращательного поводкового выступа 23a, частично противоположная блокирующему элементу 16, смещена в направлении вращения таким образом, что ее боковая поверхность 29 диаметрально противоположна передней в направлении боковой поверхности 30 блокирующего элемента 16. Эта мера обеспечивает то, что также в зоне дополнительной, частично открытой блокирующей канавки 21a совместимого хвостовика 21b боковая поверхность 25 средней вращательной, поводковой выемки 22b полностью нагружена.

Во избежание повреждений нижнего блокирующего элемента 16 известного патрона на фиг. 6 радиальной боковой поверхностью 25 средней вращательной поводковой выемки 22b может быть целесообразным вместо боковой поверхности 25 ее и взаимодействующую с ней боковую поверхность 29 вращательного поводкового выступа 23a патрона 10 из фиг. 7 выполнить выпуклой в соответствии с контуром блокирующей канавки 21a, как это показано на фиг. 7 штриховой линией. В качестве альтернативы, однако, можно также комбинировать канавку 21a со средней, диаметрально противоположной верхней блокирующей канавке 21 вращательной поводковой выемкой 22 из фиг. 1 или выемкой 22a из фиг. 3. Поскольку в любом случае для осевой блокировки достаточно верхней вращательной блокирующей 21, противоположная ему средняя вращательная поводковая выемка 22 и входящий в него средний вращательный поводковый выступ 23 могут иметь в сечении также выпуклую форму верхней блокирующей канавки 21 для обеспечения совместимости хвостовика 11 с патроном 27 из фиг. 6.