Устройство для пробивки отверстий или выемок (варианты) - RU2607504C2
Код документа: RU2607504C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к устройству для пробивки отверстий или выемок предпочтительно в деталях из листового металла, которое выполнено в виде поворотной или сдвиговой пары губок и которое может соединяться с инструментом, предпочтительно приводимым в действие гидравликой, причем на одной пробивной губке образован пробивной пуансон, а на другой пробивной губке - пробивное отверстие.
Подобные пары губок уже известны в различных вариантах. В качестве примера можно привести DE 19934288 С1, соответственно US 6427515 В1.
Сверх этого также стали известны в различных вариантах осуществления, приводимые в действие гидравликой инструменты, на которых может закрепляться такая пара губок. Для этого в качестве примера можно указать на WO 99/04165 А1, соответственно US 6206663 B1, DE 19854943 A1, WO 99/19947 А1 или US 6276186 B1, ЕР 1084798 А2, соответственно US 6718870 B1 и WO 03/084719 А2, соответственно US 7412868 В2.
Принимая во внимание известный пробивной инструмент, стремятся к благоприятному принципу действия. Иногда после прохода пробивного пуансона доходит до заклиниваний металлических листов или прочих частей, в которых было пробито отверстие.
Исходя из этого, изобретение занимается задачей, которая состоит в предоставлении предпочтительного устройства для пробивки отверстий или выемок предпочтительно в деталях из листового металла.
Возможное решение задачи в соответствии с первой идеей изобретения дано в предмете изобретения, у которого на имеющей пробивной пуансон пробивной губке образована подвижная по отношению к пробивному пуансону скребковая (сбрасывающая) деталь, которая расположена в направлении пробивки снаружи внешнего контура пробивного пуансона. При такой паре губок, у которой в ходе проведения процесса пробивки одна или обе губки осуществляют движение по отношению к инструменту, благодаря этой скребковой детали достигается то, что после окончания процесса пробивки может оказываться противодействие заклиниванию инструмента, например, в детали из листового металла или захватыванию детали из листового металла на имеющей пробивной пуансон губке пары губок. Серию процессов пробивки можно рационально осуществлять подряд без ограничения.
Дальнейшие признаки изобретения описаны и представлены ниже часто в их предпочтительном сочетании с уже разъясненной выше концепцией, а также в описаниях фигур и чертежей, однако они могут также иметь значение в сочетании лишь с одним или несколькими отдельными признаками, которые здесь описаны или представлены графически, или независимо от или в другой общей концепции.
Так, предпочтительно, что скребковая деталь предварительно напряжена в положение, в котором она выступает, по меньшей мере, частично за пробивной пуансон на его свободном конце. Это предварительное напряжение позволяет достигать того, что скребковая деталь при столкновении губок, когда доходит прежде всего до прилегания к заготовке, перемещается назад, пока пробивной пуансон перемещается для воздействия на заготовку. Также в ходе воздействия скребковая деталь перемещается сначала далее назад, в соответствии с относительным положением пробивного пуансона относительно заготовке, в которую он внедряется, или которую он пробивает. После окончания процесса пробивки, когда губки снова разъезжаются, лежащая на оставшейся заготовке скребковая деталь содействует движению отвода пробивного пуансона по отношению к заготовке. Если усилие предварительного напряжения не превышается, заготовка снова надежно снимается с пробивного пуансона.
Скребковая деталь может быть в принципе выполнена, например, в виде большого количества скребковых стержней, которые расположены вокруг пробивного пуансона предпочтительно симметрично или с одинаковым расстоянием по окружности. Однако выполнение скребковой детали в виде втулки является предпочтительным. При этой конструкции даже изредка остающиеся мелкие детали надежно оттесняются и, в конечном счете, соскребаются (сбрасываются) при открытии губок.
Далее предпочтительно, что предварительное напряжение скребковой детали достигнуто посредством механической пружины, в частности спиральной пружины. Спиральная пружина может быть образована в виде спиральной пружины, окружающей неподвижную крепежную деталь или держатель пробивного пуансона. Предлагается круглая крепежная деталь, которая соответственно окружена спиральной пружиной, проходящей по типу цилиндрической поверхности.
