Патрон для завертывания шпилек

(и) 374004 Союз Советских Социалистических Республикпо делам изобретеиир и открытий(45) Дата опубликования описания 15.08,8 2) Автор изобретения(71) Заявител 4) ПАТРОН ДЛЯ ЗАВЕРТЫВАНИЯ ШПИЛЕ Изобретение относится к сборочному инструменту и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.Известен патрон для завертывания шпилек к механизированным завертывающим устройствам, преимущественно нереверсивным, с выключением привода по достижении заданной величины выступающей части, содержащий силовой корпус, два резьбовых кулачка, установленную на корпусе с возможностью осевого перемещения наружную гильзу, охватывающую кулачки, выполненный в виде установочно-подвижного стержня осевой упор для взаимодействия с торцом шпильки, профильный стержень, установленный с возможпостшо осевого перемещения посредством дополнительного силового привода, и устройство для фиксации осевого упора в рабочем положении, выполненнос в виде шарикового замка.Однако несущая способность шарикового замка в известном патроне весьма ограничена, что влечет за собой снижение надежности и долговечности патрона, Кроме того, известный патрон сложен по конструкции и нетехнологичен в изготовлении.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности патрона путем обеспечения высокой несущей способности силовых элементов и рационального распределения возникающего осевого усилия, а также упрощение конструкции патрона.Это достигается тем, что в предлагаемом 5 патроне устройство для фиксации осевогоупора выполнено в виде клинового замка, .осевой упор снабжен торцовым рифлением и зафиксирован от проворота относительно силового корпуса, а профильный стержень 10 подпружицен в направлении перемещения икинематически связан с наружной гильзой.Клиновой замок содержит обойму, коническую пяту и сухари, каждый из которых выполнен в виде элемента детали вращения 15 с рабочими поверхностями, образованнымиплоским торцом, обеспечивающим контакт с торцом обоймы, конусом, посредством ко.торого сухарь сопряжен с конической пятой, цилиндром и заходным конусом для взац модействия с профильным стержнем.При этом величина половины угла конуса рабочей поверхности сухаря равна разности между прямым углом и удвоенным углом трения в сопряженных поверхностях 25 конуса и конической пяты.Кроме того, в наружной гильзе выполнена внутренняя полость для размещения в ней резьбовых кулачков при снятии пат рона со шпильки.50 55 00 65 3На фиг, 1 изображен предлагаемый патрон, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - сухари клинового замка, две проекции.Патрон состоит из шпинделя 1, в котором закрепляется хвостовик 2 патрона, жестко соединенный с силовым корпусом 3, В силовом корпусе 3 размещаются резьбовые вкладыши 4 с кольцевой пружиной 5, ограниченные наружной гильзой б, осевой упор 7, нажимная обойма 8, в которой размещены сухари 9, опирающиеся на коническую пяту 10 и профильный стержень 11, кинематически связанный штифтом 12 с наружной гильзой 6. На профильный стержень 11 воздействует возвратная пружина 13, одновременно удерживающая поршень 14 в исходном положении. На силовом корпусе 3 закрепляется размерная втулка 15, а на хвостовике 2 - муфта 16 подвода давления управления.Клиновой замок образован коническойпятой 10, нажимной обоймой 8 и сухарями 9, каждый из которых выполнен в виде элемента вращения (см. фиг. 3 и 4). Количество сухарей выбирается в зависимости от конструктивно-технологических факторов, Рабочие поверхности сухаря образованы плоским торцом 17, конусом 18, цилиндром 19 и заходным конусом 20, угол которого равен углу конуса профильного стержня.Половина угла а равна разности между прямым углом и удвоенным углом трения в сопряженных поверхностях конуса и конической пяты, что является обязательным условием, обеспечивающим отсутствие само- торможения системы.Патрон закрепляется в шпинделе станка,имеющем вращательное и возвратно-поступательное движения.