Палец для зажатия прилегающих друг к другу элементов - RU2683332C2

Чертежи

Описание

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к пальцу для зажатия прилегающих друг к другу элементов, которые имеют отверстия, включающему в себя тело пальца, которое с одной стороны прилегающих друг к другу элементов может вводиться в отверстия, приводное средство, которое может приводиться в действие с одного конца тела пальца, а также зажимные средства, которые установлены в теле пальца и при помощи приводного средства могут частично выходить из тела пальца.

Из EP 2 333 356 B1 известен палец указанного выше типа, при помощи которого два или более прилегающих друг к другу элементов любого типа, которые имеют отверстия, можно зажимать друг с другом. Подобные пальцы включают в себя тело пальца, в которое с одной торцевой стороны может ввинчиваться ходовой винт, который на этом конце выдается за тело пальца и одновременно служит в качестве ручного колеса в большинстве случае с увеличенным по сравнению с телом пальца диаметром. На этом конце тела пальца предусмотрена скользящая втулка, которая расположена без возможности поворота, однако с возможностью перемещения в продольном направлении и выступает за тело пальца в радиальном направлении наружу. На противоположном конце в теле пальца расположены проходящие насквозь в радиальном направлении наружу отверстия, через которые в качестве зажимных элементов шарики могут перемещаться настолько далеко наружу, что они выступают за наружный периметр тела пальца в этом месте. Перемещение этих шариков в радиальном направлении наружу достигается при помощи ходового винта, который в области зажимных элементов имеет коническую поверхность в виде усеченного конуса, которая сужается по направлению к обращенному от рукоятки концу. Как только эта поверхность в виде усеченного конуса входит в контакт с шариками, и ходовой винт ввинчивается далее вперед, эта коническая поверхность выжимает шарики наружу, так что они выдаются за наружный периметр тела пальца. Перед зажатием шарики находятся во втянутом состоянии внутри тела пальца. Вследствие этого возможно проталкивать палец его имеющим шарики концом сквозь соосные отверстия прилегающих друг к другу элементов, пока шарики не будут находиться перед наружной поверхностью элементов. Теперь ходовой винт при помощи рукоятки ввинчивается вперед, вследствие чего сначала шарики перемещаются наружу. Рукоятка ходового винта, которая имеет больший диаметр, чем наружный диаметр тела пальца, находится еще на расстоянии от скользящей втулки. Посредством дальнейшего ввинчивания ходового винта вперед торцевая упорная поверхность рукоятки приближается все больше к скользящей втулке и продавливает ее, наконец, по направлению к выдвинутым наружу шарикам на другом конце пальца. Тем самым при помощи лишь небольшого количества шагов возможно простое, допускающее очень высокую нагрузку и соединение двух или нескольких прилегающих друг к другу элементов без зазора.

Из DE 199 17 209 C2 известен другой палец указанного вначале типа. У этого пальца на теле пальца расположен больший в диаметре опорный элемент, который либо неподвижно соединен с телом пальца, либо может изменять свое положение на теле пальца, входя в зацепление своей внутренней резьбой с предусмотренной на наружной стороне тела пальца наружной резьбой. Зажатие прилегающих друг к другу элементов осуществляется в этом случае снова при помощи шариков в качестве зажимного средства между шариками и опорным элементом.

Из DE 202 19 317 U1 известен следующий палец указанного вначале типа. Этот палец также имеет больший в диаметре по сравнению с телом пальца опорный элемент. Приводное средство, например, ходовой винт, имеет рукоятку, которая выполнена в виде стакана и охватывает опорный элемент. Зажатие прилегающих друг к другу элементов осуществляется в этом случае снова при помощи шариков в качестве зажимного средства между шариками и рукояткой.

Подобные пальцы для зажатия прилегающих друг к другу элементов находят применение, например, в сочетании со сварочными столами, при помощи которых предметы можно закреплять и сваривать или обрабатывать другим способом. Однако наряду с этим существует также множество других возможностей использования для сварочных столов, например, для проведения разметки устройств или тому подобного. Подобные сварочные столы известны, например, из EP 0 541 904 A1 или DE 91 09 540 U1.

Сварочные столы на своей верхней поверхности и при необходимости также на боковых стенках плиты стола имеют множество в большинстве случае круглых отверстий, которые расположены с равномерным шагом сетки. Наряду с этим сварочные столы имеют разнообразные принадлежности, при помощи которых создаются условия для закрепления предметов. Так предусмотрены имеющие по существу форму угла упоры, которые также имеют круглые отверстия или же также удлиненные отверстия. Эти упоры могут соединяться друг с другом или со столом посредством зажимных элементов, например, зажимных пальцев, которые могут состоять из резьбового винта с соответствующей гайкой. Наряду с этим применение находят также разъясненные выше пальцы, которые с одной стороны вставляются в отверстия стола и фиксируются внутри отверстия или на нижней стороне плиты стола.

Кроме того, в сочетании со сварочными столами используются в качестве зажимного элемента струбцины, которые также служат для зажатия предметов. В качестве других принадлежностей еще известны различные упоры с круглыми и/или удлиненными отверстиями и призмами.

Отверстия в сварочных столах и в их оснастке выполняются в большинстве случае в виде круглых сквозных отверстий, которые могут быть снабжены фаской, то есть могут иметь углубление в виде усеченного конуса.

Однако при использовании шариков в качестве зажимного средства в пальцах существует тот недостаток, что шарики воздействуют на один из зажимаемых элементов лишь точечно или линейно в области отверстия, так что благодаря зажимным усилиям могут возникать деформации материала.

Подобные деформации материала могут предотвращаться, если между зажимными средствами пальца и прилегающими друг к другу элементами имеется соединение с геометрическим замыканием, которое приводит к распределению зажимных усилий. При использовании упомянутых выше резьбовых винтов с соответствующей гайкой в качестве зажимного элемента и головка резьбового винта, и гайка прилегают с геометрическим замыканием к зажимаемым элементам. В случае снабженных фаской сквозных отверстий известны соединительные пальцы с расположенной на теле пальца потайной (утопленной) головкой и винтом, которые делают возможным плотное свинчивание двух или нескольких прилегающих друг к другу элементов. Тем не менее, и резьбовой винт с соответствующей гайкой, и соединительный палец не могут обслуживаться с одной стороны.

DE 10 2011 101 096 A1 описывает палец указанного вначале типа, у которого зажимное средство выполнено в виде по меньшей мере одного скользящего элемента, установленного в теле пальца с защитой от проворачивания, и наружный участок скользящего элемента имеет опорную поверхность в виде сегмента боковой поверхности усеченного конуса или кольцеобразную опорную поверхность. И хотя вследствие этого достигается соединение с геометрическим замыканием между скользящими элементами и зажимаемыми элементами, тем не менее, ввиду сил трения могут возникать проблемы при разъединении соединения, то есть не на сто процентов гарантировано, что скользящие элементы снова перемещаются внутрь тела пальца, для того чтобы была возможность вытаскивать палец из отверстий.

На материалы указанных в уровне техники документов сделана ссылка, и они становятся предметом данной заявки.

В основе данного изобретения лежит задача по предоставлению обслуживаемого с одной стороны пальца с другим зажимным средством.

Эта задача решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Для пальца для зажатия прилегающих друг к другу элементов, имеющих отверстия, включающего в себя тело пальца, которое с одной стороны прилегающих друг к другу элементов может вводиться в отверстия, приводное средство, которое может приводиться в действие с одного конца тела пальца, а также зажимные средства, которые установлены в теле пальца и при помощи приводного средства могут частично выходить из тела пальца, согласно изобретению предлагается то, что в качестве зажимных средств предусмотрены откидные элементы, которые против возвратного усилия могут откидываться из тела пальца. Исполнением зажимных средств в виде откидных элементов обеспечивается то, что не возникают нежелательные силы трения, которые препятствуют возврату откидных элементов в тело пальца при разъединении соединения. Наличие возвратного усилия дополнительно способствует этому предпочтительным образом. При этом откидные элементы могут быть установлены в приемных выемках тела пальца свободно и могут наклоняться вокруг края откидного элемента. Однако было бы также возможно закреплять откидные элементы с возможностью откидывания на осях в теле пальца.

Отверстия в прилегающих друг к другу элементах могут быть сквозными отверстиями, которые при необходимости имеют уклон.

Палец может включаться в себя скользящую втулку, которая на одном конце тела пальца расположена без возможности поворота, однако с возможностью перемещения в продольном направлении и выступает за тело пальца наружу. Альтернативно также возможно, что тело пальца имеет опорный элемент, который либо неподвижен, либо при помощи наружной резьбы на теле пальца может перемещаться.

Приводное средство может быть ходовым винтом, который входит в зацепление с внутренней резьбой тела пальца, и который при необходимости соединен с рукояткой. Ходовой винт с рукоятки или без нее может быть снабжен внутренним шестигранником. Рукоятка может быть выполнена в виде стакана и охватывать тело пальца. Альтернативно также возможно использование быстродействующего зажимного механизма.

Предпочтительно откидные элементы выполнены для прилегания с геометрическим замыканием к одному из прилегающих друг к другу элементов в откинутом наружу состоянии.

Согласно предпочтительному варианту осуществления пальца предусмотрены по меньшей мере два, предпочтительно четыре откидных элемента, поперечным сечением в продольном направлении пальца которых является сектор окружности.

Возвратное усилие может быть простым способом образовано охватывающим откидные элементы упругим кольцом круглого сечения. Также было бы возможно реализовывать возвратное усилие посредством пружин.

Если приводное средство, например, ходовой винт, воздействует на откидные элементы через шарики, то получается исполнение с наиболее легким ходом. Альтернативно было бы также возможно, что приводное средство непосредственно воздействует на откидные элементы, которые для этого могут быть при необходимости выполнены с соответствующими формами.

Для того, чтобы в частности при установленных свободно в теле пальца откидных элементах обеспечивать надежную работоспособность пальца, предлагается, что палец имеет защиту от проворачивания для откидных элементов.

В варианте осуществления пальца, в котором приводное средство воздействует на откидные элементы через шарики, простая защита от проворачивания получается в том случае, если откидные элементы имеют по вырезу, в котором шарик воздействует на откидной элемент.

В варианте осуществления пальца с шариками или без них, через которые приводное средство воздействует на откидные элементы, в качестве защиты от проворачивания в теле пальца между откидными элементами могут быть предусмотрены направляющие штифты или направляющие ребра.

При помощи чертежа примеры осуществления изобретения разъяснены более подробно. На чертеже показаны:

фиг. 1 - вид в перспективе пальца;

фиг. 2 - вид пальца с фиг. 1 в разобранном виде;

фиг. 3 - вид сверху пальца с фиг. 1;

фиг. 4a - разрез по линии IV-IV с фиг. 3 в не зажатом состоянии пальца;

фиг. 4b - разрез по линии IV-IV с фиг. 3 в зажатом состоянии пальца;

фиг. 5a, 5b и 5c - различные виды откидного элемента пальца с фиг. 1;

фиг. 6 - разрез по линии VI-VI с фиг. 5a;

фиг. 7 - вид в перспективе другого пальца;

фиг. 8 - вид пальца с фиг. 7 в разобранном виде;

фиг. 9 - вид сверху пальца с фиг. 7;

фиг. 10a - разрез по линии X-X с фиг. 9 в не зажатом состоянии пальца;

фиг. 10b - разрез по линии X-X с фиг. 9 в зажатом состоянии пальца;

фиг. 11 - разрез по линии XI-XI с фиг. 9 в зажатом состоянии пальца;

фиг. 12a, 12b и 12c - различные виды откидного элемента пальца с фиг. 7;

фиг. 13 - разрез по линии XIII-XIII с фиг. 12a;

фиг. 14 - вид в перспективе дальнейшего пальца;

фиг. 15 - вид пальца с фиг. 14 в разобранном виде;

фиг. 16 - вид сверху пальца с фиг. 14;

фиг. 17a - разрез по линии XVII-XVII с фиг. 16 в не зажатом состоянии пальца;

фиг. 17b - разрез по линии XVII-XVII с фиг. 16 в зажатом состоянии пальца;

фиг. 18 - разрез по линии XVIII-XVIII с фиг. 16 в зажатом состоянии пальца;

фиг. 19a, 19b и 19c - различные виды откидного элемента пальца с фиг. 14; и

фиг. 20 - разрез по линии XX-XX с фиг. 19a.