Альтернативно к исполнению пары губок в виде поворотной пары губок пара губок может быть также выполнена в виде сдвиговой пары губок. При этом получается предпочтительным то, что пробивной пуансон и пробивное отверстие передвигаются относительно друг друга параллельно с совпадающими центральными осями, в отличие от движения по (той же самой) дуге окружности при поворотной паре губок.
В другом варианте осуществления сдвиговой пары губок предпочтительно предусмотрено, что пробивные губки установлены в перемещаемых относительно друг друга держателях, и эти держатели имеют общее соединительное устройство к инструменту. В частности, что касается приводимого в действие гидравликой инструмента, это соединительное устройство имеет в этом случае также необходимое место гидравлического подсоединения (интерфейс). Устройство перемещения губок сдвигаемой пары губок предпочтительно предусмотрено со стороны губок соединительного устройства. В этом исполнении сдвигаемая пара губок, которая может присоединяться к подобному инструменту с возможностью замены, одновременно оснащается - предпочтительно гидравлическим - устройством перемещения для относительного перемещения губок друг к другу.
Наиболее предпочтительно то, что устройство перемещения является гидравлическим поршневым/цилиндровым устройством.
При этом далее предпочтительно, что цилиндр образован подвижным, а поршень образован неподвижным. Точно так же предпочтительно, что губка, далее предпочтительно имеющая пробивной пуансон губка, в случае сдвигаемой пары губок неподвижна по отношению к инструменту при процессе пробивки, в то время как другая губка, предпочтительно губка, которая имеет пробивное отверстие, перемещается по отношению к инструменту. При продольно протяженном инструменте, как, например, предпочтительно далее в этой связи, движение происходит предпочтительно в поперечном направлении к продольной оси инструмента, далее предпочтительно под прямым углом к продольной оси инструмента.
Далее предпочтительно, что подвижная цилиндровая часть имеет сторону, которая может нагружаться гидравлической средой и которая взаимодействует с неподвижной поршневой частью, и сушильный участок, который в открытом положении губок пролегает с другой стороны донной области поршневой части, а при выполнении хода пробивки таким же образом совместно перемещается и который при выполнении хода пробивки перемещается соответственно частично, проходя в перекрытие относительно поршня. Предпочтительно в сушильный участок установлена возвратная пружина, которая после ослабления гидравлического давления вызывает движение губок в их исходное положение.
Далее предпочтительно, что соответственно одна из губок, губка с пробивным пуансоном или губка с пробивным отверстием, жестко соединена с неподвижной, соответственно, подвижной частью устройства перемещения.
Указанные выше и, в частности, ниже диапазоны или диапазоны значений с точки зрения раскрытия включают в себя также все промежуточные значения, в частности на 1/10 - шагов упомянутого размера, при определенных условиях также без размера, так, например 1/10°, 1/10 диаметра и т.д., с одной стороны, для ограничения упомянутых границ диапазонов снизу и/или сверху, однако альтернативно или дополнительно применительно также к раскрытию одного или нескольких единичных значений из соответственно указанного диапазона.
Далее, изобретение разъяснено посредством приложенных чертежей, которые изображают, однако, лишь примеры осуществления. Здесь на чертежах:
фиг. 1 показывает вид в перспективе инструмента с установленной сдвигаемой парой губок;
фиг. 2 показывает вид сбоку инструмента согласно фиг. 1, в верхней области;
фиг. 3 показывает поперечный разрез через предмет изобретения согласно фиг. 2 по линии разреза III-III;
фиг. 4 показывает поперечный разрез через предмет изобретения согласно фиг. 2 или фиг. 3 по плоскости разреза IV-IV на фиг. 3;
фиг. 5 показывает изображение согласно фиг. 4 в столкнувшемся состоянии губок в ходе процесса пробивки;
фиг. 6 показывает с наклоном снизу вид в перспективе пары губок, которая установлена на инструменте согласно фиг. 1;
фиг. 7 показывает вид в перспективе альтернативной пары губок, выполненной в виде поворотной пары губок;
фиг. 8 показывает вид сбоку пары губок согласно фиг. 7;
фиг. 9 показывает поперечный разрез через предмет изобретения согласно фиг. 8 по плоскости разреза IX-IX;
фиг. 10 показывает поперечный разрез через предмет изобретения согласно фиг. 8 или фиг. 9 по плоскости разреза X-X на фиг. 9;
фиг. 11 показывает изображение согласно фиг. 10 в повернутом состоянии (губок) при проведенном процессе пробивки;
фиг. 12 показывает дальнейший вид в перспективе в соответствии с фиг. 7 без инструментного адаптера;
фиг. 13 показывает поперечный разрез через предмет изобретения согласно фиг. 12 по плоскости разреза XIII-XIII;
фиг. 14 показывает изображение пробивного пуансона со скребковой деталью первого варианта осуществления в подетальном виде;
фиг. 15 показывает поперечный разрез через пробивной пуансон со скребковой деталью второго варианта осуществления; и
фиг. 16 показывает изображение пробивного пуансона со скребковой деталью согласно фиг. 15.
