Головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием, а именно к устройствам для растачивания кольцевых канавок в глухих и сквозных отверстиях. В частности, предназначена для подготовки шпура, выполненного в монолитном или сборном железобетоне, с целью надежной фиксации в нем анкерного устройства. Головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях содержит корпус преимущественно цилиндрической формы с кольцевым выступом. В корпусе выполнено осевое отверстие, в которое с возможность осевого вращения и отклонения относительно вертикальной оси установлен вал с закрепленным на его нижнем конце расточным резцом. Головка снабжена, по крайней мере, одним съемным опорным цилиндрическим кольцом с осевым отверстием, соответствующим диаметру корпуса. С торцевых сторон опорного кольца выполнены цилиндрические отверстия разной глубины, диаметр которых превышает диаметр кольцевого выступа корпуса. Технический результат полезной модели заключается в упрощении конструкции за счет обеспечения возможности отклонения вала относительно вертикальной оси корпуса, а также в обеспечении простоты и удобства изменения глубины проточки кольцевой канавки благодаря применению съемных опорных колец.

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием, а именно к устройствам для растачивания кольцевых канавок в глухих и сквозных отверстиях. В частности, предназначена для подготовки шпура, выполненного в монолитном или сборном железобетоне, с целью надежной фиксации в нем анкерного устройства.

Вытачивание внутренних канавок в отверстиях в большинстве случаев производится специальными прорезными канавочными резцами, у которых форма головки в точности соответствует профилю канавки. В качестве прорезных резцов также применяются дисковые резцы, на которые передается вращение от электропривода.

Известно устройство для растачивания (SU 585920, МПК B23B 35/00, B23B 41/12, опубл. 30.12.1977 г.), содержащее корпус, соединенный через подшипники с приводным валом, имеющим эксцентричное отверстие и продольный паз. В эксцентричное отверстие установлен шпиндель с винтовым пазом, угол подъема которого 25-30° по отношению к оси шпинделя. На свободном конце шпинделя закреплен резец. На приводном валу расположена муфта, состоящая из втулки, штифта и кольца с двумя цапфами. Штифт муфты пропущен через продольный паз приводного вала и винтовой паз шпинделя. На свободный конец шпинделя надет упор с тарелкой, закрепленный на подшипнике. К корпусу прикреплена вилка, скобообразные концы которой надеты на цапфы. Свободный конец вилки, имеющей ограничитель, соединен с пружиной и тросом, прикрепленным к ножной педали. Через шестерню приводного вала устройство соединено с электроприводом.

Недостатком устройства для растачивания является достаточная сложность конструкции и малая надежность, обусловленные наличием шпинделя с винтовым пазом, вилки, соединенной через пружину и трос с ножным приводом.

Шпиндель, имея значительный вылет, установлен в упоре с зазором, что снижает жесткость конструкции и точность базирования устройства в отверстии при выполнении кольцевой канавки.

Кроме того, в устройстве не предусмотрены конструктивные элементы для его неподвижного базирования на поверхности обрабатываемого объекта, что может привести к отклонению устройства в процессе растачивания от выбранного положения (в результате вибрации), влекущему ухудшение качества выполнения кольцевой канавки.

В устройстве не предусмотрена возможность изменения глубины выполнения кольцевой канавки.

В качестве ближайшего аналога (прототип) выбрана головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях (RU 3706, МПК B23B 29/034, B23B 35/00, опубл. 16.03.1997 г.), содержащая стакан, в котором с возможностью осевого перемещения установлена гильза. В гильзе и стакане выполнено эксцентрично наружному диаметру отверстие, в котором размещен шток со сквозным винтовым пазом, имеющим угол 25-30° к оси штока. На конце штока закреплен резец. Через винтовой паз штока, отверстия в гильзе и продольные пазы в стакане пропущен штифт. На резьбовой участок гильзы навинчена гайка с лимбом для регулировки глубины растачивания канавки и ограничения хода гильзы. К стакану присоединена гайка, обеспечивающая регулировку натяжения пружины, возвращающей гильзу в исходное состояние. Упор устройства на поверхности обрабатываемой детали осуществляется торцем подшипникового узла, установленным в нижнем отверстии стакана.

Недостатком прототипа, как и аналога, является достаточная сложность конструкции, наличие большого количества элементов, подвергающихся трению между собой (гильза, пружина, шток, штифт), что снижает надежность конструкции и уменьшает срок ее эксплуатации.

Для изменения глубины проточки кольцевой канавки навинчивают или развинчивают гайку с лимбом, установленную на гильзе, что увеличивает время подготовки устройства к работе, к тому же регулирование подобным образом вылета резца не обеспечивает достаточно точного изменения глубины проточки.

Кроме того, отсутствует защита подшипникового узла от попадания в него во время проточки пыли, крошки, стружек, что снижает срок эксплуатации подшипникового узла.

Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в упрощении конструкции, повышении ее надежности, а также в обеспечении простоты и удобства изменения глубины проточки кольцевой канавки.

Решение поставленной задачи в головке для растачивания кольцевых канавок в отверстиях, содержащей корпус преимущественно цилиндрической формы с осевым отверстием, в которое с возможность осевого вращения установлен вал с закрепленным на его нижнем конце расточным резцом, достигается тем, что вал установлен в отверстии с возможностью отклонения относительно вертикальной оси, а на корпусе выполнен кольцевой выступ.

В качестве расточного резца применен алмазный диск.

Диаметр корпуса соответствует диаметру шпура.

Диаметр корпуса соответствует диаметру алмазного диска.

В корпусе со стороны расточного резца установлен пыльник, выполненный, например, из фетра.

Вал установлен в корпусе посредством радиального и сферического подшипников.

Головка снабжена, по крайней мере, одним съемным опорным цилиндрическим кольцом с осевым отверстием, соответствующим диаметру корпуса.

С торцевых сторон опорного кольца выполнены цилиндрические отверстия разной глубины, диаметр которых превышает диаметр кольцевого выступа корпуса.

Вал соединен через резьбовую втулку с электрическим приводом.

Установка вала в осевом отверстии корпуса с возможностью не только вращения относительно вертикальной оси, но и отклонения, создаваемые радиальным и сферическим подшипниками, исключает необходимость использования большого количества конструктивных элементов, отводящих алмазный диск от горизонтального положения как у аналога, обеспечивает упрощение конструкции, повышение ее надежности и срока эксплуатации, снижает стоимость изготовления.

Выполнение корпуса диаметром, соответствующим диаметру шпура, обеспечивает его установку в шпур без большого зазора, наличие кольцевого выступа на корпусе обеспечивает надежное базирование головки на исследуемом материале или объекте; указанные особенности конструкции повышают устойчивость устройства к возможным изменениям его положения в процессе работы, повышая качество выполнения кольцевой канавки.

Использование пыльника, защищающего подшипниковые узлы от попадания в них пыли и бетонной крошки, также повышает срок службы головки.

Наличие съемных опорных колец, изменяющих глубину установки резца в шпуре, т.е. глубину выполнения кольцевой канавки, обеспечивает быстрое изменение глубины проточки без необходимости совершения дополнительных настроечных операций, что снижает время на подготовку устройства к работе и обеспечивает точность установки резца в шпуре на заданной глубине.

Использование в качестве расточного резца алмазного диска обеспечивает равномерное выполнение проточки кольцевой канавки в шпуре. Изнашивание диска происходит равномерно по всему диаметру, что повышает срок его эксплуатации.

Ниже приведен один из вариантов осуществления настоящей полезной модели. Данный пример приведен прежде всего в целях иллюстрации и не должен быть истолкован как ограничение объема притязаний.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид головки для растачивания (продольное сечение), на фиг. 2 - опорные кольца для выполнения проточки на разной глубине 25, 30 и 35 мм: вид спереди (сечение) и вид сверху, на фиг. 3 - позиционирование устройства в шпуре железобетона при растачивании кольцевой канавки с использованием опорного кольца.

Устройство представляет собой расточную насадку для электропривода. В качестве электропривода может быть использован многофункциональный беспроводной ручной инструмент DREMEL 8200.

Устройство содержит металлический корпус 1, преимущественно цилиндрической формы с кольцевым выступом 2. Диаметр корпуса 1 соответствует диаметру шпура, а диаметр выступа 2 превышает диаметр шпура, в котором выполняется проточка кольцевой канавки. Корпус 1 выполнен таким, что он вводится в шпур до кольцевого выступа 2 при осуществлении проточки. Кольцевой выступ 2 выполняет роль упора для базирования устройства на поверхности железобетона.

В корпусе 1 по вертикальной оси установлен вал 3 посредством радиального 4 и сферического 5 подшипников, обеспечивающих его вращение и отклонение относительно вертикальной оси. На нижнем конце вала 3, выступающем за пределы корпуса 1, закреплен расточной резец 6, выполненный в виде алмазного диска, диаметр которого, равный диаметру корпуса 1 и соответственно шпура, составляет 16 мм. В зависимости от диаметра шпура, в котором будет выполняться проточка кольцевой канавки, диаметр алмазного диска 6 также может быть выбран 24 мм. Алмазный диск 6 соединен с валом 3 посредством резьбовой шпильки 7.

Торец корпуса 1 со стороны расточного резца 6 закрыт крышкой 8, под которой установлен пыльник 9, выполненный например, из фетра. Пыльник 9 защищает подшипники 4 и 5 от попадания в них пыли и бетонной крошки.

На верхний резьбовой конец вала 3, выступающий за пределы корпуса 1, навинчена резьбовая втулка 10, с помощью которой головку для растачивания разъемно закрепляют на малогабаритном электроприводе. Электропривод может работать от аккумуляторной батареи.

Головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях снабжена двумя съемными опорными цилиндрическими кольцами 11 и 12, с помощью которых изменяют глубину выполнения проточки кольцевой канавки. Каждое опорное кольцо имеет сквозное осевое отверстие 13, диаметр которого соответствует диаметру корпуса 1 и алмазного диска 6. С торцевых сторон опорных колец 11 и 12 выполнены осевые цилиндрические отверстия разной глубины 14, диаметр которых превышает диаметр кольцевого выступа 2 корпуса 1, обеспечивая посадку кольца 11 и 12 на корпус 1 до упора о кольцевой выступ 2.

В зависимости от того с какого торца насаживают на корпус 1 кольцо 11 или 12 обеспечивается различная глубина проточки 25, 30 и 35 мм.

Изначально глубина проточки кольцевой канавки установлена на 48 мм, насаживая опорное кольцо 11 или 12 можно уменьшить глубину проточки до 25-35 мм.

Головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях работает следующим образом.

Заявленное устройство вместе с электроприводом применяется в качестве дополнительного оборудования к устройству для определения прочности бетона методом отрыва со скалыванием, например, описанному в патенте RU 2271528, используемому при технологическом контроле качества монолитного и сборного железобетона, при обследовании зданий, сооружений, изделий и конструкций.

В исследуемом материале или объекте предварительно выполняют шпур сверлильным или ударно-вращательным инструментом, при этом отклонение его от перпендикулярности не должно превышать 4 мм на высоту 100 мм.

При отклонении шпура от вертикальной оси более указанного значения, головка для растачивания может подклинивать и расточка получится неравномерной.

Шпур после бурения тщательно очищают от пыли и бетонной крошки, например, продувкой сжатым воздухом и при необходимости откалибровывают по диаметру, например, шлямбуром.

Навинчивают головку для растачивания на вал электропривода с использованием резьбовой втулки 10.

Устройство вводят вертикально в шпур до кольцевого выступа 2 на корпусе 1 так, что устройство опирается на кольцевой выступ 2 на поверхности бетона возле шпура. Это позволяет зафиксировать устройство от вертикальных смещений при расточке кольцевой канавки.

Плотно прижимают кольцевой выступ 2 корпуса 1 к поверхности железобетона.

Включают электропривод, который через вал приводит во вращение алмазный диск 6, скорость вращения диска составляет порядка 30000 об/мин.

Отклоняя электропривод от вертикальной оси, создают через сферический подшипник 5 наклон алмазного диска 6, который врезается в тело железобетона на 2-3 мм, верхняя кромка алмазного диска 6 процарапывает равномерную кольцевую канавку. Медленно вращают электропривод по часовой стрелке. После нескольких оборотов электропривод отключают, возвращают его в вертикальное положение и аккуратно вынимают устройство из шпура.

Проточку выполняют на заданной глубине захвата. При необходимости изменить глубину проточки кольцевой канавки на корпус 1 со стороны алмазного диска 6 насаживают опорное кольцо 11 или 12 до его контакта с кольцевым выступом 2, тем самым уменьшая глубину ввода устройства в шпур.

Очищают шпур от бетонной крошки и пыли, например, его продувкой сжатым воздухом.

При изнашивании алмазного диска 6 более чем на 2 мм его заменяют на новый.

В подготовленный указанным образом шпур устанавливают анкерное устройство в сборе с сегментами, такое, что размеры анкерного устройства соответствуют параметрам шпура, а диаметр шпура не превышает диаметр анкерного устройства более чем на 1 мм. Выступы сегментов анкерного устройства должны попасть в кольцевую проточку.

Заявленная конструкция расточной головки характеризуется простотой конструкции и удобством в эксплуатации.

Расточная головка может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением современных материалов технологий и оборудования.

1. Головка для растачивания кольцевых канавок в отверстиях, содержащая корпус, преимущественно цилиндрической формы, с осевым отверстием, в которое с возможностью осевого вращения установлен вал с закрепленным на его нижнем конце расточным резцом, отличающаяся тем, что вал установлен в отверстии с возможностью отклонения относительно вертикальной оси, а на корпусе выполнен кольцевой выступ.

2. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что расточной резец выполнен в виде алмазного диска.

3. Головка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что диаметр корпуса соответствует диаметру алмазного диска.

4. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусе со стороны расточного резца установлен пыльник.

5. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что вал в корпусе установлен посредством радиального и сферического подшипников.

6. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что вал соединен через резьбовую втулку с электрическим приводом.

7. Головка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена, по крайней мере, одним съемным опорным цилиндрическим кольцом с осевым отверстием и выполненными с торцевых сторон цилиндрическими отверстиями разной глубины, диаметр которых превышает диаметр кольцевого выступа корпуса.

8. Головка по п. 7, отличающаяся тем, что диаметр осевого отверстия опорного кольца соответствует диаметру корпуса.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх