Быстроразъемный установочный инструмент для элемента, подлежащего обжиму
Изобретение относится к установочному инструменту, содержащему корпус (1), содержащий, по меньшей мере, ведущий вал (5), соединенный со стержнем (4), работающим на растяжение, предназначенным для завинчивания на обжимную деталь, причем конфигурация ведущего вала (5) обеспечивает привод стержня (4), работающего на растяжение, во вращение вокруг оси (AA). Инструмент также содержит вытяжную втулку (6), крепящуюся к корпусу и соединенную со стержнем (4), работающим на растяжение, при этом конфигурация вытяжной втулки (6) обеспечивает поступательное движение стержня (4), работающего на растяжение, вдоль оси (AA). Инструмент также содержит позиционирующую носовую часть (2), конфигурация которой обеспечивает заключение в ней заднего конца (4b) стержня (4), работающего на растяжение, переднего конца ведущего вала (5) и вытяжной втулки (6). Передний конец вытяжной втулки (6) содержит полость (6а), открывающуюся в первое сквозное отверстие (6b) на боковой стенке и второе сквозное отверстие (6с) на оси (AA) вращения ведущего вала (5), при этом конфигурация первого и второго сквозных отверстий (6b, 6с) обеспечивает прохождение переднего конца (4а) стержня (4), работающего на растяжение, через первое и второе сквозные отверстия (6b, 6с), прохождение заднего конца стержня (4), работающего на растяжение, через первое сквозное отверстие (6b), и позиционирование стержня (4), работающего на растяжение, вдоль оси (AA) вращения ведущего вала (5). Изобретение также относится к способу сборки такого установочного инструмента. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 20 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к установочному инструменту для посадки обжимной детали, оснащенному быстросъемным стержнем, работающим на растяжение. Изобретение также относится к способу сборки установочного инструмента.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Применение обжимных деталей - распространенное явление в промышленности, а в частности - в областях автомобилестроения, авиастроения или кораблестроения. Используют широкий ассортимент обжимных деталей, таких, как гайки под запрессовку.
Обжим деталей обычно проводят посредством переносных установочных инструментов, предусматривающих использование пневмогидравлической, электрической или иной формы энергии. Установочный инструмент этого типа оснащен стержнем, работающим на растяжение, предназначенным для завинчивания в обжимную деталь или вокруг нее. Инструмент также оснащен системой привода во вращение и тяговой системой для проведения затяжки резьбы и обжима обжимной детали.
Точнее, чтобы обжать деталь, такую, как гайка, на пластине, сначала вставляют тело гайки через отверстие пластины. Затем работающий на растяжение стержень инструмента, преимущественно содержащий наружную резьбу, завинчивают в тело гайки. Когда стержень, работающий на растяжение, оказывается полностью затянутым, тянущая система, встроенная в инструмент, осуществляет обжим обжимной детали. Этот этап состоит из протаскивания тела гайки в направлении пластины, чтобы сформировать ободок у пластины с целью обжима гайки. Затем стержень, работающий на растяжение, вывинчивают, и узел, содержащий гайку и пластину, готов к сборке с некоторым наружным элементом.
Чтобы сделать установочный инструмент универсальным, важна безусловная возможность замены стержня, работающего на растяжение, для согласования с внутренней или наружной резьбой обжимной детали, и также с ее диаметром и длиной. Возможность замены стержня, работающего на растяжение, также важна для проведения технического облуживания оборудования в случае износа или поломки стержня.
Во французском патенте FR 3011759, выданном Заявителю данной заявки, раскрыт установочный инструмент, содержащий ведущий вал, снабженный осевым пазом, имеющим особую форму. Спереди, т.е., на стороне, где находится рабочая зона, паз имеет меньший поперечный размер, чем сзади, т.е., на стороне, которая противоположна рабочей зоне. Ведущий вал взаимодействует со стержнем, работающим на растяжение, содержащим заднюю зону, которая больше, чем передняя зона, и который имеет размеры, совпадающие с шириной паза, чтобы предотвратить любой поперечный зазор. Чтобы посадить стержень, работающий на растяжение, на место в установочном инструменте, оснастка не требуется: стержень, работающий на растяжение, просто приходится вставлять в паз. Поэтому стержень, работающий на растяжение, является безусловно взаимозаменяемым соответственно требованиям потребителя.
Вместе с тем, паз предоставляет стержню, работающему на растяжение, некоторую степень свободы в поперечном направлении, и стержень, работающий на растяжение, может немного перемещаться, несмотря на то, что позиционирующая носовая часть закреплена вокруг ведущего вала и стержня, работающего на растяжение. Это может приводить к возникновению асимметричных сил во время обжима гайки, и последняя может не оказаться точно ортогональной к пластине, на которую крепится.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать установочный инструмент, содержащий позиционирующую носовую часть, снабженную стержнем, работающим на растяжение, который можно легко и быстро заменять и который прикладывает совершенно симметричные силы, когда проводят обжим обжимной детали.
Для решения поставленной задачи установочный инструмент содержит:
корпус, содержащий, по меньшей мере, ведущий вал, соединенный со стержнем, работающим на растяжение, предназначенным для завинчивания на обжимную деталь, причем стержень, работающий на растяжение, содержит передний конец и задний конец, при этом задний конец имеет большее поперечное сечение, чем передний конец,
при этом конфигурация переднего конца ведущего вала и заднего конца стержня, работающего на растяжение, такова, что вращение ведущего вала вокруг оси AA приводит к вращению стержня, работающего на растяжение, вокруг оси AA;
вытяжную втулку, содержащую задний конец, крепящийся к корпусу и соединенный со стержнем, работающим на растяжение,
при этом конфигурация вытяжной втулки и заднего конца стержня, работающего на растяжение, такова, что поступательное движение вытяжной втулки вдоль оси AA приводит к поступательному движению стержня, работающего на растяжение, вдоль оси AA;
позиционирующую носовую часть, содержащую задний конец, крепящийся к корпусу и противоположный передний конец, причем позиционирующая носовая часть разграничивает внутри открытую камеру, открывающуюся на обоих концах, причем конфигурация этой камеры обеспечивает заключение в ней заднего конца стержня, работающего на растяжение, переднего конца ведущего вала и вытяжной втулки.
