Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

патенты / Сборник патентов_10249

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
18.10.2026
Размер:
482 Кб
Скачать
☆
поэтому при нагревании кольцо расширяется и вызывает неплотное прилегание к штоку, что требует
использования какого-либо зажима. Обычно в кольцах имеются продольные и поперечные пазы 14,
позволяющие кольцу легко надеваться на шток во время сборки и обеспечивающие значительное
уменьшение размеров при зажиме одним или несколькими металлическими кольцами 15, подробно
показанными на рис. 2. Ранее эти кольца изготавливались из монеля, то есть металла, аналогичного металлу
воротника, но в соответствии с изобретением мы предлагаем изготавливать эти элементы из металла,
известного под зарегистрированной торговой маркой «Инвар», имеющего состав примерно 36% никеля и 64%
железа. Кольцо заканчивается параллельными выступами, которые жестко закреплены на нем фланцами или
выступами 17. Через выступы ввинчивается болт 18 для стягивания двух концов кольца, что позволяет
затянуть этот элемент вокруг воротников 4, 5.
Как показано на рис. 1, оболочка может также содержать капсулу 19, прикрепленную к одному из электродных
выводов или другому металлу внутри трубки, причем капсула содержит геттерный материал для поглощения
70 вредных газов внутри оболочки. Очевидно, что поскольку воротник изготовлен из монеля, коэффициент
теплового расширения которого составляет 0,000049 на градус Цельсия в диапазоне от 0,00 до 5000 °C, а
стекло имеет коэффициент теплового расширения около 0,000007 на градус Цельсия, тогда как зажимное
кольцо изготовлено из металла, имеющего коэффициент теплового расширения 0,0000023 на градус Цельсия
в диапазоне от 80,00 °C до 1420 °C и 0,000003 от 1500 °C.
до 2500 °C, следовательно, из-за практически незначительного расширения, кольцо будет усиливать свой
зажимной эффект вокруг воротника и штока в условиях высоких температур, поскольку его скорость
расширения меньше, чем у штока. Таким образом, зажимы 4 и 5 сжимают штоки 2 и 3 с возрастающим
усилием сжатия по мере повышения рабочей температуры, и поскольку это повышение температуры может
быть значительным (в среднем порядка 150 °C), становится очевидным, что электроды, поддерживаемые
зажимами, прочно закреплены на соответствующих штоках. На практике установлено, что при использовании
зажимных колец из инвара на кольцах из монеля нет необходимости в металлической сетке или другой форме
фрикционной поверхности между кольцом и штоком, таким образом, количество металла 100 внутри трубки
сводится к минимуму, а конструкция электрода упрощается.
Хотя мы описали изобретение, в частности, в отношении использования металла монеля для воротника и
зажимных колец, изготовленных из инвара, следует понимать, что для соответствующих деталей могут быть
использованы и другие металлы при условии, что материал зажимного кольца имеет меньший коэффициент
теплового расширения, чем у стержня.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы используем...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_354725.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=354725&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB354725A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявки на OXAi k$: 12 мая 7930 г. № 14,548/ 30.
Слева полностью: февраль. 11, 7931.
Завершено: август. 12, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к винтовым фрезерным станкам или связанные с ними.
Я, Уильям Джиннс Бэмбридж, подданный Великобритании, проживающий на Риджент-стрит в Кеттеринге,
настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
винтовым машинам и касается, в частности, хотя и не исключительно, машин для нарезания резьбы на
металлических трубах и трубках наружным способом.
Главная цель, которую я преследую, — создать компактный и, желательно, портативный винторезный станок,
при этом важным аспектом является конструкция станка, позволяющая использовать его одному оператору.
Данная машина позволяет задействовать неквалифицированный труд, а при ручном управлении требует
минимальных усилий.
— Завинчивание труб с помощью штампов и матриц — это не только трудоемкий процесс, но и требует
применения определенного мастерства. При завинчивании металлических труб и труб больших диаметров с
помощью зажимных приспособлений и матриц часто требуется более одного оператора для выполнения
операции.
— Современные станки, используемые для завинчивания труб и подобных изделий, не только громоздки, но и
дороги. Моё изобретение представляет собой машину простой и сравнительно недорогой конструкции, но при
этом способную эффективно выполнять свои функции.
В строительных работах желательно выполнять все необходимые работы по завинчиванию труб на объекте, и
в этой связи машина, являющаяся предметом настоящего изобретения, особенно полезна, поскольку она
легко управляется одним человеком с использованием или без использования электропривода для
завинчивания труб различных диаметров, включая трубы больших диаметров, и может быть выполнена в
портативном варианте.
В одном из аспектов изобретения машина предназначена для замены заготовок и плашек для нарезания
резьбы, хотя она может быть выполнена в форме, предназначенной для использования в мастерских,
например, в качестве ручного инструмента или станка для нарезания резьбы на заготовках.
В описываемом станке данная операция выполняется методом, известным как фрезерование резьбы. То есть,
резьба формируется с помощью вращающейся фрезы.
В общем варианте машины 55 согласно данному изобретению имеется вращающийся вал режущего
инструмента и связанный с ним несущий шпиндель или эквивалентный элемент, причем указанный вал и
шпиндель работают таким образом, что между ними происходит значительное снижение скорости.
Конструкция такова, что во время вращения режущего инструмента для нарезания резьбы труба, трубка или
другое изделие вращается со значительно меньшей скоростью, чем режущий инструмент, так что со
временем режущий инструмент 65 обрабатывают все изделие по кругу. Одновременно осуществляется
подача, обеспечивающая получение желаемой спиральной формы винтовой резьбы.
Следует отметить, что когда труба диаметром 70 мм перемещается на несущем шпинделе или его
эквиваленте станка, указанная труба вращается внутри станка таким образом, что она поворачивается
относительно режущего инструмента, но в некоторых вариантах станка, описанного в данном изобретении,
возможно закрепление заготовки, например, в тисках, в этом случае, пока заготовка неподвижно
зафиксирована, станок во время работы будет медленно вращаться вокруг заготовки. В любом случае, резец
формирует резьбу по всей окружности заготовки, и предусмотрены средства для автоматического
относительного осевого перемещения между резцом и заготовкой, благодаря чему обеспечивается
необходимая подача для того, чтобы рез или резьба спирально огибали заготовку.
Вал фрезы и шпиндель, несущий заготовку, или его эквивалент расположены так, что их оси параллельны или
практически параллельны, и они установлены таким образом, чтобы обеспечивать относительное боковое
перемещение для получения необходимой глубины резания и позволять станку обрабатывать заготовки
различного диаметра. 9 Важной особенностью изобретения является то, что элементы, в которых
установлены вал режущего инструмента и несущий шпиндель или его эквивалент, шарнирно соединены или
установлены с целью обеспечения вышеупомянутого относительного бокового перемещения. Преимущество
такой конструкции заключается в том, что она исключает использование направляющих и, следовательно,
устраняет люфт и незакрепленность, которые возникают при использовании направляющих.
Еще одной важной особенностью изобретения является наличие средств передачи привода и понижения
скорости между валом фрезы и шпинделем, несущим заготовку, аналогичного этому, благодаря чему
последний приводится в движение от вала фрезы. Указанные средства передачи имеют такую форму и
расположение, что на них не влияет относительное боковое перемещение между валом фрезы и шпинделем
заготовки. Благодаря такой конструкции станок можно использовать, просто вращая вал режущего
инструмента, как будет описано ниже.
Еще одной важной особенностью изобретения inj5 является наличие удерживающего устройства новой
формы, предназначенного для соединения с внутренней поверхностью трубы с целью ее удержания во время
операции завинчивания.
Это устройство, которое находится на несущем шпинделе или является его частью, состоит из
расширяющегося стержня, патрона или подобного корпуса, через который проходит труба, которую
необходимо закрепить, при этом указанное устройство расширяется, и труба, которую оно захватывает,
расширяется. Это устройство, безусловно, выгодно в резьбонарезном станке, являющемся предметом моего
изобретения, поскольку оно образует несущую конструкцию и, что более важно, удерживает трубу или трубку
с внутренним диаметром концентрично оси вращения заготовки, в результате чего, когда фреза-резчик
обрабатывает внешнюю поверхность трубы или трубки, та часть трубы, на которой формируется резьба,
остается равномерной толщины и прочности по всей окружности. В металлических трубах и трубопроводах
часто встречается ситуация, когда внутренний и внешний диаметры не соосны. При завинчивании таких труб
и трубок с помощью зажимных приспособлений и матриц этот инструмент направляется снаружи заготовки, в
результате чего завинчиваемая часть оказывается слабее в одном месте, чем в другом. Этот недостаток!
Проблема j5 полностью решается с помощью упомянутого выше удерживающего устройства.
Удобно, что указанное устройство включает в себя корпус подходящей формы для вставки в трубу или трубку,
имеющий ряд штифтов, упоров или других выступающих элементов, приспособленных для относительного
расширения, например, радиального удлинения с помощью винтового или иного удобного средства для
захвата трубы или трубки изнутри. Для адаптации устройства к удержанию труб и трубок различных размеров
или в разных диапазонах размеров выступающие элементы могут быть съемными и взаимозаменяемыми с
другими элементами, различающимися по размеру.
