Кріпильна головка

Реферат: Галузь застосування: Машинобудування, зокрема обладнання і пристрої для механізації і автоматизації складання і розбирання різьбових з'єднань в машинобудуванні і ремонті машин. Суть винаходу: Кріпильна головка має торцеву головку з гніздом для шестигранної гайки або головки болта і з кульками у ступінчастих радіальних отворах, на зовнішню поверхню якої рухомо посаджено цангу з внутрішніми виступами на пелюстках, які утворюють отвір для захоплення шайб. Головка виконує захоплення, відгвинчування і загвинчування гайок, болтів у комплекті з плоскими і пружинними шайбами або без них. При цьому плоска шайба затискається в отворі, утвореними внутрішніми виступами пелюстків рухомої цанги, попередньо відігнутими її пелюстками. Цанга базується на зовнішній поверхні торцевої головки і іншими внутрішніми суміжними конусними виступами пелюстків може взаємодіяти з буртом головки, через які він відгинає або відпускає пелюстки цанги. Нижній конус внутрішніх виступів починається від внутрішнього торця виступів отвору для захоплення шайб і має спільну меншу основу з верхнім конусом виступів. Кульки розташовані в отворах головки безпосередньо над буртом і утримують гайку в головці при відсутності плоскої шайби. Крутний момент, який цанга передає на шайбу дозволяє звільнити її від зчеплення з поверхнею затискуваної деталі. Захоплення гайки з шайбами головкою для нагвинчування і їх виймання з головки після відгвинчування здійснюється з незначним зусиллям ручним осьовим пересуванням цанги відносно головки. Технічний результат: Пропонована кріпильна головка підвищує продуктивність операцій розбирання і складання різьбових з'єднань за рахунок суміщення відгвинчування UA 108819 C2 (12) UA 108819 C2 загвинчування гайок (болтів) зі зніманням - надіванням шайб на різьбові кінці шпильок чи болтів. Її можна використовувати з ручним приводом за допомогою воротка, або у пневматичних чи електричних гайковертах. UA 108819 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується засобів для складання і розбирання різьбових з'єднань в машинобудуванні і ремонті машин, зокрема пристроїв для загвинчування і відгвинчування різьбових кріпильних виробів - гайок, болтів, укомплектованих плоскими і пружинними шайбами або без них. Аналогом даного винаходу є головка гайковерта (пат. України на корисну модель № 20194U, МПК(2006) В23П 19/06, В23В 21/00; Опубл. 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007 р.), що містить головку із кульками у її радіальних отворах, на яку жорстко посаджена цанга, котра має циліндричний отвір із зовнішньою західною фаскою, внутрішній торець якого розташований впритул до зовнішнього торця головки з боку гнізда і його діаметр менший від зовнішнього діаметра захоплюваної ним плоскої шайби. Якщо гайка захоплена без шайби вона утримується кульками, які притискаються до граней гайки пелюстками цанги. При утримуванні цангою плоскої шайби і гайки у гнізді головки зазор між її гранями і внутрішнім отвором пелюстків цанги дорівнює або дещо більший від діаметра кульок, а при відсутності плоскої шайби - менший. Недоліком цієї головки є неможливість захоплювати і відгвинчувати гайки або болти з плоскими і пружинними шайбами. Прототипом даного винаходу вибрано головку для кріпильних виробів з захопленням шайби (пат України на винахід № 104256, МПК (2013.01) В23Р 19/06 (2006.01), В23В 21/00, В25В 21/00, В25В 23/00, В25В 13/00, Опубл. 