На фиг. с 1 по 3 изображен палец 1 для зажатия прилегающих друг к другу элементов, которые имеют отверстия, выполненный наподобие фиксатора. Для разъяснения дополнительно делается ссылка на фиг. 4a, 4b, которые представляют изображения в разрезе пальца 1, и на фиг. 5a, 5b, 5c, а также 6, которые представляют откидной элемент пальца 1.

Палец 1 включает в себя тело 2 пальца, которое может вводиться в отверстия не изображенных на чертеже, прилегающих друг к другу элементов. Отверстия могут быть выполнены в виде круглых сквозных отверстий, которые могут быть снабжены фаской, то есть могут иметь уклон в виде усеченного конуса. Тело 2 пальца в одной концевой области пронизывается отверстиями 3, в которых шарики 4 могут перемещаться в радиальном направлении вперед и назад.

В другой концевой области тела 2 пальца скользящая втулка 5 расположена без возможности поворота, однако с возможностью перемещения в продольном направлении тела 2 пальца и выступает за тело 2 пальца в радиальном направлении наружу.

Внутри тела 2 пальца предусмотрено отверстие 6, которое в верхней области имеет внутреннюю резьбу 7. В качестве приводного средства в отверстие 6 может ввинчиваться относительно тела 2 пальца ходовой винт 8, который имеет соответствующую наружную резьбу 9. При этом ходовой винт 8 выступает с торца за тело 2 пальца и скользящую втулку 5 и там расширен для образования рукоятки 10. Рукоятка 10 соединена с ходовым винтом 8 без возможности поворота, в данном случае выполнена за одно целое с ним и имеет на своем торцевом конце внутренний шестигранник 11 для приема соответствующего гаечного ключа с плечом рычага.

Для повышения шероховатости рукоятка 10 и/или скользящая втулка 5 могут быть снабжены рифленым или противоскользящим покрытием.

Скользящая втулка 5 может перемещаться в осевом продольном направлении относительно тела 2 пальца по некруглым, предпочтительно плоским, направляющим поверхностям 12, однако ввиду некруглой формы этих направляющих поверхностей 12 она соединена с телом 2 пальца без возможности поворота. При этом скользящая втулка 5 обладает предпочтительно тем же наружным диаметром, как и рукоятка 10, и в частности большим наружным диаметром, чем диаметр отверстий в прилегающих друг к другу элементах, так что скользящая втулка 5 своим торцевым концом 13 прилегает к зажимаемому элементу.

На торцевом конце 13 скользящей втулки 5 предусмотрен паз для приема кольца 14 круглого сечения, которое является причиной того, что скользящая втулка 5 и вместе с ней также тело 2 пальца могут прокручиваться на зажимаемом элементе с трудом.

В области направляющих поверхностей 12 стопорные штифты 15 введены через отверстия 16 в теле 2 пальца. Стопорные штифты 15 взаимодействуют с не изображенными на чертеже, однако достаточно известными из EP 2 333 356 B1 упорами, которые расположены в скользящей втулке 5 и образуют, таким образом, стопорное устройство, которое фиксирует скользящую втулку 5 на теле 2 пальца. При этом ходовой винт 8 фиксирует положение стопорных штифтов 15 в отверстиях 16 тела 2 пальца. Тем самым скользящую втулку 5 можно сдвигать по телу 2 пальца лишь до тех пор, пока упор скользящей втулки 5 не будет прилегать к стопорному штифту 15, так что скользящая втулка 5 даже при отсоединенном ходовом винте 8 не может полностью сниматься с тела 2 пальца.

