Результат интеллектуальной деятельности: РУЧНАЯ МАШИНА, ПРЕЖДЕ ВСЕГО РУЧНАЯ ШЛИФОВАЛЬНАЯ МАШИНА

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к ручной машине, прежде всего частности к ручной шлифовальной машине, предпочтительно выполненной в виде угловой шлифовальной машины, согласно ограничительной части пункта 1 формулы.

Уровень техники

Известная из публикации EP 0583270 B1 ручная машина, выполненная в виде угловой шлифовальной машины, снабжена защитным кожухом, который для ограждения установленного на приводном шпинделе рабочего инструмента устанавливается своей втулочной частью (бортом) на посадочной шейке расположенного со стороны корпуса машины опорного фланца, служащего опорой для приводного шпинделя, и жестко в окружном направлении фиксируемого в нескольких угловых положениях посредством стопорного устройства.

Втулочная часть выполнена в виде чашеобразного колпака, устанавливаемого осевым движением на посадочную шейку и фиксируемого на ней от осевого перемещения за счет геометрического замыкания (стопорного соединения).

Стопорное устройство со стопорными элементами, действующими между втулочной частью и посадочной шейкой, содержит кольцевой элемент, расположенный между уступом опорного фланца и кромкой чашеобразного колпака, образующего втулочную часть, закрепленный на опорном фланце с фиксацией от проворачивания и имеющий участок, отогнутый к указанной кромке и пружинящий в осевом направлении, т.е. упруго поджимающий эту кромку. На этом участке кольцевого элемента в качестве стопорного элемента расположен замковый выступ, которому со стороны кромки колпака соответствуют разнесенные в окружном направлении выемки, являющиеся охватывающими (гнездовыми) стопорными элементами. Участок кольцевого элемента с расположенным на нем замковым выступом снабжен нажимным язычком, нажатием на который вручную снимается жесткая в окружном направлении фиксация, что необходимо для перестановки защитного кожуха в другое угловое положение.

В другом стопорном устройстве, известном из публикации DE 3744218 A1, для защитного кожуха, установленного с возможностью поворота на посадочной шейке угловой шлифовальной машины, являющейся опорой приводного шпинделя, сопряжение стопорных элементов осуществляется не в осевом, а в радиальном направлении, и в одном варианте известного решения для этого используется двуплечий рычаг, шарнирно закрепленный со стороны корпуса посредством оси поворота, параллельной оси рабочего шпинделя. Этот качающийся рычаг на одном своем конце снабжен стопорным элементом в виде замкового выступа, которому на окружающей посадочную шейку втулочной части защитного кожуха соответствуют радиальные выемки, расположенные по периферии на расстоянии друг от друга в окружном направлении. Другое плечо качающегося рычага служит нажимной кнопкой и подпружинено в направлении поворота, соответствующем направлению вхождения замкового выступа в соответствующую выемку.

В этом решении защитный кожух также жестко фиксируется от поворота в соответствующих угловых положениях.

Следствием такой жесткой фиксации является то, что при повреждениях рабочего инструмента, например при разрыве шлифовального круга и связанном с этим заклинивании фрагментов шлифовального круга в защитном кожухе либо при защемлении или заклинивании заготовки между рабочим инструментом и защитным кожухом, ручная машина, прежде всего ее защитный кожух и/или его стопорное устройство, могут получить повреждения.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения была положена задача, избежав значительного усложнения и удорожания конструкции, исключить подобные случаи повреждения или, по крайней мере, уменьшить объем таких повреждений, а также, возможно и независимо от этого, создать особенно простое и технологичное стопорное устройство.

Эта задача решается в соответствии с изобретением признаками пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы охарактеризованы целесообразные частные варианты осуществления изобретения, а в отношении выполнения стопорного устройства - также независимые решения.

Отправной точкой предлагаемого в изобретении решения является фиксация защитного кожуха, предусмотренного для ограждения рабочего инструмента по его периферии, в заданном положении по углу поворота (азимутальном положении), определяемом, в частности, условиями применения и целью работы, соответствующим стопорным устройством. Таким образом, посредством этого стопорного устройства для защитного кожуха задается соответствующее заданное положение, в котором защитный кожух при соответствующем силовом воздействии, оставаясь зафиксированным, сможет отклониться в окружном направлении благодаря упругоподатливой реализации фиксации защитного кожуха. Упругоподатливая фиксация защитного кожуха может быть предусмотрена со стороны защитного кожуха и/или со стороны стопорного устройства, и особенно целесообразной является конструкция, обеспечивающая упругую податливость фиксации защитного кожуха в направлении вращения приводного шпинделя. Таким образом, в соответствии с изобретением, соответствующее рабочее положение защитного кожуха (т.е. положение, в котором защитный кожух установлен для выполнения своей защитной функции) определяется областью возможных отклонений - диапазоном углов вокруг замкнутого положения, в пределах которого защитный кожух может поворачиваться при его упругоподатливой фиксации в этом замкнутом положении,

Особенно простая и целесообразная конструкция получается в случае, если упругоподатливая в окружном направлении посадочной шейки фиксация защитного кожуха в его соответствующем замкнутом положении обеспечивается упругими средствами, которые поджимают стопорные элементы стопорного устройства в зацепление, или сопряжение, друг с другом.