Сначала изображен и описан, со ссылкой на фиг. 1-6, первый вариант осуществления гидравлического прессовального инструмента 1 с парой губок, которая выполнена здесь в виде сдвигаемой пары губок.
Говоря о гидравлическом прессовальном инструменте, речь идет в примере осуществления о прессовальном инструменте, который также изображен и описан в WO 03/084719 А2 (US 7412868 В2). Со ссылкой, например, на фиг. 3-5, соответственно в верхней области можно увидеть связь с описанным в упомянутой WO-публикацией предметом изобретения применительно, например, к возвратному клапану 2, резервуару 3 и толкателю 4 насоса. В остальном для дальнейшего разъяснения предпочтительно использованного здесь гидравлического инструмента полностью ссылаются на упомянутые тексты WO- или US-публикаций с целью включения также признаков, которые описаны в них с точки зрения конструкции инструмента, в пункты формулы изобретения данной заявки.
Пара губок первого варианта осуществления разъяснена более подробно со ссылкой на фиг. 2-6.
Первая губка 5 имеет пробивное отверстие 6, а вторая губка 7 имеет пробивной пуансон 8.
Если смотреть более подробно, как, например, видно на фиг. 4, пробивное отверстие 6 образовано посредством пробивной вставки 9, которая может быть, например, закаленной подходящим способом металлической кольцевой частью.
В примере осуществления пробивной пуансон 8 выполнен с круглым контуром, так что пробивное отверстие 6 выполнено соответственно также с круглым контуром.
Также возможно исполнение с углами, которое известно, например, из DE 102010036482 А1 (сравнить там с фиг. 1).
Пробивной пуансон 8 окружен скребковой деталью 10, которая в примере осуществления против действия нажимной пружины 11 может передвигаться по отношению к пробивному пуансону 8.
Как, в частности, видно из сравнения фиг. 4 и 5, передний край 12 образованной в этом примере осуществления скребковой (сбрасывающей) детали 10, которая предпочтительно выполнена в целом в виде втулки, расположен на одной прямой с или даже с превышением на одном или нескольких пробивных наконечниках 13, образованных на пробивном пуансоне 8. Пробивные наконечники 13, предпочтительно на краевой стороне, относительно контура пробивного пуансона 8, образованы на пуансоне. Однако в исходном состоянии скребковая деталь 10 своим передним краем может быть также расположена со смещением назад к передней области пробивного пуансона 8, в частности по отношению к пробивному наконечнику 13. В то время как скребковая деталь 10 своим передним краем пролегает в плоскости, проходящей перпендикулярно к направлению пробивки, пробивной пуансон на своей передней поверхности, как было описано, может быть выполнен с фигурным профилем.
В примере осуществления скребковая деталь 10 имеет далее донный участок 14, которым она охватывает сзади пробивной пуансон 8. В этом отношении также достигнуто удержание с геометрическим замыканием против вытягивания вперед посредством пробивного пуансона 8.
Далее, пробивной пуансон 8 закреплен на удерживающей детали 15, которая проходит в направлении пробивки и образует опору. Эта удерживающая деталь 15 образована на примере осуществления и предпочтительно выполнена в виде цилиндра. Нажимная пружина 11, предпочтительно в варианте осуществления в виде спиральной пружины, окружает удерживающую деталь 15.