10.01.2014, Бюл. № 1), що містить торцеву головку з шестигранним гніздом для гайки або головки болта, на зовнішню поверхню якої жорстко насаджено цангу з внутрішніми виступами на пелюстках, що утворюють циліндричний отвір, і має додаткову, розміщену між головкою та жорстко закріпленою цангою, закріплену на головці, підпружинену в сторону гнізда для гайок рухому цангу з внутрішніми виступами на пелюстках, які утворюють отвір для захоплення шайб і мають на внутрішній стороні зубчасту насічку. Виступи розташовані з проміжком до торця головки і виконані з можливістю пересуватися впритул до нього. З зовнішньої сторони на пелюстках рухомої цанги розміщені конічноциліндричні виступи, у верхню частину яких спираються внутрішні виступи пелюстків жорстко закріпленої цанги з можливістю переміщення по конічно-циліндричних виступах, при цьому товщина внутрішніх виступів рухомої цанги рівна або менша від товщини захоплюваних шайб, а на жорстко закріплену цангу з натягом надіта еластична трубка. Недоліком цієї головки є те, що вона може захоплювати і відгвинчувати або загвинчувати гайки чи болти тільки з плоскими або разом з плоскими і пружинними шайбами. При цьому гайка і пружинна шайба утримуються в гнізді головки, опираючись на плоску шайбу, затиснуту в отворі, утвореному внутрішніми виступами пелюстків рухомої цанги. Крім цього, є незручність виймання з гнізда гайки і, затиснутої в отворі цанги, плоскої шайби після їх відгвинчування. В основу винаходу поставлено задачу створити кріпильну головку, котра зможе захоплювати, відгвинчувати, загвинчувати і утримувати гайки (болти) у комплекті із круглими (плоскими) разом з пружинними шайбами або без них і легко виймати їх з гнізда після відгвинчування. Поставлена задача вирішується тим, що у кріпильній головці, яка має торцеву головку з гніздом для шестигранної гайки або головки болта і з кульками у ступінчастих радіальних отворах, на її зовнішню поверхню рухомо посаджено цангу з внутрішніми виступами на пелюстках, які утворюють отвір для захоплення шайб і мають на внутрішній стороні зубчасту насічку, а їх товщина рівна товщині захоплюваних шайб. Виступи розташовані з проміжком до торця головки зі сторони гнізда для гайок і можуть пересуватися впритул до нього, при цьому зазор між гранями гайки і отвором пелюстків цанги під час утримування шайби дорівнює або дещо більший від діаметра кульок, а при її відсутності - менший і на цангу з натягом надіта еластична втулка, згідно з винаходом, головка з торця шестигранного гнізда має зовнішній бурт, котрий може взаємодіяти з внутрішніми суміжними конусами виступів пелюстків цанги, діаметр якого не більший, ніж діаметр посадочної поверхні цанги і в канавці головки розташоване пружинне кільце, яке може заходити в канавку посадочного отвору цанги, а в осьовий паз цанги заходить штифт, з'єднаний з головкою. Нижній конус внутрішніх виступів починається від внутрішнього торця виступів отвору для захоплення шайб і має спільну меншу основу з верхнім конусом виступів. Таке виконання кріпильної головки забезпечує її універсальність і дозволяє захоплювати, відгвинчувати, загвинчувати і утримувати гайки (болти) у комплекті із круглими (плоскими) разом з пружинними шайбами або без них і легко виймати їх з гнізда після відгвинчування. Винахід пояснюється кресленням, де зображено осьовий розріз кріпильної головки. Кріпильна головка складається з торцевої головки 1, що має гніздо для шестигранної гайки або головки болта, на зовнішній поясок якої, зі сторони квадратного гнізда, рухомо посаджена цанга 2 з пелюстками 3. В канавці посадочного пояска головки 1 розташоване пружинне кільце 1 UA 108819 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4, яке може заходити в канавку посадочного отвору цанги 2. Нижні внутрішні виступи 5 пелюстків 3 утворюють отвір діаметром D для захоплення шайб, який при відігнутих пелюстках 3 більший від їх зовнішнього діаметра, а при відпущених - менший і мають насічку у вигляді трикутних зубців 6. Товщина внутрішніх виступів 5 приблизно дорівнює товщині захоплюваних шайб, а їх внутрішній торець розташований з проміжком до торця головки 1 зі сторони гнізда для гайок і може пересуватися впритул до нього. Осьовий рух цанги 2 обмежується штифтом 7, який заходить в її паз 8 і різьбовою частиною з'єднаний з головкою 