При получении соответствующей команды патрон подводится к торцу шпильки 21, предварительно подзавернутой в изделие 22 или удерживаемой подающим механизмом, по оси сборки. Шпилька заводится в резьбовые вкладыши 4 до упора в торец осевого упора 7, снабженного насечкой для лучшего сцепления, затем ее ввертывают в изделие, причем крутящий момент передается через шпиндель 1, хвостовик 2, силовой корпус 3 и резьбовые вкладыши 4. Завертыва ние шпильки с обеспечением заданной высоты выступающей части заканчивается при касании размерной втулкой 15 поверхности изделия, после чего отключают привод вращения и останавливают патрон. Осевое усилие, развивающееся под дсйствием крутящего момента, передается па осевой упор 7, нажимную обойму 8, сухари 9, коническую пяту 10 и замыкается на силовом корпусе 3. Радиально-распорное усилие от профиля резьбы шпильки воспринимается через резьбовые вкладыши 4 наружной гильзой 6, которая находится в 5 10 15 20 25 30 35 10 15 4крайнем правом положении с упором в силовой корпус 3.После выключения привода вращения дается общая команда на подъем шпинделя 1 и подачу давления управления в поршневую полость патрона через муфту 16,Поршень 14, двигаясь вперед, сжимает возвратную пружину 13 и перемещает профильный стержень 11. При этом внутренняя (контактная) цилиндрическая поверхность сухарей 9 теряет под собой опору изза уменьшения диаметра профильного стержня 11 по конусу, сухари 9 под действием радиальной составляющей осевого усилия в клиновом замке перемещаются к центру, разгружая элементы патрона от осевого усилия вследствие появления осевого люфта в системе шпилька - осевой упор 7 - обойма 8 - плавающая коническая пята 10.После разгрузки элементов патрона от осевого усилия поршень 14, продолжая двигаться вперед, через профильный стержень 11 воздействует на штифт 12, закрепленный в наружной гильзе б. Наружная гильза перемещается вперед и дает возможность резьбовым вкладышам под действием кольцевой пружины 5 раздвинуться и войти во внутреннюю полость гильзы на величину, превышающую глубину профиля резьбы шпильки. Таким образом, шпилька освобождается из резьбовых вкладышей 4 после предварительного снятия всех внутренних усилий.По прекращении подачи давления управления возвратная пружина 13 воздействует на профильный стержень 11 и перемещает наружную гильзу б вправо, возвращая резьбовые вкладыши 4 в рабочее положение, а также закрывает клиновой замок путем радиального развода сухарей 9 и отводит поршень 14 в исходное положение. На этом полный цикл операций завертывания шпильки заканчивается, патрон подготовлен к повторному применению. Формула изобретения 1. Патрон для завертывания шпилек к механизированным завертывающим устройствам, преимущественно нсреверсивным, с выключением привода по достижении заданной величины выступающей части, содержащий силовой корпус, два резьбовых кулачка, установленную па корпусе с возможностью осевого перемещения наружную гильзу, охватывающую кулачки, выполненный в виде установочно-подвижного стержня осевой упор для взаимодействия с торцом шпильки, профильный стержень, установленный с возможностью осевого перемещения посредством дополнительного силового привода, и устройство для фиксации осевого упора в рабочем положении, отл и374004 И Ч Ф 3 ч а ю щи й ся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности патрона, а также упрощения конструкции, устройство для фиксации осевого упора выполнено в виде клинового замка, осевой упор снабжен торцовым рифлением и зафиксирован от проворота относительно силового корпуса, а профильный стержень подпружинен в направлении перемещения и кинематически связан с наружной гильзой.2. Патрон по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что клиновой замок содержит обойму, коническую пяту и сухари, каждый из которых выполнен в виде элемента детали вращения с рабочими поверхностями, образованными плоским торцом, обеспечивающим контакт с торцом обоймы, конусом, посредством которого сухарь сопряжен с конической пятой, цилиндром и заходным конусом для взаимодействия с профильным 5 стержнем.3. Патрон по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щи йся тем, что величина половины угла конуса рабочей поверхности сухаря равна разности между прямым углом и удвоенным 10 углом трения в сопряженных поверхностяхконуса и конической пяты.4. Патрон по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что в наружной гильзе выполнена внутренняя полость для размещения в ней резь бовых кулачков при снятии патрона сошпильки.