В свою очередь, удерживающая деталь 15 на своем обращенном от пробивного пуансона 8 конце закреплена со стороны основания на крепежной детали 16, проходящей под углом к удерживающей детали 15. Предпочтительно и в примере осуществления крепежная деталь 16 проходит под прямым углом к продольной оси удерживающей детали 15.
При помощи крепежной детали 16 пробивной пуансон 8 закреплен на устройстве 18 перемещения, предпочтительно на корпусе 17 устройства 18 перемещения пары губок.
Губка, которая имеет пробивное отверстие 6, так сказать, непосредственно переходит в держатель 48.
Более подробно устройство 18 перемещения состоит из поршневой части 19 и цилиндровой части 20. Помимо этого оно состоит из возвратной пружины 21.
Поршневая часть 19 и цилиндровая часть 20 установлены концентрически относительно друг друга в корпусе 17. На продолжении цилиндровой части 20 образован приемный элемент 22, в котором установлена возвратная пружина 21. Цилиндровая часть 20 и приемный элемент 22 выполнены за одно целое или с соединением для совместного движения.
В то время как при приведении в действие поршневая часть 19 неподвижна по отношению к инструменту 23, как равным образом и корпус 17, цилиндровая часть 20 передвигается вместе с приемным элементом 22. Для этого гидравлическая жидкость перекачивается из инструмента 23 через образующую гидравлический разъем (подключение) соединительную линию 24 в поршневую часть 19, для чего, в частности, к соединительной линии 24 прилегает высверленное донное отверстие 25 поршневой части 19.
Если смотреть более подробно, то поршневая часть 19 выполнена в виде продольно протяженной цилиндрической части, которая имеет внутри выемку 26, выполненную также в виде цилиндра. Продольно протяженная конструкция поршневой части 19, причем длина L поршневой части предпочтительно соответствует примерно от 2- до 5-кратному диаметру D поршневой части, обеспечивает стабильное направление передвигающейся по отношению к ней цилиндровой части 20.
Если смотреть далее, корпус 17 имеет поперечный палец 27, который на одной стороне одновременно образует также опору для возвратной пружины 21. На другой стороне возвратная пружина 21 опирается на дно 28 приемного элемента 22. Относительно поперечного пальца 27 или соответствующего ему места корпуса 17 поршневая часть 19 и возвратная пружина 21 проходят в противоположных направлениях по отношению друг к другу.
Губки закреплены непосредственно на корпусе 17 при помощи крепежной детали 16 или держателя 48, являясь тем самым неподвижными по отношению к инструменту 23 в соединенном состоянии, или они закреплены на приемном элементе 22 при помощи держателя 48. Закрепление является жестким. Крепежная деталь 16 или удерживающая деталь 48 не может передвигаться по отношению к корпусу 17 или приемному элементу 22. Описанные крепления губок, которые соединены друг с другом через устройство 18 перемещения, соединены или могут соединяться, включая далее устройство 18 перемещения, с инструментом 23 при помощи общего соединительного устройства 30. Поршневое/цилиндровое устройство устройства 18 перемещения образованно со стороны губок соединительного устройства 30.
Вследствие наполнения под давлением выемки 26 гидравлической жидкостью цилиндровая часть 20 передвигается из положения согласно фиг. 4 в положение согласно фиг. 5. Так как вместе с ней одновременно передвигается приемный элемент 22, возвратная пружина 21 соответственно сжимается и разжимается.
Поперечный палец 27 расположен на участке корпуса 17, который (участок) проходит относительно соединительной линии 24 на другой стороне дна поршня, и проходит (палец) сквозь два образованных с расположением напротив друг друга продольных паза 29 приемного элемента 22.
Соединительная линия 24 является частью соединительного устройства 30 (см. также фиг. 6), которое делает возможным разъемное при эксплуатации соединение блока из губок и устройства перемещения с инструментом 23. Соединительное устройство 30 может быть соединено с инструментом при помощи винтового соединения.
В частности, соединительное устройство состоит соответственно из механического адаптера, например винтового соединения, и полости, которая переходит в соединительную линию 24, для введения и выведения гидравлической жидкости в поршневую часть 19. Одновременно соединительное устройство 30 дистанцирует упомянутый блок из губок и устройства перемещения при помощи горловинообразной конструкции от обращенной торцевой поверхности инструмента 23. Однако предпочтительно, как в примере осуществления, имеющая резьбовое устройство нижняя область ввинчивается в эту торцевую сторону инструмента 23.