Для того чтобы мое изобретение было ясно и легко понято, я сейчас опишу на примере некоторые
практические варианты его осуществления в виде машин, предназначенных главным образом для нарезания
наружной резьбы на металлических трубах, хотя следует понимать, что такое описание не является
ограничивающим в данном контексте, поскольку некоторые из описываемых особенностей могут быть
реализованы в машинах для нарезания резьбы на винтах и других видах работ. Согласно одному удобному
варианту осуществления, машина имеет два подшипника, расположенных рядом друг с другом параллельно
или практически параллельно, причем эти подшипники выполнены на перекладинах или рамах, которые
шарнирно соединены общей осью или стержнем таким образом, что подшипники способны к относительному
боковому перемещению без нарушения их параллельности. Предпочтительно устанавливать подшипники на
ось или стержень Coinmoit, как уже упоминалось, при этом следует понимать, что ось или стержень этого
стержня параллельна осям подшипников. Однако подшипники могут быть установлены на отдельных
шарнирах 85, благодаря чему возможно одинаковое относительное перемещение.
3 Один подшипник несет вращающийся вал фрезы, а другой подшипник несет вращающийся и
осесимметрично перемещающийся шпиндель 90.
Вал режущего инструмента приспособлен для привода в движение соответствующим образом, например,
вручную, с помощью педали или с помощью электропривода, а между валом и несущим шпинделем
предусмотрено средство передачи, благодаря которому несущий шпиндель вращается с большим
передаточным отношением. В качестве средства передачи предпочтительно используется червячная
передача, и далее будет описана соответствующая форма такого средства, представляющая собой новую
особенность моего изобретения.
На каждом из вышеупомянутых подшипников находится то, что я назову корпусом редуктора. Каждый корпус
редуктора установлен таким образом, чтобы иметь возможность вращаться на своем подшипнике 105 для
целей, указанных ниже.
От корпуса редуктора на одном подшипнике к корпусу редуктора на другом подшипнике отходит поперечный
вал, противоположные концы которого проходят через указанные корпуса и принимают на себя подшипник
110. Этот поперечный вал является как вращающимся, так и способным к продольному перемещению в
корпусах.
- На валу режущего инструмента находится червяк, который приводит в движение червячное колесо на
поперечном валу, причем это червячное колесо расположено внутри корпуса на подшипнике вала режущего
инструмента. На поперечном валу, расположенном внутри другого корпуса, находится червяк, который
приводит в движение червячное колесо на валу несущей трубы 120°. Червячное колесо и червяк на
поперечном валу соединены с ним таким образом, чтобы приводить его в движение и получать от него
вращение соответственно, при этом указанный вал может свободно скользить в поперечном направлении 125
через эти элементы, а также через корпуса.
Поперечный вал установлен в корпусах редуктора таким образом, что при относительном боковом
перемещении подшипников для изменения расстояния между ними (13Q 35-4,725 l 854,725) поперечный вал
сохраняет параллельность или иное соотношение между корпусами, позволяя им при этом перемещаться
навстречу или от друг друга вместе с подшипниками. При этом указанные корпуса и находящиеся в них
зубчатые элементы скользят вдоль поперечного вала и позволяют подшипникам, благодаря их поворотному
движению, вращаться внутри него; корпуса не вращаются относительно друг друга, поскольку поперечный вал
предотвращает такое движение.
Таким образом, становится очевидно, что независимо от того, как изменяется расстояние между
подшипниками в соответствии с требованиями, передающее устройство остается неизменным.
Двойная червячная передача с червячным колесом позволяет получить значительное передаточное число,
например, 200 к 1, между валом фрезы и несущим шпинделем.
Червячное колесо на несущем валу предпочтительно должно быть свободным и приспособленным для
привода в движение с помощью муфты или другого удобного устройства при необходимости. В этих целях
целесообразно предусмотреть на несущем шпинделе скользящий фиксатор, муфту или подобную деталь,
приспособленную под действием пружины для зацепления с червячным колесом. Указанный элемент
сцепления приводит в движение шпиндель с помощью шпонки или ключа и обычно удерживается в
разъединенном состоянии от ведомого червячного колеса пружинным фиксатором или защелкой. При
вращении несущего шпинделя оператор перемещает фиксатор или защелку, освобождая тем самым муфту,
которая затем входит в зацепление с ведомым червячным колесом, благодаря чему вращение передается от
последнего на шпиндель. Для остановки вращения несущего шпинделя оператор отключает муфту от
червячного колеса путем перемещения рычага, предназначенного для этой цели, после чего срабатывает
фиксатор или защелка, удерживающая муфту в нерабочем состоянии.