Изобретение отличается тем, что вытяжная втулка содержит полость, в которой заключен задний конец стержня, работающего на растяжение, причем полость открывается в первое сквозное отверстие на боковой стенке и второе сквозное отверстие на оси AA вращения ведущего вала, при этом конфигурация первого и второго сквозных отверстий обеспечивает:
прохождение переднего конца стержня, работающего на растяжение, через первое и второе сквозные отверстия;
прохождение заднего конца стержня, работающего на растяжение, через первое сквозное отверстие;
позиционирование стержня, работающего на растяжение, вдоль оси AA вращения ведущего вала.
В соответствии с одним признаком изобретения, задняя стенка стержня, работающего на растяжение, может содержать структуру, конфигурация которой обеспечивает взаимодействие с дополняющей структурой ведущего вала.
Помимо этого, второе отверстие может не ограничивать поверхность вращения вокруг оси AA вращения ведущего вала.
В преимущественном варианте, стержень, работающий на растяжение, может содержать заплечик, имеющий форму, дополняющую форму вытяжной втулки в зоне, находящейся спереди, причем эти формы сужаются назад.
В этом случае, заплечик может обладать вращательной симметрией вокруг первой оси, а вытяжная втулка может быть механически отделена от ведущего вала таким образом, что вытяжная втулка остается неподвижной, когда имеет место вращение стержня, работающего на растяжение.
В предпочтительном варианте, позиционирующая носовая часть может содержать кожух, внутри которого находится камера, наконечник, расположенный на переднем конце позиционирующей носовой части, и средство регулирования перемещения стержня, работающего на растяжение, которое размещено между кожухом и наконечником и конфигурация которого обеспечивает блокировку относительного положения наконечника относительно кожуха. Средство регулирования перемещения стержня, работающего на растяжение, может состоять из контргайки.
В преимущественном варианте осуществления, стержень, работающий на растяжение, содержит первый вытисненный элемент, а ведущий вал содержит второй вытисненный элемент, причем конфигурация первого и второго вытисненных элементов обеспечивает:
приведение стержня, работающего на растяжение, во вращение вокруг оси вращения, когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены;
предотвращение отделения стержня, работающего на растяжение, от ведущего вала вследствие скольжения посредством силы, перпендикулярной оси вращения, когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены.
Один из вытисненных элементов предпочтительно выполнен в виде креста или звездочки. В качестве альтернативы, один из вытисненных элементов выполняют в виде многоугольника.
В еще одном варианте разработки, ведущий вал установлен с возможностью привода в поступательное движение вдоль его оси вращения с целью сочленения первого вытисненного элемента со вторым вытисненным элементом или отчленения их друг от друга.
Изобретение также относится к способу сборки установочного инструмента, наделенного вышеупомянутыми признаками, включающему в себя следующие этапы, на которых:
вставляют стержень, работающий на растяжение, в полость вытяжной втулки через первое отверстие вплоть до второго отверстия;
позиционируют стержень, работающий на растяжение, вдоль оси AA вращения ведущего вала;
соединяют стержень, работающий на растяжение, с ведущим валом;
крепят позиционирующую носовую часть на корпусе.
Способ может также предусматривать этап регулирования средства регулирования на кожухе, чтобы ограничить перемещение стержня, работающего на растяжение.
Когда задняя стенка стержня, работающего на растяжение, содержит структуру, и когда задняя стенка полости содержит дополняющую структуру, способ сборки установочного инструмента может предусматривать этап сборки структуры и дополняющей структуры.
Выгодно предусмотреть в способе обеспечение установочного инструмента, причем стержень работающий на растяжение, содержит первый вытисненный элемент и второй вытисненный элемент, и включающий в себя первый этап поступательного движения ведущего вала вдоль оси вращения ведущего вала для сокращения пространства, занимаемого ведущим валом, вдоль оси А-А, и позиционирования стержня, работающего на растяжение, на оси AA для механического сочленения первого вытисненного элемента и второго вытисненного элемента.
В преимущественном варианте, способ предусматривает второй этап поступательного движения ведущего вала вдоль оси вращения ведущего вала для сочленения первого вытисненного элемента со вторым вытисненным элементом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие преимущества и признаки станут более очевидными из нижеследующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения, приводимых лишь в качестве неограничительного примера и представленных на прилагаемых чертежах, при этом:
на фиг. 1 схематически иллюстрируется изображение в изометрии конкретного варианта осуществления установочного инструмента;
на фиг. 2 представлено продольное сечение позиционирующей носовой части, соответствующей варианту осуществления согласно фиг. 1;
на фиг. 3-9 представлены этапы посадки позиционирующей носовой части инструмента;
на фиг. 10 и 11 представлены этапы применения инструмента для обжима детали;
на фиг. 12-15 представлены этапы посадки позиционирующей носовой части инструмента в соответствии с еще одним вариантом осуществления,
на фиг. 16 и 17 схематически иллюстрируется продольное сечение позиционирующей носовой части в соответствии с еще одним вариантом осуществления с имеющим наружную или внутреннюю резьбу стержнем, работающим на растяжение,;
на фиг. 18, 19 и 20 схематически иллюстрируется сочленение вытисненных элементов стержня, работающего на растяжение, с ведущим валом.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Установочный инструмент для позиционирования обжимной детали, такой, как представленная на чертежах, снабжен корпусом 1 и позиционирующей носовой частью 2, которая может быть образована одной или несколькими деталями, крепящимися на ней.
Позиционирующая носовая часть 2 ограничивает открытую камеру 3, которая открыта на двух своих противоположных концах, обеспечивая прохождения через нее стержня 4, работающего на растяжение. Позиционирующая носовая часть 2 имеет передний конец, который является концом, находящимся на стороне рабочей зоны, и задний конец, находящийся на стороне, которая противоположна рабочей зоне. Оба конца позиционирующей носовой части 2 снабжены отверстием, соединенным с камерой 3, обеспечивая прохождение через нее стержня 4, работающего на растяжение, при сборке или разборке последнего.