1. На пелюстках 3 виконано ще інші внутрішні виступи 9 у вигляді суміжних конусів, які можуть взаємодіяти з зовнішнім закругленим буртом 10 головки 1, виконаним зі сторони її шестигранного гнізда. Нижній конус виступів 9 починається від внутрішнього торця виступів 5, має невеликий кут нахилу твірної і спільну меншу основу з верхнім конусом, який простягається до внутрішнього отвору пелюстків 3 і призначений для їх відгинання під час надівання цанги 2 на головку 1. Безпосередньо над буртом 10 у стінці головки 1 виконано ступінчасті радіальні отвори, в яких розташовані кульки 11. Під час руху головки 1 відносно цанги 2 бурт 10 ковзатиме по нижньому конусі виступів 9 вверх або вниз і відповідно буде відгинати пелюстки 3 в зовнішню сторону або відпускати їх. У відігнутому положенні пелюстків 3 бурт 10 контактує з верхньою частиною нижнього конусу виступів 9, а у відпущеному - з нижньою і розташується впритул до внутрішнього торця виступів 5. Кульки 11 при цьому розташуються навпроти конічних виступів 9, а пружинне кільце 4 зайде у канавку посадочного отвору цанги 2 і фіксуватиме її самовільне пересування по головці 1. У відігнутому положенні пелюстків 3 отвір діаметром D, утворений їх виступами 5, дещо більший від зовнішнього діаметру захоплюваної шайби. Це робоче положення головки, яке зображено на кресленні. Коли бурт 10 торкається внутрішнього торця виступів 5 і захоплювана шайба відсутня проміжок між твірними нижнього конуса виступів 9 і площинами граней гнізда головки 1 дещо менший від діаметру кульок 11 і вони частково виступатимуть з отворів стінки головки 1 у її гніздо. За рахунок цього гайка, що знаходиться у гнізді головки 1 буде затиснута і утримуватиметься нею. Штифтом 7 можна фіксувати головку 1 на квадраті воротка або шпинделя гайковерта. Довжина паза 8 і штифт 7 дозволяють пересувати цангу 2 відносно головки 1 від точки контакту бурта 10 з верхньою частиною нижнього конусу виступів 9 до його упору у внутрішній торець виступу 5. На зовнішню поверхню цанги 3 з натягом надіта захисна еластична трубка 12, яка, крім цього, збільшує зусилля деформації її пелюстків 3 і зусилля затискання захоплюваної шайби. Кріпильна головка працює наступним чином. Для захоплення і відгвинчування гайки 13 разом з шайбами 14 і 15 головку 1, закріплену на квадраті воротка або шпинделя гайковерта в робочому положенні, надівають гніздом на відгвинчувану гайку 13 з шайбами 14 і 15 і натискають воротком до упору виступів 5 в опорну поверхню закріплюваної деталі 16. При натисканні на головку 1 вона опуститься вниз до упору нижнім торцем у внутрішній торець виступів 5 цанги 2 і шайбу 15. При цьому гайка 13 разом з пружинною шайбою 14 розташуються у гнізді головки 1, а шайба 15 буде затиснута в отворі виступів 5 зусиллям деформації її пелюстків 3 і еластичної трубки 12. Зовнішній діаметр легких і нормальних пружинних шайб за ГОСТ 6402-70 менший від розміру гайок під ключ, тому вони можуть розташуватися разом з гайками у гнізді головки 1. Після цього, обертаючи вороток разом з головкою, починаємо відгвинчування гайки 13. В початковий момент відгвинчування шайба 15 затиснута затягненою гайкою 13 і залишається нерухомою. Під час відгвинчування цанга 3 одержує обертання від головки 1 через штифт 7, який діє на стінки паза 8. При цьому зубці 6 проковзують по зовнішньому діаметру шайби 15. Після звільнення гайки 13 і шайби 15 від затягування, за рахунок крутного моменту, що передається на шайбу 15 від цанги 3 через зубці 6 виступів 5, вона звільняється від зчеплення з опорною поверхнею затискуваної деталі 16, починає обертатися і підніматися разом з відгвинчуваною гайкою 13 по різьбовому кінці болта чи шпильки. Після відгвинчування гайки 13 з шайбами 14 і 15 їх необхідно вийняти з гнізда головки 1. Для цього потрібно, утримуючи головку за вороток, рукою пересунути цангу 2 по головці 1 вниз на всю довжину пазу 8 і бурт 10, взаємодіючи з нижнім конусом виступів 9, відігне пелюстки 3 назовні. При цьому пружинне кільце 4 зовнішнім діаметром розташується в канавці посадочного отвору цанги 2, попереджаючи її самовільний рух відносно головки 1. Отвір виступів 5 збільшується до діаметра D і звільняє шайбу 15 від затискання. Зусилля пересування цанги 2 по головці 1 буде незначним, за рахунок невеликого кута нахилу твірної нижнього конусу виступів 9. Щоб при цьому запобігти витяганню воротка з квадратного отвору головки 1, необхідно зафіксувати її на воротку штифтом 7 або іншим відомим способом. Початок 2 UA 108819 C2 5 10 15 захоплення і відгвинчування гайки 13 без шайб 14 і 15 аналогічний її відгвинчуванню з комплектом шайб. Різниця в тому, що гайка 13 при цьому утримується у гнізді головки 1 затисканням кульками 11 під дією на них конічних виступів 9. Звільнення гайки 13 з гнізда головки 1 також аналогічне її звільненню з комплектом шайб. Для нагвинчування гайки разом з шайбами їх необхідно завантажити в дану головку. Для цього, утримуючи головку за вороток, робітник захоплює їх головкою зі спеціальної тари або касети і переміщає на позицію загвинчування. Можна, наприклад, скористатися для цього магазином для гайок за патентом України на винахід № 104535 (МПК (2014.01) В25В 23/00, В23Р 19/00, Опубл. 10.02.2014, Бюл. № 3). На позиції нагвинчування необхідно розташувати головку співвісно зі шпилькою, на яку потрібно нагвинтити гайку 13, притиснути її до різьбового кінця шпильки і обертати воротком. Після загвинчування і затягування гайки 13 головку 1 необхідно потягнути за вороток і її бурт 9, діючи на нижні конуси виступу 8, відгинає пелюстки 3 і звільняє від утримування загвинчені гайку з шайбами. Під час нагвинчування гайки 13 без шайб вона утримується в головці 1 кульками 10. Пропонована кріпильна головка забезпечує підвищення продуктивності операцій розбирання і складання різьбових з'єднань за рахунок суміщення відгвинчування загвинчування гайок (болтів) зі зніманням - надіванням шайб на різьбові кінці шпильок чи болтів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 Кріпильна головка, яка складається з торцевої головки з гніздом для шестигранної гайки або головки болта, на зовнішній поясок якої посаджена рухома цанга з пелюстками, які мають внутрішні виступи, що утворюють отвір для захоплення шайби і мають на внутрішній стороні зубчасті насічки, товщина внутрішніх виступів пелюсток рівна висоті захоплюваної шайби, а між внутрішніми торцями цих виступів та торцем головки зі сторони гнізда для гайки передбачено проміжок, що забезпечує можливість пересування впритул до нього, а на цангу з натягом надіта еластична втулка, яка відрізняється тим, що у стінці торцевої головки виконано ступінчасті радіальні отвори, в яких розміщені кульки, при цьому зазор між зовнішніми гранями гайки і отвором пелюстків цанги під час утримування шайби дорівнює або більший від діаметра кульок, а при її відсутності - менший, торцева головка з торця шестигранного гнізда має зовнішній бурт, а вище внутрішніх виступів із зубчастими насічками на пелюстках виконано виступи у вигляді суміжних зрізаних конусів, які мають можливість взаємодії з цим зовнішнім буртом торцевої головки, причому нижні конуси цих внутрішніх виступів починаються від внутрішніх торців виступів із зубчастими насічками і мають спільну меншу основу з верхніми конусами виступів, а ступінчасті радіальні отвори з кульками розміщені безпосередньо над зовнішнім буртом головки, діаметр якого не більший діаметра посадочної поверхні цанги, в канавці посадочного пояска головки розміщено пружинне кільце, яке має можливість заходити в канавку посадочного отвору цанги, а для обмеження осьового руху цанги головка містить штифт, який встановлений з можливістю заходження в паз цанги. 3 UA 108819 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4