Для обеспечения необходимой подачи несущий шпиндель имеет резьбовую часть, которая входит в
зацепление с гайкой или соответствующей резьбовой частью в подшипнике.
Эта резьбовая деталь имеет такое же количество витков на дюйм, как и те, которые будут нанесены на
заготовку. Следовательно, по мере вращения несущего шпинделя в подшипнике он посредством своей
резьбовой части будет смещаться в торце, соответственно перемещая заготовку относительно фрезы, что
позволит последней нарезать необходимую спиральную резьбу.
Чтобы обеспечить возможность адаптации станка для использования в случаях, когда количество витков на
дюйм варьируется, я могу изготовить подшипник с возможностью использования сменных гаек или
аналогичных устройств, а также могу предоставить различные шпиндели или шпиндель с резьбовой частью,
которая является взаимозаменяемой.
с другими. Или же средства для подачи корма могут быть сконструированы или организованы иным образом,
чтобы обеспечить желаемое изменение.
В большинстве случаев достаточно позволить несущему шпинделю совершить один полный оборот, чтобы
нарезать резьбу по всей поверхности заготовки. Однако он может совершить более одного полного оборота.
Следует понимать, что фреза, используемая при обработке резьбовой части на заготовке по всей ее длине за
один полный оборот заготовки, имеет длину, равную требуемой длине резьбовой части, и при этом указанная
фреза имеет 80 витков резьбы, расположенных на ней с требуемым шагом.
После формирования необходимых резьбовых деталей на одной заготовке, несущий шпиндель можно
повернуть назад вручную на 85 градусов, чтобы вернуть его в нормальное положение перед следующим
движением подачи.
Для обеспечения возможности навинчивания трубы или трубки несущий шпиндель имеет за своим
подшипником выступ в форме 90° цилиндрического корпуса, предназначенного для входа в отверстие трубы
или трубки. В радиальных отверстиях этого цилиндрического корпуса скользят штифты, внутренние концы
которых входят в зацепление с наклонными или коническими элементами 95, перемещающимися аксиально
внутри корпуса с помощью винта, благодаря чему штифты выдвигаются для захвата трубки и могут
сокращаться для ее освобождения. Предпочтительно использовать две серии таких радиальных штифтов, по
одной серии на каждом конце цилиндрического корпуса. Я считаю целесообразным установить по три штифта
в каждой серии, при этом штифты одной серии должны быть расположены со смещением относительно
штифтов другой серии. Данная конструкция обеспечивает трехточечный захват внутренней поверхности
трубы или трубки в разных местах вдоль нее и позволяет надежно и концентрично удерживать конец трубы
или трубки, подлежащей завинчиванию, в машине.
Для работы с радиальными штифтами в обеих сериях в полой внутренней части корпуса предусмотрена пара
конических хомутов. В центре шпинделя 115 проходит стержень, имеющий правую и левую резьбовые части,
каждая из которых входит в зацепление с одним из конусных зажимов. Вращающиеся кольца не могут
вращаться внутри корпуса, но могут свободно перемещаться в ограниченном скользящем направлении,
которое обеспечивается вращением указанного стержня; при таком перемещении кольца сближаются или
отдаляются друг от друга в зависимости от направления вращения стержня. Конические части 125 хомутов
расположены в противоположных направлениях, но таким образом относительно штифтов, что они либо
выталкивают штифты наружу для захвата трубы, либо позволяют штифтам перемещаться радиально внутрь
для освобождения детали. Для предотвращения смещения хомутов до такой степени, которая позволила бы
штифтам соскочить с малых концов конусов, можно использовать подходящие средства, такие как
промежуточная ограничительная втулка. Для осуществления вращательного движения вручную шток
выступает из одного конца несущего шпинделя и снабжен рифленым диском.
Радиальные штифты извлекаются из отверстий в корпусе держателя и взаимозаменяемы с другими
штифтами различной длины для удержания труб или трубок разных диаметров. Штифты могут иметь
достаточный выступ под действием конусов i5, чтобы вставлять трубы двух или более диаметров.
При использовании в корпусе штифты могут удерживаться от смещения за счет трения, для чего в корпусе
могут быть предусмотрены пружинные механизмы.
Режущий элемент на валу режущего элемента располагается в поперечном направлении напротив корпуса
несущего элемента на шпинделе, так что, когда труба или трубопровод установлены на последнем, режущий
элемент может быть задействован на соседней стороне трубы за счет относительного сближения
подшипников. Иными словами, перемещая один или оба подшипника навстречу друг другу, режущий
инструмент приводится в контакт с подшипником.