Конфигурация стержня 4, работающего на растяжение, обеспечивает его механическое сочленение с обжимной деталью. Таким образом, движения, совершаемые стержнем 4, работающим на растяжение, и силы, прикладываемые им, передаются обжимной детали.
В преимущественном варианте, конфигурация стержня 4, работающего на растяжение, обеспечивает его завинчивание в обжимную деталь или вокруг нее и последующее отвинчивание, когда проводят обжим. Для этого стержень 4, работающий на растяжение, может содержать на своем переднем конце 4a либо внутреннюю, либо наружную резьбу, либо их обе, что дает возможность обжима обжимных деталей двух типов, обладающих разными свойствами.
Стержень 4, работающий на растяжение, также содержит задний конец 4b, механически соединенный с ведущим валом 5, движимым лишь вдоль оси AA вращения (см. фиг. 2). Стержень 4, работающий на растяжение, и ведущий вал 5 преимущественно посажены соосно, так что у них одна и та же ось AA вращения, что облегчает вращение обжимной детали.
Передний конец 4a и задний конец 4b стержня, работающего на растяжение, преимущественно можно выполнить составляющими единое целое. Эта конфигурация гарантирует компактность стержня 4, работающего на растяжение, и облегчает возможность замены стержня во время операций технического обслуживания установочного инструмента.
Так что ведущий вал может приводить во вращение стержень 4, работающий на растяжение, при этом задняя поверхность стержня 4 содержит структуру, не обладающую вращательной симметрией относительно оси AA. Эту структуру можно сажать плотно, без зазора, в дополняющую структуру, предусмотренную на переднем конце ведущего вала 5 (см. фиг. 3 и 7). В соответствии с вариантом осуществления, иллюстрируемым на чертежах, структура может быть пазом 4d, а дополняющая структура может быть гребнем, или наоборот. Вместо паза и гребня (т.е., вместо шпунта) можно предусмотреть другие структуры, например, структуры в виде крестов или звездочек. Таким образом и передается вращательное движение ведущего вала 5 стержню 4, работающему на растяжение.
Тяговое движение стержня достигается посредством вытяжной втулки 6, которая приводится только в поступательное движение по оси AA. Вытяжная втулка 6 механически отделена от ведущего вала 5, что позволяет прикладывать к обжимной детали вращательное движение или тяговое движение независимо.
Вытяжная втулка 6 представляет собой полую деталь, содержащую полость 6a, конфигурация которой обеспечивает заключение в ней переднего конца ведущего вала 5 и заднего конца 4b стержня 4, работающего на растяжение. Полость 6a вытяжной втулки 6 открывается в первое отверстие 6b на уровне боковой стенки и во второе отверстие 6c, находящееся на продолжении оси AA. Первое и второе отверстия 6b и 6c позволяют вставлять и сажать стержень 4, работающий на растяжение, на свое место в установочном инструменте (см. фиг. 4 и 5).
Размеры стержня 4, работающего на растяжение, полости 6a, первого отверстия 6b и второго отверстия 6c преимущественно проектируют так, что передний конец 4a стержня сможет последовательно пройти через первое отверстие 6b и второе отверстие 6c, когда стержень, работающий на растяжение, будет проходить через полость 6a, и поэтому задний конец 4b стержня 4 сможет пройти только через первое отверстие 6b. Для этого задний конец 4b стержня 4, работающего на растяжение, имеет большее поперечное сечение, чем передний конец 4a. Поперечное сечение первого отверстия 6b тоже больше, чем поперечное сечение второго отверстия 6c.
Форма полости 6а позволяет не только вставлять стержень 4, работающий на растяжение, в полость 6a вытяжной втулки 6, но и позиционировать стержень 4, работающий на растяжение, по оси AA вращения ведущего вала 5. Поэтому, стержень 4, работающий на растяжение, вставляют в вытяжную втулку 6, позиционируя его по оси BB, проходящей через первое и второе отверстия 6b и 6c (см. фиг. 2).
Конфигурация вытяжной втулки 6 также может быть такой, что стержень 4, работающий на растяжение, можно будет и приводить во вращение вокруг оси AA относительно вытяжной втулки 6, и сделать так, что после правильного позиционирования он больше не будет иметь никакой степени свободы в поступательном движении по оси AA. Это гарантирует, в частности, приложение совершенно симметричных сил к обжимной детали при эксплуатации инструмента, а значит - и делает возможным приложение сил большей интенсивности без какого-либо риска причинения повреждения установочному инструменту или обжимной детали.
В зоне 6d, находящейся между первым и вторым отверстиями 6b и 6c, полость 6a может иметь форму, дополняющую форму заднего конца 4b стержня 4 в секущей плоскости, ортогональной к оси AA вращения. Тот факт, что стержень 4, работающий на растяжение, и вытяжная втулка 6 собраны без зазора в зоне 6d, предотвращает движение стержня 4, перпендикулярное оси AA вращения, после правильного позиционирования последнего в полости 6a и механического соединения с ведущим валом 5.
Стык между передней частью 4а и задней частью 4b стержня 4, работающего на растяжение, преимущественно образует заплечик 4c, конфигурация которого обеспечивает нажим на полость 6a в зоне 6d, так что стержень 4, работающий на растяжение, и вытяжная втулка 6 оказываются надежно скрепленными в поступательном движении вокруг оси AA. Формы заплечика 4c и зоны 6d полости преимущественно сужаются назад, так что поступательное движение вытяжной втулки 6 назад приводит к поступательному движению назад стержня 4, работающего на растяжение.
Заплечик 4c и зона 6d полости 6a преимущественно имеют дополняющие друг друга формы и вращательно симметричны по оси AA, так что стержень 4 приводится во вращение вокруг оси AA, тогда как вытяжная втулка 6 остается неподвижной. Тот факт, что упомянутые формы являются дополняющими друг друга, также допускает приложение тяговых сил высокой интенсивности без деформации стержня 4, работающего на растяжение, при проведении обжима. В преимущественном варианте, заплечик 4c и зона 6d могут иметь форму усеченного конуса (см. фиг. 2 и 6).