В теле 2 пальца в приемной выемке 17 для зажимных средств в виде кольцевого широкого паза установлены откидные элементы 18, исполнение которых наиболее ясно видно на фиг. 5a, 5b, 5c, а также 6. Вместо показанных в примере осуществления четырех откидных элементов 18 могли бы быть также предусмотрены по меньшей мере два откидных элемента 18 или другое количество откидных элементов. При этом откидные элементы 18 находятся в радиальном направлении снаружи соответственно перед шариками 4.

На фиг. 5c можно увидеть, что поперечным сечением откидных элементов 18 в продольном направлении пальца 1 является сектор окружности.

Входящая в контакт с зажимаемым элементом область 19 откидных элементов 18 выполнена для прилегания с геометрическим замыканием к одному из прилегающих друг к другу элементов в разъясненном далее более подробно, откинутом наружу состоянии. При этом точное исполнение области 19 может выбираться в зависимости от исполнения отверстий в прилегающих друг к другу элементах. Противоположная области 19 область 20 откидных элементов 18 выполнена со скосом на поперечном сечении для откидывания.

Откидные элементы 18 имеют паз 21 для приема охватывающего откидные элементы упругого кольца 22 круглого сечения. Кольцо 22 круглого сечения оказывает возвратное усилие на откидные элементы 18 в направлении тела 2 пальца.

Для того чтобы предотвращать проворачивание откидных элементов 18 во время процесса откидывания, откидные элементы 18 имеют вырез 23, в котором шарики 4 воздействуют на откидные элементы 18, что можно наиболее ясно увидеть на фиг. 4a и 4b.

При зажатии ходовой винт 8 своим противоположным рукоятке 10 концом воздействует на шарики 4 и сдвигает шарики 4 в радиальном направлении наружу, для чего конец ходового винта выполнен в виде конуса. Следует понимать, что также другая форма, например, округлая, была бы возможна. При сдвиге шарики 4 воздействуют на откидные элементы 18 и откидывают откидные элементы против возвратного усилия кольца 22 круглого сечения из тела 2 пальца наружу. Это обеспечивается видимым в частности на фиг. 4a, 4b расположением точки воздействия шариков 4 на откидные элементы 18 и расположением пазов 21 и соответственно кольца 22 круглого сечения.

В изображенном на фиг. 4a не зажатом состоянии пальца 1 шарики 4 и откидные элементы 18 находятся внутри тела 2 пальца, так что тело 2 пальца может проводиться через отверстия в зажимаемых, прилегающих друг к другу элементах, пока конец 13 скользящей втулки 5 не будет прилегать кольцом 14 круглого сечения к одному из прилегающих друг к другу элементов.

Палец 1 зажимается, как это изображено на фиг. 4b, благодаря тому, что при помощи рукоятки 10 ходовой винт 8 ввинчивается вперед, то есть на фиг. 4b направо по отношению к телу 2 пальца. Вследствие этого противоположный рукоятке 10 конец ходового винта 8 вступает в контакт с шариками 4 и выдавливает их в радиальном направлении наружу, вследствие чего откидные элементы 18 откидываются из тела 2 пальца. Так как шарики 4 воздействуют в вырезе 23 на откидные элементы 18, проворачивание откидных элементов 18 при откидывании исключено. Наконец во время дальнейшего ввинчивания ходового винта 8 рукоятка 10 вступает в контакт со скользящей втулкой 5 и сдвигает ее по телу 2 пальца в направлении откидных элементов 18, пока не изображенные, прилегающие друг к другу элементы не будут зажаты между откидными элементами 18, то есть между вступающей в контакт с зажимаемым элементом областью 19 откидных элементов 18 и торцевым концом 13 скользящей втулки 5. Таким образом, при помощи пальца 1 можно зажимать прилегающие друг к другу элементы с различными суммарными толщинами.