Сверх этого опирание соединенного с инструментом 23 устройства губок целиком достигнуто при помощи насадки 31, выполненной продольно протяженной. Насадка 31 проходит поперек направления перемещения губок.
Другой вариант осуществления с поворотными губками разъяснен со ссылкой на фиг. 7-13.
Поворотные губки 32, 33 соединены в общем шарнирном соединении 34. Начиная с шарнирного соединения, поворотные губки 32, 33 со стороны инструмента выполнены принципиально тем же самым образом, как описано в DE 102005028083 А1 или US 7216532 В2. Тем самым объем раскрытия этой публикации также полностью включается с этой точки зрения в раскрытие изобретения данной заявки для включения также признаков этой публикации в данную заявку.
Установочные проушины 35, 36 каждой из губок 32, 33 выполнены, как описано также в упомянутой публикации, с различными толщинами, измеренными в осевом направлении установочного отверстия. Установочная проушина 35 по сравнению с установочной проушиной 36 имеет толщину примерно в 3 раза больше.
Расстояние в свету между обеими установочными проушинами 36 и 35 соответствует примерно размеру по толщине установочной проушины 35 большей толщины. В монтажном состоянии губки ориентированы относительно друг друга таким образом, что установочные проушины 35, 36 расположены с взаимным проникновением друг в друга. Установочная проушина 35 большей толщины одной губки 33 расположена соответственно между обеими установочными проушинами 35 и 36 другой губки 32. Следовательно, установочные проушины 36 меньшей толщины расположены с наружной стороны образованной пары губок.
В монтажном состоянии через установочные отверстия 6 обеих губок 32, 33 проходит крепежный палец 37.
Как можно более подробно заключить, например, из фиг. 9, крепежный палец 37 проходит сквозь два плеча 38, 39 крепежной горловины 40. Говоря о крепежном пальце 37, речь может идти, в частности, о пальце, который известен из ЕР 1491295 А1 или US 2005/0011236 А1. Тем самым соответствующее содержание этого напечатанного текста также полностью включается в раскрытие изобретения данной заявки с целью включения также признаков этого напечатанного текста в пункты формулы изобретения данной заявки.
Губка 32 по направлению к свободному концу или к пробивному пуансону 8 образована по-разному относительно губки 33. На виде сбоку согласно фиг. 8 губка 32 имеет образующую угол форму, причем в открытом состоянии губок согласно фиг. 7 первый отрезок губки, исходя из шарнирного соединения 34, проходит приблизительно горизонтально, а второй отрезок губки в противоположность этому приблизительно вертикально. Затем на дальнейшем отрезке губки закреплен пробивной пуансон 8 по существу тем же самым способом, который уже описан в отношении губки первого варианта осуществления.
По сравнению с этим вторая губка 33 проходит уже приблизительно вертикально в положении, соответствующем фиг. 7 или 8. Причем второй отрезок губки 32 и губка 33 расположены с расхождением друг от друга. В том числе под углом α примерно от 30° до 60°.
Поворотные губки второго варианта осуществления разъяснены далее со ссылкой на фиг. 10-13.
На фиг. 10 и 11 изображено соединительное устройство этого варианта осуществления. Здесь существенно то, что в соответствии с указанием ЕР 1084798 А2 или US 6718870 B1 в соединительном устройстве 49 относительно поршневого/цилиндрового устройства, образованного в итоге во взаимодействии с инструментом 23, уже расположено тело 50 поршня, которое окружено возвратной пружиной 51. В этом варианте осуществления со стороны губки тела 50 поршня в соединительном устройстве 49 также установлены ролики 52, которые взаимодействуют с соответствующими взаимодействующими поверхностями 53 губок. Далее предпочтительно в этом варианте осуществления губки предварительно нагружены нажимной пружиной 54 в положение, которое принципиально соответствует положению пробивки.
Фиг. 11 показывает положение в конце процесса пробивки, причем поршень 51 гидравлически смещен посредством присоединенного инструмента 23, который здесь подробно не изображен.
Фиг. 12 и 13 показывают на виде в перспективе и соответственно на поперечном разрезе устройство губок в их открытом положении и без соединительного устройства.