В зоне 4d заднего конца 4b стержень 4, работающий на растяжение, преимущественно не обладает вращательной симметрией в секущей плоскости, ортогональной к оси AA вращения. Это отсутствие симметрии облегчает посадку стержня 4 между его положением вставления и извлечения и его положением использования (см. фиг. 4-6).
Зона 4d заднего конца 4b может быть конической для облегчения скольжения в полости 6a (см. фиг. 2 и 6). Задний конец полости 6a может иметь поперечное сечение, форма которого дополняет форму стержня 4, или иметь большее поперечное сечение с тем, чтобы оставалось пространство после посадки стержня 4, работающего на растяжение.
Чтобы дать возможность вставить стержень 4, работающий на растяжение, в полость 6a, первому отверстию 6b преимущественно придают подходящую форму. Например, если задний конец 4b стержня 4, работающего на растяжение, является цилиндрическим, первое отверстие 6b может быть квадратным или прямоугольным - в зависимости от длины заднего конца 4b по оси AA. Если заднему концу 4b стержня 4 придана форма усеченного конуса, первому отверстию 6b также можно придать форму усеченного конуса. Оно также может быть квадратным или прямоугольным.
Вообще говоря, второе отверстие 6c может и не быть вращательно симметричным по оси AA (см. фиг. 2). С другой стороны, оно может иметь одну или несколько плоскостей симметрии, проходящих через ось AA вращения. Второе отверстие 6c может иметь сужающуюся форму в окрестности оси BB вставления стержня 4, работающего на растяжение. Словосочетание «в окрестности оси» означает полупространство, противоположное первому отверстию 6b, плоскость полусферы которого проходит через ось AA. Второе отверстие 6c может например, иметь яйцевидное, овальное продолговатое или эллипсоидное поперечное сечение.
В соответствии с конкретным вариантом осуществления, второе отверстие 6c может иметь круглое поперечное сечение, диаметр которого немного больше, чем диаметр переднего конца 4a стержня 4, работающего на растяжение. Словосочетание «немного больше» означает, что диаметр второго отверстия 6c, по большей мере, на 5 % больше, чем диаметр переднего конца 4a стержня 4.
Например, цель варианта осуществления, изображенного на фиг. 2 состоит в том, чтобы обеспечить первое отверстие 6b, которое можно расположить в верхней части боковой стенки вытяжной втулки 6, и чтобы обеспечить второе отверстие 6c, которое можно выполнить содержащим сужающуюся стенку в его нижней части, чтобы облегчить прохождение стержня 4, работающего на растяжение. Второе отверстие 6c не является круглым, поскольку оно содержит дополнительный зазор, позволяющий вставлять стержень 4, работающий на растяжение, в первое и второе отверстия 6b и 6c, пропуская его при этом через полость 6a. Дополнительный зазор расположен в полусфере, которая проходит через ось AA вращения и противоположна первому отверстию 6b.
Поэтому сборка стержня 4, работающего на растяжение, с ведущим валом 5 с одной стороны и вытяжной втулкой 6 с другой стороны и удаление этого стержня облегчается и не требует использования никакого внешнего инструмента, такого, как оправка. Поскольку передний конец ведущего вала 5 и вытяжная втулка 6 заключены в позиционирующей носовой части 2, последнюю просто приходится демонтировать, чтобы добраться до стержня 4, работающего на растяжение, с целью удалить его.
Помимо этого, ведущий вал 5 и вытяжная втулка 6 приводятся в действие двумя независимыми механизмами. В преимущественном варианте ведущий вал 5 приводится в действие электродвигателем (не показан) и передает свой крутящий момент стержню 4, работающему на растяжение, чтобы привести последний во вращение. В свою очередь, вытяжную втулку 6 можно приводить в действие посредством гидравлического поршня (не показан), который движет узел, содержащий втулку 6 и стержень 4, назад. И электродвигатель, и гидравлический поршень расположены внутри корпуса 1 установочного инструмента.
Подвод энергии к электродвигателю и гидравлическому поршню осуществляет система энергоснабжения, которая заключена в корпусе 1 и может быть, например, пневматической системой, содержащей входной штуцер 7 и выходной штуцер 8. Механизм привода управляется посредством устройства управления, конфигурация которого обеспечивает приведение в действие пневматической системы в ответ на нажим, оказываемый потребителем на спусковой крючок 9.
В целях иллюстрации отметим, что потребитель может например, нажать на спусковой крючок 9, переводя его в среднее положение, чтобы осуществить завинчивание стержня 4, работающего на растяжение, на обжимной детали. Потом запускают электродвигатель, который приводит ведущий вал 5 во вращение, что приводит во вращение стержень 4, работающий на растяжение. Затем потребитель может нажать на спусковой крючок 9, переводя его в положение полного перемещения, чтобы осуществить обжим обжимной детали. Потом гидравлический поршень приводит вытяжную втулку 6 в поступательное движение, что имеет эффект приведения стержня 4, работающего на растяжение, в поступательное движение и осуществления обжима.
В варианте осуществления, представленном на чертежах, позиционирующая носовая часть 2 содержит кожух 10, нижняя часть которого, по меньшей мере, частично ограничивает камеру 3. Кожух 10 предпочтительно предотвращает доступ к первому отверстию 6b, что гарантирует потребителю безопасность при эксплуатации установочного инструмента.
Позиционирующая носовая часть 2 крепится к корпусу 1 и может быть отсоединена от корпуса без необходимости оказания какого-либо воздействия на стержень 4, работающий на растяжение. Позиционирующая носовая часть 2 развязана от движений ведущего вала 5 и вытяжной втулки 6.
В иллюстрируемом примере кожух 10 содержит заднюю часть 10a, введенную в плотный контакт внутри корпуса 1, и буртик 10b, предназначенный для позиционирования у упора, образованного передней поверхностью корпуса 1.