Путем регулирования относительного сближения подшипников определяется глубина резания. Для
обеспечения относительного перемещения подшипников можно использовать любые подходящие средства,
но я предпочитаю использовать винтовое соединение между подшипниками, вращение которого позволяет
точно регулировать боковое расстояние между валом фрезы и несущим шпинделем для достижения
желаемой глубины резания. Следует понимать, что расстояние между валом фрезы и шпинделем несущей
машины, регулируемое относительным перемещением подшипников, является переменным, что позволяет
станку обрабатывать трубы или трубки 4,5 различных диаметров, а также регулировать глубину резания.
Для облегчения относительной регулировки подшипников и обеспечения возможности быстрого определения
надлежащей глубины резания для различных размеров добытых материалов я могу предоставить
измерительный прибор или индикатор.
В удобной форме это устройство представляет собой квадрант или изогнутую планку, прикрепленную к
одному подшипнику и откалиброванную соответствующим образом, что позволяет снимать показания
совместно с нулевой меткой или указателем на другом подшипнике. Например, квадрант или планка,
размеченные на соответствующие деления или снабженные соответствующими обозначениями, могут
скользить относительно части на другом подшипнике, которая несет или служит нулевой меткой или
указателем.
Здесь я хотел бы отметить, что при желании зажимное устройство на шпинделе держателя заготовки может
быть съемным и заменено другими 6 для переноски заготовок разных размеров; или же я могу оснастить
станок съемным шпинделем держателя для той же цели.
При использовании описанного выше механизма конец трубы, подлежащей завинчиванию 70, пропускается на
корпус несущего элемента, после чего стержень вращается, выдвигая радиальные штифты, которые затем
входят в зацепление с внутренней стороной трубы, тем самым эквально прижимая ее к корпусу несущего
элемента и 75 фиксируя ее. Вал фрезы приводится в движение соответствующим образом, после чего
вращающаяся фреза и заготовка приводятся в контакт посредством регулировочного механизма,
соединяющего два подшипника, при этом контакт между фрезой и заготовкой регулируется для получения
желаемой глубины резания.
Затем срабатывает фиксатор или защелка, позволяющая муфте работать, передавая сравнительно
медленное вращение несущему шпинделю, благодаря чему резьба со временем формируется вокруг трубки.
Описанная машина подходит для работы с трубами или трубками с внутренним диаметром 90°,
допускающими использование внутреннего несущего устройства. Для работы с трубами и трубками меньшего
диаметра, где использование внутреннего патрона или держателя нецелесообразно, я могу предложить
модифицированную конструкцию, в которой вращающийся несущий шпиндель имеет патрон или другую
подходящую форму держателя для захвата заготовки снаружи. В данном случае указанный патрон или
держатель имеет удобную гильзообразную форму для прохождения трубы или трубки через гильзу, имеющую
зажимы, губки или другие захватывающие элементы, которые могут быть относительно сжаты для захвата
трубы или трубки снаружи 105 и ее надежного удержания. Втулка вращается в подшипнике и может
перемещаться в торцевом направлении для передачи подачи аналогично вышеупомянутому несущему
шпинделю. В данном варианте исполнения подшипник втулки расположен не сбоку от подшипника вала
режущего инструмента, а напротив него, с одной стороны вала режущего инструмента, так что режущий
инструмент и труба могут быть приведены в боковой контакт за счет относительного перемещения
подшипников.
Подшипники предпочтительно устанавливаются на шарнирном креплении на общем элементе, который в
данном случае может представлять собой трубчатую коромысловую балку. Поскольку в данной конструкции
машины ведущие концы вала режущего инструмента и вращающегося рабочего тела расположены на
значительном расстоянии друг от друга, приводное устройство может включать в себя продольно проходящий
через коромысло вал, который приводится в движение редуктором 125 от вала режущего инструмента с одной
стороны и вращающейся втулкой с помощью дополнительного редуктора с другой стороны. Редукционные
передачи предпочтительно червячного типа. Относительная регулировка 13(Q : 4 354,725 Для обеспечения
удобства эксплуатации для поддержки вращающихся частей могут использоваться подшипники скольжения.
Описанные здесь варианты осуществления в основном предназначены для нарезания резьбы на концах
трубчатых изделий, таких как металлические трубы и трубки. Однако станок может быть приспособлен для
других целей, например, для завинчивания шпилек, болтов и других изделий или заготовок.
Детали конструкции могут быть изменены без выхода за рамки изобретения.
Дата: 7 мая 1930 года.