Со ссылкой на фиг. 14-16 разъяснена дополнительно более подробно конструкция пробивного пуансона 8 и его крепления в отношении двух возможных вариантов осуществления.
Вариант осуществления, который можно примерно увидеть на фиг. 4, изображен на фиг. 14 в подетальном виде. Со стороны пробивного пуансона удерживающая деталь 15 имеет дисковое образование 41, которое выступает за цилиндрическую удерживающую деталь 15 поперек продольной протяженности удерживающей детали 15. Тем самым предоставлена занимающая наибольшую площадь опора удерживающей детали 15 на обращенной обратной стороне пробивного пуансона 8. Таким образом, может быть также предоставлен верхний упор для нажимной пружины 11.
Это дисковое образование имеет центральное отверстие 42 под винты, в которое входит с зацеплением крепежный винт 43, который проходит сквозь пробивной пуансон 8 и закрепляет его, таким образом, на удерживающей детали 15.
С одной стороны скребковая деталь 10 закреплена на пробивном пуансоне 8 при помощи продольного паза 44 и входящего с ним в зацепление винта 45, а с другой стороны при помощи охватывающего сзади донного участка 14. Это предпочтительно, например, в ходе монтажа, если удерживающая деталь 15 еще не соединена с крепежной деталью 16 и нажимная пружина 11, таким образом, еще не имеет никакой контропоры.
Другой вариант осуществления согласно фиг. 15 и 16 отличается от описанного ранее варианта осуществления тем, что на удерживающей детали 15, на стороне, обращенной к пробивному пуансону 8, одновременно образован винтообразный выступ 46. Пробивной пуансон 8 имеет подходящее для этого отверстие 47 с резьбой, так что обе детали могут соединяться, таким образом, при помощи винтового соединения.
Все раскрытые признаки являются существенным (сами по себе) для изобретения. Тем самым содержание соответствующих приложенных приоритетных материалов (копия ранее поданной заявки) также полностью включается в раскрытие изобретения заявки с целью включения также признаков этих материалов в пункты формулы изобретения данной заявки. Зависимые пункты формулы изобретения в их необязательно дополнительной формулировке характеризуют независимое, обладающее признаками изобретения, усовершенствование уровня техники, в частности, для подачи на основе этих пунктов формулы изобретения выделенных заявок.
Список ссылочных позиций
1 прессовальный инструмент
2 возвратный клапан
3 резервуар
4 толкатель насоса
5 первая губка
6 пробивное отверстие
7 вторая губка
8 пробивной пуансон
9 пробивная вставка
10 скребковая деталь
11 нажимная пружина
12 край
13 пробивные наконечники
14 донный участок
15 удерживающая деталь
16 крепежная деталь
17 корпус
18 устройство перемещения
19 поршневая часть
20 цилиндровая часть
21 возвратная пружина
22 приемный элемент
23 инструмент
24 соединительная линия
25 высверленное донное отверстие
26 выемка
27 поперечный палец
28 дно
29 продольные пазы
30 соединительное устройство
31 насадка
32 поворотная губка
33 поворотная губка
34 шарнирное соединение
35 установочная проушина
36 установочная проушина
37 крепежный палец
38 плечо
39 плечо
40 крепежная горловина
41 дисковое образование
42 отверстие под винты
43 крепежный винт
44 продольный паз
45 винт
46 выступ
47 отверстие с резьбой
48 держатель
49 соединительное устройство
50 тело поршня
51 возвратная пружина
52 ролики
53 взаимодействующие поверхности
54 нажимная пружина L длина
D диаметр
α угол
Реферат
Устройство выполнено в виде поворотной пары губок, которое может соединяться с инструментом (23), предпочтительно приводимым в действие гидравликой, причем на одной губке образован пробивной пуансон (8), а на другой губке - пробивное отверстие (6). Для предоставления предпочтительной пары губок для пробивки отверстий или выемок предпочтительно в деталях из листового металла на имеющей пробивной пуансон (8) губке образована подвижная по отношению к пробивному пуансону (8) скребковая деталь (10), которая расположена в направлении пробивки снаружи внешнего контура пробивного пуансона (8). 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 16 ил.