Кожух 10 можно вставить в корпус 1 с за счет скольжения, завинчивания или с помощью других средств. Часть кожуха 10, которая выступает из корпуса 1, может иметь длину, которую потребитель установочного инструмента может регулировать.
Кожух 10 может быть прикреплен к корпусу 1 посредством механического крепежного устройства. Последнее содержит отверстие, находящееся на передней части корпуса 1, глухое отверстие, находящееся в задней части 10a кожуха 10 и обращенное к упомянутому отверстию, и крепежную деталь вставленную в то отверстие и позиционированную у упора, образованного дном глухого отверстия. Крепежная деталь является съемной и может быть, например, винтом или шариковым винтом. Выбор шарикового винта особенно уместен, поскольку компонент того типа значительно снижает трение, тем самым ограничивая износ отверстия и глухого отверстия.
Позиционирующая носовая часть 2 также снабжена наконечником 11, крепящимся к передней части 10c кожуха. С этой целью, наконечник 11 содержит заднюю часть 11a, имеющую поперечное сечение, ширина которого идентична ширине отверстия 10d передней части 10c кожуха. Задняя часть 11a преимущественно является резьбовой, как и отверстие 10d, что позволяет завинчивать наконечник 11 в кожух 10. Таким образом, посадка наконечника 11 на кожух 10 оказывается подвижной, что ограничивает движение обжимной детали и тем самым - деформацию во время обжима.
Эта конфигурация дает возможность использовать работающий на растяжение стержень 4 некоторой заданной длины, находящейся в широком диапазоне, за счет смещения положения наконечника 11. С другой стороны, если наконечник 11 является закрепляемым, предпочтительно иметь работающие на растяжение стержни 4 разной длины, чтобы приспособиться к размерам обжимных деталей.
Наконечник 11 также содержит коническую переднюю часть 11b, чтобы лучше выдерживать силу, подразумеваемую при осуществлении обжима, и осевое отверстие 11c, позволяющее стержню 4, работающему на растяжение, проходить, выступая на передней поверхности позиционирующей носовой части 2. Осевое отверстие 11c преимущественно имеет форму, дополняющую форму стержня 4, работающего на растяжение, чтобы предотвратить любое несвоевременное движение стержня 4, работающего на растяжение, относительно оси крепления обжимной детали. Следовательно, для каждого диаметра стержня 4, работающего на растяжение, можно предусмотреть особый наконечник 11, если сочленение стержня, работающего на растяжение, осуществляется путем завинчивания. Но можно предусмотреть и наконечник 11, аналогичный оправке, который можно затянуть посредством подходящего гаечного ключа.
И, наконец, позиционирующая носовая часть 2 оснащена средством 12 регулирования (см. фиг. 2 и 8-11), расположенным между кожухом 10 и наконечником 11. Этим средством может быть, например, контргайка, предназначенная для блокировки положения задней части 11a наконечника 11 в отверстие 10d кожуха 10. Таким образом, можно изменять длину части стержня 4, работающего на растяжение, который можно завинчивать в обжимную деталь, что дает возможность обжимать детали, имея стержень, являющийся более или менее длинным. В качестве альтернативы отметим, что средство 12 регулирования может представлять собой набор калибровочных шайб переменной толщины.
В альтернативном варианте осуществления, кожух 10 и наконечник 11 могут быть единым целым. Однако этот вариант осуществления предоставляет меньшие возможности регулирования размеров стержня 4, работающего на растяжение, и/или обжимных деталей.
Конструкция установочного инструмента предоставляет преимущество, позволяя заменять стержень 4, работающий на растяжение, без необходимости прибегать к каким-либо специальным инструментам.
Чтобы заменить стержень 4, работающий на растяжение, позиционирующую носовая часть 2 можно демонтировать, в действительности - легко, вывинчивая сначала наконечник 11 из отверстия 10d кожуха 10. Затем можно демонтировать механическое крепежное устройство. Это позволяет удалять кожух 10 корпуса 1 инструмента, получая доступ к стержню 4, работающему на растяжение.
Потом стержень 4, работающий на растяжение, придется лишь переместить вдоль оси BB и вытолкнуть наружу из первого отверстия 6b, чтобы отсоединить его от ведущего вала 5.
Если стержень 4, работающий на растяжение, содержит передний и задний концы 4a и 4b в виде двух деталей, можно предусмотреть отвинчивание переднего конца 4a, а затем - посадку другого стержня 4, работающего на растяжение, на тот же самый задний конец 4b.
Новый стержень 4, работающий на растяжение, вставляют в полость 6a вытяжной втулки 6 через первое отверстие 6b вплоть до второго отверстия 6c, а потом позиционируют по оси AA вращения (см. фиг. 3-7).
Чтобы предотвратить какое-либо несвоевременное движение стержня 4, работающего на растяжение, относительно ведущего вала 5, осуществляют сборку структуры, находящейся на задней поверхности стержня 4, с дополняющей структурой ведущего вала 5.
Потом можно разобрать позиционирующую носовую часть 2. Чтобы сделать это, сначала придется посадить кожух 10 на корпус 1 и прикрепить две детали друг к другу посредством механического крепежного устройства (см. фиг. 8). Затем позиционируют средство 12 регулирования у передней поверхности кожуха 10, а потом завинчивают наконечник 11, подходящий для нового стержня 4, работающего на растяжение, в кожух 10 (см. фиг. 9). Положение средства 12 регулирования можно выбрать с возможностью регулирования перемещения стержня 4, работающего на растяжение, в соответствии с требованиями потребителя. Тогда становится возможным обжим новой обжимной детали (см. фиг. 10 и 11).
Изобретение не ограничивается только что описанными признаками. Установочный инструмент можно использовать совместно со стержнем 4, работающим на растяжение, образованным, по меньшей мере, двумя частями. Если стержень выполнен в виде двух частей, то задний конец 4b преимущественно содержит глухое или сквозное отверстие, в которое может быть вставлен передний конец 4a. Эти две части можно скреплять друг другом любыми подходящими средствами, например, путем завинчивания переднего конца 4a стержня 4, работающего на растяжение, в отверстие заднего конца 4b. Чтобы улучшить соединение между упомянутыми двумя частями, отверстие преимущественно можно заполнить когезионным средством, таким, как клей или тефлоновый уплотнитель. Это также приводит к гашению вибраций и повышению осевой податливости.