Уильям Джиннс Бамбридж, заявитель, E. N. Lewis & Taylor, дипломированные патентные поверенные, Berridge
Street Chambers, Лестер, агенты заявителя.
Регулировка подшипников осуществляется аналогичным образом, как уже было описано.
При использовании любого из описанных типов станков один из подшипников может быть зажат в тисках, в
этом случае заготовка вращается, или же заготовка может быть зажата в тисках, в этом случае станок будет
медленно вращаться вокруг заготовки по мере работы режущего инструмента.
Или же машина может быть установлена на подходящей подставке, к которой крепится один из подшипников
или шарнир подшипников. Для привода вал режущего инструмента может быть оснащен рукояткой, шкивом,
электродвигателем или другим элементом в зависимости от используемого приводного механизма.
Хотя удобно использовать передаточный механизм, при котором рабочая платформа приводится в движение
от вала фрезы, при желании я могу приводить в движение вал фрезы и рабочую платформу независимо друг
от друга. Могут быть использованы и другие средства передачи информации.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к винтовым фрезерным станкам или связанные с ними.
Я, Уильям Джиннс Бэмбридж, подданный Великобритании, проживающий на Риджент-стрит, Кеттеринг,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к винтовым фрезерным станкам и в частности, хотя и не исключительно,
касается станков для нарезания резьбы на металлических трубах и трубках наружным способом.
Моя цель — создать винтовой фрезерный станок компактной формы, желательно портативный, при этом
важным аспектом является конструкция станка, позволяющая использовать его одному оператору. Данная
машина позволяет задействовать неквалифицированный труд, а при ручном управлении требует
минимальных усилий.
Моё изобретение представляет собой машину простой и сравнительно недорогой конструкции, но при этом
способную эффективно выполнять свои функции.
В строительных работах желательно выполнять все необходимые работы по завинчиванию труб на объекте, и
в этой связи машина, являющаяся предметом настоящего изобретения, особенно полезна, поскольку ее
можно сконструировать таким образом, чтобы она была легко переносимой и могла легко эксплуатироваться
одним человеком с использованием или без использования электроинструмента для завинчивания труб
различных диаметров, включая трубы больших диаметров.
В общей конструкции усовершенствованной машины имеется вращающийся вал режущего инструмента и
связанный с ним несущий шпиндель или эквивалентный элемент, при этом указанный вал и шпиндель
приводятся в движение таким образом, что между ними происходит значительное снижение скорости.
Конструкция 75 такова, что пока резец вращается для нарезания резьбы, труба, трубка или другое изделие
вращается со значительно меньшей скоростью, чем резец, так что со временем резец обрабатывал все
изделие по кругу. Одновременно осуществляется подача материала, обеспечивающая получение желаемой
спиральной формы резьбы.
Согласно данному изобретению, предлагается винтовой фрезерный станок, включающий вращающийся вал
фрезы и винтовой шпиндель, способный к относительному осевому перемещению, а также опорные элементы
для указанного вала и шпинделя соответственно, которые установлены для относительного поворотного
перемещения 90 и соединены муфтой.
для осуществления относительного поворотного движения и, следовательно, относительного бокового
движения вала фрезы и рабочего шпинделя, необходимого для получения требуемой глубины резания 95 и
для обеспечения возможности обработки заготовок различного диаметра.
Изобретение включает в себя в качестве важной особенности машину, в которой указанные опорные
элементы установлены для относительного поворотного перемещения вокруг общего центра.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения опорные элементы, в которых установлены вал
режущего инструмента и несущий шпиндель 105, имеют общее шарнирное соединение 354725, благодаря
которому один или каждый из них может перемещаться навстречу другому и от него.
Удобно, что это поворотная шуруповертка! Предусмотрено новое соединение для получения относительного
углового перемещения опорных элементов.
Предпочтительно предусматриваются средства, облегчающие относительную регулировку вращения
указанных опорных элементов, чтобы глубину резания можно было легко определить. Например, указанные
средства могут включать в себя измерительный прибор или индикатор, прикрепленный к одному из опорных
элементов.
Переносной элемент, позволяющий снимать показания TC совместно с нулевым мерным столбом или
указателем на другом опорном элементе.
Указанная шарнирная конструкция выгодна тем, что исключает использование направляющих и,
следовательно, устраняет люфт и зазоры, которые возникают при их использовании.