На фиг. с 7 по 13 изображен другой палец 1, а на фиг. с 14 по 20 следующий палец 1 для зажатия прилегающих друг к другу элементов, который отличается соответственно исполнением защиты от проворачивания для откидных элементов 18. Поэтому совпадающие составные элементы пальца 1 снабжены одинаковыми ссылочными позициями, и для предотвращения повторений делается ссылка на подробное описание пальца 1 с фиг. 1 - 6.

В теле 2 пальца в приемной выемке 17 для зажимных средств в виде кольцевого паза установлены откидные элементы 18. Здесь также вместо показанных в примерах осуществления фиг. 7 - 13 или - 14 - 20 четырех откидных элементов 18 могли бы быть предусмотрены по меньшей мере два откидных элемента 18 или другое количество откидных элементов. Откидные элементы 18 находятся в радиальном направлении снаружи перед шариками 4 и не обладают вырезом 23.

Между откидными элементами 18 у пальца 1 с фиг. 7 - 13 находится по направляющему штифту 24, который зафиксирован, например, ввинчен, вклеен или запрессован в отверстиях 25 в теле 2 пальца. Расположение направляющих штифтов 24 между откидными элементами 18 наиболее ясно видно из сравнения изображений в разрезе с фиг. 10b и 11.

У пальца 1 с фиг. 14 - 20 между откидными элементами 18 предусмотрены направляющие ребра 26, которые разделяют приемную выемку 17 для зажимных средств соответственно на отдельную область для одного из откидных элементов 18. Следует понимать, что направляющие ребра также имеют паз 27 для приема кольца 22 круглого сечения.

Угловой диапазон сектора окружности, который образует поперечное сечение откидных элементов 18, меньше в вариантах осуществления с фиг. 7 - 13 или 14 - 20, для того чтобы оставлять между откидными элементами 18 место для направляющих штифтов 24 или направляющих ребер 26, как это в частности видно на фиг. 12c и 19c в сравнении с фиг. 5c.

Посредством направляющих штифтов 24 или направляющих ребер 26 обеспечивается то, что откидные элементы 18 при откидывании из тела 2 пальца не могут проворачиваться.

В отношении указанных во вводной части описания дальнейших возможностей исполнения пальцев для зажатия прилегающих друг к другу элементов, в частности раскрытых в DE 202 19 317 U1 и DE 199 17 209 C2, обращается внимание на то, что соответствующие изобретению откидные элементы 18, которые могут откидываться против возвратного усилия из тела 2 пальца наружу, могут также применяться в пальцах без скользящей втулки, однако с опорными элементами и/или выполненными в виде стакана рукоятками или с быстродействующим зажимным механизмом.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 палец

2 тело пальца

3 отверстия

4 шарики

5 скользящая втулка

6 отверстие

7 внутренняя резьба

8 ходовой винт

9 наружная резьба

10 рукоятка

11 внутренний шестигранник

12 направляющие поверхности

13 торцевая сторона

14 кольцо круглого сечения

15 стопорные штифты

16 отверстия

17 приемная выемка для зажимных средств

18 откидные элементы

19 область

20 область

21 паз

22 кольцо круглого сечения

23 вырез

24 направляющий штифт

25 отверстия

26 направляющее ребро

27 паз

Реферат

Изобретение относится к пальцу для зажима прилегающих друг к другу элементов с отверстиями и направлено на повышение надежности работы устройства целиком. Палец включает в себя тело пальца, приводное средство и зажимные средства. Тело пальца с одной стороны прилегающих друг к другу элементов может вводиться в отверстия. Приводное средство может приводиться в действие с одного конца тела пальца. Зажимные средства установлены в теле пальца и при помощи приводного средства могут частично выходить из тела пальца. В качестве зажимных средств предусмотрено по меньшей мере два, предпочтительно четыре откидных элемента, которые против возвратного усилия могут откидываться из тела пальца, для прилегания с геометрическим замыканием к одному из прилегающих друг к другу элементов выполнены в откинутом наружу состоянии и поперечным сечением в продольном направлении пальца которых является сектор окружности. 5 з.п. ф-лы, 29 ил.

Формула