Как проиллюстрировано в вышеизложенных вариантах осуществления, стержень 4, работающий на растяжение, содержит вытисненный элемент, который взаимодействует с вытисненным элементом ведущего вала 5, так что вращение ведущего вала приводит к вращению стержня 4, работающего на растяжение.
В проиллюстрированных вариантах осуществления вытисненный элемент стержня 4, работающего на растяжение, представляет собой или содержит паз, позволяющий сажать стержень 4, работающий на растяжение, во втулку 6 за счет скольжения по вытисненному элементу, присутствующему на ведущем валу 5. Однако этот вариант осуществления оставляет возможности усовершенствования с целью обеспечить увеличение прикладываемых сил.
Было отмечено, что скольжение, используемое для облегчения вставления стержня, работающего на растяжение, также может порождать определенные затруднения при эксплуатации. Например, подобрать экспериментальным путем скольжение стержня, работающего на растяжение, невозможно, что приводит к смещению его оси вращения относительно оси вращения ведущего вала.
Было отмечено, что для улучшения работы установочного инструмента выгодно, в частности, предусмотреть два вытисненных элемента, которые предотвращают скольжение стержня, работающего на растяжение, на ведущем валу.
Вытисненный элемент, сформированный в стержне 4, работающем на растяжение, это не простой прямолинейный паз для предотвращения скольжения.
Стержень 4, работающий на растяжение, содержит первый вытисненный элемент, а ведущий вал 5 содержит второй вытисненный элемент. Конфигурация первого и второго вытисненных элементов позволяет вызвать вращение стержня 4, работающего на растяжение, вокруг оси AA вращения, когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены. Конфигурация обеих вытисненных элементов также обеспечивает предотвращение отсоединения стержня 4, работающего на растяжение, от ведущего вала 5 за счет скольжения посредством силы, перпендикулярной оси AA вращения, когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены. Словосочетание « механическое сочленение» означает, что один из двух вытисненных элементов вставлен в другой вытисненный элемент.
Одна из двух вытисненных элементов может быть непрямолинейным пазом, например - может представлять собой кривую. Можно также предусмотреть вариант, в котором одна из двух вытисненных элементов содержит несколько пазов, имеющих разные ориентации. Помимо этого, можно предусмотреть вариант, в котором одна из вытисненных элементов является замкнутым вытисненным элементом, т.е., вытисненным элементом в виде отверстия, которое не открывается на наружную поверхность стержня 4, работающего на растяжение, или ведущего вала. Эти разные варианты осуществления можно объединять в той мере, в какой взаимодействие вытисненного элемента стержня 4 с вытисненным элементом вала 5 предотвращает скольжение для посадки и удаления стержня 4.
В соответствии с одним вариантом осуществления, вытисненный элемент представляет собой глухое отверстие, которое окружено замкнутым кольцом материала. Вытисненный элемент вала 5 представляет собой элемент, который выступает на ведущем валу 5. В альтернативном варианте, вытисненный элемент стержня 4, работающего на растяжение, представляет собой выступ, а связанный с ним вытисненный элемент ведущего вала 5 представляет собой отверстие. На фиг. 18 и 19 изображены два варианта осуществления вытисненных элементов, которые не простираются вплоть до боковой стенки стержня 4 или вала 5. На фиг. 20 изображен вариант осуществления с пазом, который простирается вплоть до боковой стенки стержня 4 или вала 5 один или несколько раз.
Вытисненный элемент преимущественно выполняют как глухое отверстие, чтобы улучшить механические рабочие характеристики. Таким образом улучшают передачу вращательного движения ведущего вала 5 стержню 4, работающему на растяжение.
Эта конфигурация обеспечивает повышенную механическую прочность между стержнем 4 и валом 5, которая также снимает ограничения на максимальные размеры полости 6a и разных отверстий втулки 6.
Например, структура, присутствующая на задней поверхности стержня 4, выполнена в виде креста или звезды. Она может быть выполнена в виде квадрата, прямоугольника, треугольника или в более общем виде - многоугольника, который может быть или не быть правильным. Возможна структура любой формы, и она может быть образована одним или несколькими различными элементами, которые являются выступающими и/или углубленными.
Как можно увидеть на фиг. 13, 14 и 15, чтобы вставить стержень 4, работающий на растяжение, в камеру 3 вдоль оси AA вращения, ведущему валу 5 сообщают поступательное движение вдоль его оси AA вращения. С помощью такого поступательного движения легче вставить стержень 4, работающий на растяжение, во втулку 6, достигая механического соединения между вытисненным элементом стержня 4, работающего на растяжение, и дополняющим вытисненным элементом ведущего вала 5 без демонтажа втулки 6. Это конфигурация выгоднее, чем использование паза и гребня (шпунта), поскольку в ходе эксплуатации снижаются риски скольжения, которое допускают возможность приложения сил, оказывающихся больше.
Ось вращения стержня 4, работающего на растяжение, преимущественно является осью симметрии вытисненного элемента, присутствующего в стержне, работающем на растяжение, а в предпочтительном варианте ось вращения стержня 4, работающего на растяжение, является осью симметрии вытисненного элемента ведущего вала 5. В конкретном варианте осуществления, ось вращения стержня 4 является осью симметрии для всей задней части стержня 4, например, всей части, которая находится во втулке 6.
В конкретном варианте осуществления, изображенном на фиг. 12-15, конец стержня 4, работающего на растяжение, представляет собой закругленный периферийный край, чтобы облегчить вставление стержня 4, работающего на растяжение, и участие его в поступательном движении ведущего вала 5. В качестве альтернативы отметим, что часть периферийного края может быть конической, а это значит, что стержень, работающий на растяжение, придется позиционировать точнее относительно вытисненного элемента вала 5. В этом конкретном случае, вставление стержня 4 упрощается, когда вытисненный элемент стержня является отверстием. В качестве альтернативы отметим, что если вытисненный элемент стержня является выступом, выгодно предусмотреть вытисненный элемент, являющийся коническим.