Усовершенствованный станок предпочтительно также включает в себя, в сочетании с шпинделем, несущим
заготовку, устройство для фиксации заготовки, состоящее из расположенных по оси устройств,
предназначенных для расширения внутри полой заготовки, такой как труба, и средств, концентричных со
шпинделем, для расширения указанных устройств. Такая конструкция, безусловно, выгодна, поскольку она
удерживает полую деталь, такую как труба, так, чтобы ее внутреннее отверстие было концентрично оси
вращения детали, и, что также очень важно, она обеспечивает аксиальное выравнивание детали со
шпинделем, в результате чего, когда фреза обрабатывает внешнюю поверхность трубы или трубки, та часть
трубы, на которой формируется резьба, остается равномерной толщины и прочности по всей окружности.
Удобство указанного устройства заключается в том, что оно включает цилиндрический корпус, снабженный
двумя комплектами штифтов, упоров или других выступающих элементов, по одному комплекту на каждом
конце корпуса, причем эти элементы приспособлены для относительного расширения, например, радиального
выдвижения с помощью винтового или иного удобного способа внутри корпуса для захвата трубы или трубки
изнутри. Для адаптации конструкции к удержанию труб и трубок различных размеров или в разных диапазонах
размеров выступающие элементы могут быть съемными и взаимозаменяемыми с другими элементами,
различающимися по размеру.
Следует отметить, что труба, закрепленная на несущем шпинделе или его эквиваленте, может вращаться
внутри станка таким образом, что она поворачивается относительно режущего инструмента, но в некоторых
вариантах станка, описанного в данном изобретении, возможно закрепление заготовки, например, в тисках, в
этом случае, пока заготовка удерживается неподвижно, станок во время работы будет медленно вращаться
вокруг заготовки. В любом случае резец формирует резьбу по всей окружности заготовки, и предусмотрены
средства для автоматического относительного осевого перемещения между резцом 3 и заготовкой, благодаря
чему достигается необходимая подача, позволяющая резу или резьбе спирально обвивать заготовку.
Для того чтобы мое изобретение было понятным и простым, я сейчас на примере опишу некоторые
практические варианты его осуществления.
Машины, предназначенные в основном для нарезания наружной резьбы на металлических трубах, хотя
следует понимать, что такое описание не является исчерпывающим в данном контексте, поскольку некоторые
из описываемых особенностей могут быть реализованы в машинах для нарезания резьбы и других видах
работ.
В дальнейшем описании будут приведены ссылки на прилагаемые чертежи, где на фиг. 1 изображен боковой
вид, частично в разрезе, на фиг. 2 — план, частично в разрезе, а на фиг. 3 — торцевой вид одного из
вариантов изобретения в виде машины, приспособленной для привода от электропривода.
На рисунке 4 в разрезе показан фрагмент, рассматриваемый в направлении стрелки А на рисунке 2.
На рисунке 5 показан боковой вид, на рисунке 6 — план, а на рисунке 7 — торцевой вид другого примера
изобретения в виде d00 — машины, предназначенной для ручного управления.
На рисунке 8 показана подходящая рукоятка для управления этим станком.
На рисунке 9 представлен поперечный разрез детали io:
далее будет приведена подробная информация.
На рисунках 10 и 11 представлены, соответственно, вид с торца и поперечный разрез ниодификации,
применимой к машине, которая в остальном может быть аналогична машине 110, показанной на рисунках 5–7.
Согласно варианту исполнения, показанному на рисунках 1-3, машина имеет два подшипника 1, 2,
расположенных рядом друг с другом параллельно или практически параллельно, причем 4-4 указанные
подшипники выполнены соответственно на перекладинах или рамах, 4 которые шарнирно соединены общей
осью или стержнем, закрепленным в ножках 6 на основании или подставке 7.
например, с помощью конических штифтов 5а. Стенка или рама A-20 4 крепится к стержню 5.
например, с помощью конических штифтов 4b, при этом конструкция обеспечивает возможность
относительного бокового перемещения подшипников 1 и 2 без нарушения их параллельности.
Предпочтительно устанавливать подшипники на общую ось или стержень, при этом следует понимать, что ось
этой оси или стержня параллельна осям подшипников. Однако подшипники могут быть установлены на K3
354,725 под общим весом корпуса и удерживаемых им деталей, при этом движение вниз ограничивается с
помощью рычага 33, прикрепленного к кольцу 34, представляющему собой продолжение подшипника 1, и
штифта 35, выступающего вбок от выступа 28a на корпусе через отверстие 36 в рычаге. Для запуска
шпинделя 10 корпус поднимается с помощью рукоятки 30, и, разумеется, необходимо предусмотреть
фиксирующее устройство или аналогичное средство для удержания корпуса в этом положении после
отпускания рукоятки 30.