На фиг. 12 и 13 показано вставление стержня, работающего на растяжение, в камеру 3, идентичное тому, которое представлено для предыдущего варианта осуществления. На фиг. 14 показано, что когда вставление стержня, работающего на растяжение, в камеру имеет место, происходит отвод ведущего вала 5, движущегося в направлении назад посредством поступательного движения по оси AA вращения. Это движение ведущего вала 5 назад облегчает посадку стержня 4, работающего на растяжение, во втулку 6, поскольку объем, доступный для осуществления установки, становится больше.
На фиг. 15 показано, что сразу же после посадки стержня 4, работающего на растяжение, во втулку 6, ведущий вал 5 движется вперед, входя в контакт в вытисненном элементе стержня 4, работающего на растяжение. Движение вперед преимущественно предусматривает конфигурацию, обеспечивающую заклинивание стержня 4, работающего на растяжение, у внутренней поверхности втулки 6 вдоль оси вращения стержня 4, работающего на растяжение. Тем самым значительно снижаются риски нежелательного движения во втулке 6.
В одном варианте осуществления, ведущий вал 5 перемещают назад вручную, например - оказывая на вал 5 нажим посредством стержня 4, работающего на растяжение, в направлении, перпендикулярном оси AA. В качестве альтернативы отметим возможность перемещения ведущего вала 5 посредством ушка. Потребитель оказывает нажим на ушко либо непосредственно, либо косвенно, чтобы переместить его назад и облегчить посадку стержня 4.
В еще одном варианте осуществления, который не представлен, движение назад ведущего вала 5 осуществляют механически, например - посредством электродвигателя, который движет ведущий вал 5 вперед или назад вдоль оси AA вращения.
В конкретном варианте осуществления, конфигурация задней поверхности стержня 4, работающего на растяжение, такова, что движение ведущего вала 5 назад не допускается, когда стержень 4, работающий на растяжение, прикладывает силу, отличающуюся от прикладываемой во время поступательного движения вдоль оси AA и направленную назад. Иными словами, закругленное сечение или конус на задней поверхности стержня 4 не существует и/или не взаимодействует с ведущим валом 5 для введения в контакт при поступательном движении назад. Путем простого вставления во втулку 6 достичь движения ведущего вала 5 назад нельзя.
Чтобы извлечь стержень 4, работающий на растяжение, из втулки 6, выгодно предусмотреть ушко на ведущем валу 5 с целью перемещения ведущего вала 5 назад. Движение ведущего вала 5 осуществляется для того, чтобы отделить вытисненный элемент, который есть на валу 5, от вытисненного элемента, который есть на стержне 4, работающем на растяжение. Таким образом, стержень 4, работающий на растяжение, можно отводить, чтобы извлечь его из втулки 6. Извлечение можно осуществлять за счет перемещения стержня 4, работающего на растяжение, с целью ориентации его по оси BB с последующим перемещением стержня 4 наружу из камеры 3 через первое отверстие 6a втулки 6.
И опять отметим, что движение вала 5 назад можно осуществлять вручную или не вручную согласно таким же вариантам осуществления, как описанные ранее.
Когда имеет место вращение, ушко движется внутри втулки 6. Для обеспечения этого вращения приходится предусматривать достаточное пространство.
Ушко может быть образовано одной или несколькими шпильками, выступающими из поверхности стержня 4, работающего на растяжение. В качестве альтернативы отметим, что ушко может быть образовано ободом, который проходит по всей окружности ведущего вала 5.
В первом возможном случае, ушко находится внутри полости 6a. Однако выгоднее предусматривать ушко находящимся снаружи полости и/или взаимодействующим с исполнительным механизмом, который находится снаружи полости. На фиг. 13-15 представлена кнопка 13 на поверхности втулки 6. Кнопка 13 вступает в контакт с ушком, присутствующем на ведущем валу 5, принимая участие в удалении вала 5. Таким образом, потребитель может перемещать вал 5 назад перед вставлением стержня 4 во втулку 6 и/или предотвращать приложение стержнем 4 сил к ведущему валу 5 при осуществлении посадки стержня 4.
В альтернативном варианте осуществления, ушко заменено отверстием. Отверстие взаимодействует с некоторым дополнительным инструментом для осуществления движения ведущего вала 5 вдоль оси AA.
Можно с выгодой предусмотреть разные конфигурации, согласно которым ведущий вал 5 крепится во втулку 6 посредством подшипника, который уменьшает поперечное движение вала 5 в направлении, перпендикулярном оси AA.
Вытисненный элемент, присутствующий в стержне 4, работающем на растяжение, и вытисненный элемент, присутствующий в ведущем валу 5, преимущественно ограничивают функциональный зазор, что облегчает вставление вытисненных элементов друг в друга.
Два вытисненных элемента могут содержать выступающий или углубленный вытисненный элемент, идентичный соответствующей вытисненному элементу, который соответственно углублен или выступает. Возможно также наличие вытисненного элемента, имеющего отличающуюся форму, совместимую с возможностью привода во вращение.