Для удобства этой цели я предусмотрел фиксирующий плунжер или подобный элемент 37, скользящий по
штифту 35, причем указанный плунжер или элемент имеет коническую форму на одном конце для входа в
отверстие 36 и прижимается к рычагу пружиной 38. При нерабочем положении корпуса конический конец 85
плунжера 37 упирается в противоположную сторону рычага 33, как показано на рисунке 4. Когда корпус
поднимается для запуска шпинделя 10, плунжер вдавливается в отверстие 36, как показано на рисунке 9 2,
пружиной 38, и таким образом автоматически блокирует корпус в рабочем положении.
Для остановки шпинделя 10 плунжер отводится вручную против действия пружины, и корпус опускается, как
указано выше.
Для обеспечения необходимой подачи несущий шпиндель 10 имеет резьбовую часть 39, которая входит в
зацепление с гайкой или соответствующей резьбовой частью 40 в подшипнике 1. Эта резьбовая деталь имеет
100 витков резьбы, что соответствует количеству витков, которые должны быть нанесены на деталь.
Следовательно, по мере вращения несущего шпинделя 10 внутри подшипника 1 он будет посредством
резьбовых частей 39, 40 смещаться в торце на 105, соответственно перемещая заготовку относительно
фрезы 41, что позволит последней получить необходимую винтовую резьбу. Червячное колесо 24 прочно
закреплено на шпинделе 10 и поэтому имеет скошенную кромку с одной стороны, т.е. под углом 42, чтобы
автоматически освободить приводной червяк 27 после нарезания желаемой длины резьбы и, таким образом,
остановить подачу, чтобы предотвратить заклинивание колеса у противоположного конца втулки 34.
Чтобы обеспечить возможность адаптации станка для использования в случаях, когда количество витков на
дюйм варьируется, я могу сконструировать подшипник 1 таким образом, чтобы он мог использовать сменные
гайки или 120 эквивалентных устройств, а также могу предложить различные шпиндели или шпиндель с
резьбовой частью, взаимозаменяемой с другими. Например, для сменных мятных конфет нож Bearinú'i может
иметь зазор в 125 мм, в который вставляются гайки, а шпиндель может иметь резьбовую втулку, надеваемую
на шпонку или перо на держателе шпинделя. Или же средством подачи может быть 1,30 отдельных шарниров,
обеспечивающих одинаковое или существенно схожее относительное движение.
В одном подшипнике находится вал 8 вращающегося стола для фрезы, снабженный шариковыми упорными и
подшипниками скольжения 9, а в другом подшипнике установлен вращающийся и осесимметрично
перемещающийся несущий шпиндель 10.
Вал фрезы 8 приспособлен для привода в движение соответствующим образом с помощью электропривода, и
между валом и несущим шпинделем предусмотрены средства передачи, благодаря которым несущий
шпиндель вращается с большим передаточным отношением. В качестве трансмиссионного механизма jl5
предпочтительно использовать червячную передачу и соответствующую ее форму. Далее будет описано
новое свойство моего изобретения.
Обращаясь к рисункам 2 и 3, на вышеупомянутой оси или стержне 5 на концах закреплены, например,
конические штифты 11a, рычаги 11, 12, которые несут между собой электродвигатель 13, на валу якоря
которого находится ведущая шестерня 14. Эта шестерня зацепляется с промежуточной шестерней 15,
свободно установленной на штифте 16, закрепленном в соседнем рычаге 12. В зацеплении с шестерней 1,5
находится зубчатое колесо 17, имеющее с одной стороны зубчатое колесо 18, а с другой — зубчатое колесо
19; вся конструкция установлена на другом штифте 20, также закрепленном в рычаге 12. На валу режущего
инструмента '8 закреплена или иным образом зафиксирована шестерня 21, которая входит в зацепление с
шестерней 18, а на оси или стержне -5 свободно установлена шестерня 22, которая выполнена в виде
цельного червяка 23 или связана с ним и входит в зацепление с шестерней 19.
На несущем шпинделе 10 закреплено червячное колесо 24, которое приводится в движение от червяка 23
через промежуточный или пусковой вал 25, снабженный червячным колесом 26 и червяком 27,
зацепляющимися соответственно с червяком 23 и червячным колесом 24. Указанный вал установлен с
возможностью вращения, например, с помощью подшипников скольжения, в корпусе 28, шарнирно
закрепленном на одном конце с помощью выступов 29 на оси или стержне 5, так что путем качания корпуса
червяк 27 может зацепляться и расцепляться с червячным колесом 24, и шпиндель 10 запускается или
останавливается соответственно. Корпус снабжен рукояткой 30, удобно выполненной или прикрепленной к
детали 31, которая служит для поддержки вала 25 на одном конце и может быть снята с корпуса 28 для
удобства сборки и разъединения составных частей. Корпус, разумеется, снабжен отверстиями 32,