1. Установочный инструмент для позиционирования обжимной детали, содержащий:
корпус (1), содержащий, по меньшей мере, ведущий вал (5), соединенный со стержнем (4), работающим на растяжение, предназначенным для завинчивания на обжимную деталь, причем стержень (4), работающий на растяжение, содержит передний конец (4a) и задний конец (4b), при этом задний конец (4b) стержня (4), работающего на растяжение, имеет большее поперечное сечение, чем передний конец (4a) стержня (4), работающего на растяжение,
при этом конфигурация переднего конца ведущего вала (5) и заднего конца (4b) стержня (4), работающего на растяжение, такова, что вращение ведущего вала (5) вокруг оси (AA) вызывает вращение стержня (4), работающего на растяжение, вокруг оси (AA);
вытяжную втулку (6), содержащую задний конец, крепящийся к корпусу (1) и соединенный со стержнем (4), работающим на растяжение,
при этом конфигурация вытяжной втулки (6) и заднего конца (4b) стержня (4), работающего на растяжение такова, что поступательное движение вытяжной втулки (6) вдоль оси (AA) вызывает поступательное движение стержня (4), работающего на растяжение, вдоль оси (AA),
позиционирующую носовую часть (2), содержащую задний конец, крепящийся к корпусу (1), и противоположный передний конец, причем позиционирующая носовая часть (2) ограничивает внутреннюю открытую камеру (3), открывающуюся и на переднем конце, и на заднем конце, причем конфигурация этой камеры (3) обеспечивает заключение в ней заднего конца (4b) стержня (4), работающего на растяжение, переднего конца ведущего вала (5) и вытяжной втулки (6),
отличающийся тем, что
вытяжная втулка (6) содержит полость (6а), в которой заключен задний конец (4b) стержня (4), работающего на растяжение, причем полость (6а) открывается в первое сквозное отверстие (6b) на боковой стенке вытяжной втулки (6) и второе сквозное отверстие (6с) на оси (AA), при этом конфигурация первого и второго сквозных отверстий (6b, 6с) обеспечивает:
прохождение переднего конца (4а) стержня (4), работающего на растяжение, через первое и второе сквозные отверстия (6b, 6с);
прохождение заднего конца (4b) стержня (4), работающего на растяжение, через первое сквозное отверстие (6b);
позиционирование стержня (4), работающего на растяжение, вдоль оси (AA) вращения ведущего вала (5).
2. Установочный инструмент по п.1, отличающийся тем, что задняя стенка стержня (4), работающего на растяжение, ограничивает структуру, конфигурация которой обеспечивает взаимодействие с дополняющей структурой ведущего вала (5).
3. Установочный инструмент по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что вытяжная втулка (6) ограничивает второе отверстие (6c) посредством первой поверхности, причем упомянутая первая поверхность не ограничивает поверхность вращения вокруг оси (AA).
4. Установочный инструмент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что стержень (4), работающий на растяжение, содержит заплечик (4с), имеющий форму, дополняющую форму вытяжной втулки (6), причем упомянутые форма и дополнительная форма сужаются к заднему концу вытяжной втулки (6).
5. Установочный инструмент по п.4, отличающийся тем, что заплечик (4с) обладает вращательной симметрией вокруг оси (АА), и тем, что вытяжная втулка (6) механически отделена от ведущего (5) вала таким образом, что вытяжная втулка (6) остается неподвижной, когда имеет место вращение стержня (4), работающего на растяжение, вокруг оси.
6. Установочный инструмент по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что позиционирующая носовая часть (2) содержит кожух (10), внутри которого находится камера (3), наконечник (11), расположенный на переднем конце позиционирующей носовой части (2), и средство (12) регулирования, конфигурация которого обеспечивает регулирование перемещения стержня (4), работающего на растяжение, причем средство (12) регулирования размещено между кожухом (10) и наконечником (11) и его конфигурация также обеспечивает блокировку относительного положения наконечника (11) относительно кожуха (10).
7. Установочный инструмент по п.6, отличающийся тем, что средство (12) регулирования образовано контргайкой.
8. Установочный инструмент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стержень (4), работающий на растяжение, содержит первый вытисненный элемент, а ведущий вал (5) содержит второй вытисненный элемент, причем конфигурация первого и второго вытисненных элементов обеспечивает:
- приведение стержня (4), работающего на растяжение, во вращение вокруг оси (АА), когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены;
- предотвращение отделения стержня (4), работающего на растяжение, от ведущего вала (5) вследствие скольжения посредством силы, перпендикулярной оси (АА) вращения, когда первый и второй вытисненные элементы механически сочленены.
9. Установочный инструмент по предыдущему пункту, отличающийся тем, что один из первого и второго вытисненных элементов выполнен в виде креста или звездочки.
10. Установочный инструмент по п.8, отличающийся тем, что один из первого и второго вытисненных элементов выполнен в виде многоугольника.
11. Установочный инструмент по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что ведущий вал (5) установлен с возможностью привода в поступательное движение вдоль оси (AA) с целью сочленения первого вытисненного элемента со вторым вытисненным элементом и отчленения их друг от друга.
12. Способ сборки установочного инструмента, включающий в себя следующие этапы, на которых:
обеспечивают установочный инструмент по п. 6 или 7;
вставляют стержень (4), работающий на растяжение, в полость (6а) вытяжной втулки (6) через первое отверстие (6b) вплоть до второго отверстия (6с);
позиционируют стержень (4), работающий на растяжение, вдоль оси (AA);
соединяют стержень (4), работающий на растяжение, с ведущим валом (5);
крепят позиционирующую носовую часть (2) на корпусе (1).
13. Способ сборки по предыдущему пункту, включающий в себя этап регулирования средства (12) регулирования на кожухе (10), чтобы ограничить перемещение стержня (4), работающего на растяжение.
14. Способ сборки по одному из пп.12 и 13, предусматривающий обеспечение установочного инструмента, причем задняя стенка стержня (4) работающего на растяжение, ограничивает структуру, конфигурация которой обеспечивает взаимодействие с дополняющей структурой ведущего вала (5), и включающий в себя этап сборки структуры и дополняющей структуры.
15. Способ сборки по п.12, предусматривающий обеспечение установочного инструмента, причем стержень (4), работающий на растяжение, содержит первый вытисненный элемент и второй вытисненный элемент, и включающий в себя первый этап поступательного движения ведущего вала (5) вдоль оси вращения ведущего вала (5) для сокращения пространства, занимаемого ведущим валом (5), вдоль оси (АА), и позиционирования стержня (4), работающего на растяжение, на оси (AA) для механического сочленения первого вытисненного элемента и второго вытисненного элемента.
16. Способ сборки по предыдущему пункту, включающий в себя второй этап поступательного движения ведущего вала (5) вдоль оси вращения ведущего вала для сочленения первого вытисненного элемента со вторым вытисненным элементом.