Особенно простым образом это достигается при выполнении упругих средств в виде U-образно изогнутой двуплечей пружины, имеющей стопорное плечо и крепежное плечо, соединенные U-образным перегибом, причем крепежное плечо закреплено на стороне корпуса, а на стопорном плече расположены стопорные элементы, взаимодействующие (т.е. входящие в зацепление, или сопрягающиеся) с предусмотренными со стороны борта (втулочной части) защитного кожуха стопорными элементами, и это плечо вытянуто поперек оси приводного шпинделя.

В рамках осуществления изобретения двуплечая пружина может быть расположена таким образом, чтобы плоскость пружины проходила поперек оси приводного шпинделя или же - что является предпочтительным вариантом предлагаемого решения - в направлении оси приводного шпинделя. В обоих случаях выполнением упругого элемента в виде двуплечей пружины с двумя плечами и соединением плеч посредством перегиба также достигается податливость пружины в направлении протяженности плеч, которая и обусловливает упругоподатливую фиксацию защитного кожуха в рабочем положении относительно соответствующего замкнутого положения.

Целесообразно выполнение двуплечей пружины в виде пластинчатой пружины с поворачивающимися за счет перегиба относительно друг друга в направлении плоскости пружины, уплощенными поперек плоскости пружины стопорным и крепежным плечами, чем достигаются высокие усилия прижатия для стопорения защитного кожуха и высокие усилия реакции опоры для обеспечения упругости фиксации. Оказывать влияние на величину этих усилий, а также на их отношение можно также за счет того, что крепежное плечо и стопорное плечо проходят, глядя в направлении плоскости пружины, под углом друг к другу, в результате чего в зоне перегиба двуплечей пружины ее плечи разведены в стороны. Подобное разведение плеч имеет также то преимущество, что плечи проходят с угловым смещением относительно друг друга поперек плоскости пружины, благодаря чему крепежный винт, проходящий через крепежное плечо вблизи перегиба, находится вне зоны перекрытия со стопорным плечом, а значит, к нему имеется хороший доступ.

Краткое описание чертежей

Другие преимущества и целесообразные варианты осуществления изобретения раскрыты в прилагаемой формуле изобретения, в приведенном ниже описании осуществления изобретения, а также на чертежах, на которых показано:

на фиг.1 - схематизированный вид сверху ручной машины, выполненной в виде ручной шлифовальной машины с приводным шпинделем, проходящим параллельно плоскости чертежа и несущим рабочий инструмент, предпочтительно в виде шлифовального или отрезного круга, и окружающей приводной шпиндель посадочной шейкой, на которой с возможностью поворота установлен защитный кожух, который зафиксирован стопорным устройством, находящимся в своем замкнутом положении, в представленном на чертеже рабочем положении,

на фиг.2 - изображение, соответствующее фиг.1, на котором стопорное устройство показано в разомкнутом положении,

на фиг.3 - схематизированное изображение в разрезе по линии III-III на фиг.1, причем стопорное устройство содержит упругие средства в виде пружины, плоскость которой проходит поперек плоскости чертежа, в частности перпендикулярно ей, и таким образом проходит примерно вдоль оси приводного шпинделя, т.е. в продольном, или осевом, направлении,

на фиг.4 - изображение, соответствующее фиг.3, на котором, в отличие от фиг.3, показаны упругие средства в виде пружины, плоскость которой проходит вдоль плоскости чертежа, в частности параллельно плоскости чертежа, а соответственно, поперек оси приводного шпинделя, в частности радиально относительно нее, и

на фиг.5-7 - отдельные изображения показанных на фиг.1-3 упругих средств, выполненных в виде двуплечей пружины, имеющей стопорное плечо и крепежное плечо, причем на фиг.5, соответственно фиг.1, двуплечая пружина показана в виде сбоку поперек плоскости пружины и в состоянии, соответствующем замкнутому положению, на фиг.6 двуплечая пружина, изображенная на фиг.5, показана при взгляде на нее по стрелке VI, а на фиг.7 двуплечая пружина, изображенная на фиг.5, показана в различных состояниях, причем сначала двуплечая пружина показана сплошными линиями в своей исходной базовой форме, когда она находится в ненапряженном состоянии, затем двуплечая пружина показана штрихпунктирными линиями отжатой в направлении плоскости ее натяжения и предварительно напряженной в соответствующем фиг.1 замкнутом положении и, наконец, также штрихпунктирными линиями - в соответствующем фиг.2 разомкнутом положении, в котором стопорное плечо отжато еще дальше и соответственно находится в более напряженном состоянии.

Осуществление изобретения

На фиг.1 и 2 приведены соответствующие друг другу изображения ручной машины, представляющей собой ручную шлифовальную машину 1, в боковой проекции. Шлифовальная машина 1 в рассматриваемом варианте осуществления изобретения выполнена в виде машины с электрическим приводом и имеет корпус 2, в котором известным образом размещен не показанный на чертеже привод с двигателем и подключенной к нему передачей и который в рассматриваемом варианте осуществления изобретения на одном из своих концов соединен в осевом направлении, в данном случае при помощи резьбовых соединений, с опорным фланцем 3. Соответствующие осевые резьбовые соединения обозначены на чертеже позицией 4.

Как показано на фиг.3, через опорный фланец 3 проходит приводной шпиндель 5, направление вращения которого обозначено стрелкой 38, и который выступает из посадочной шейки 6. Приводной шпиндель 5 проходит, по меньшей мере приближенно, соосно с посадочной шейкой 6. Ось вращения приводного шпинделя 5 и его продольная ось обозначены позицией 7. На конце приводного шпинделя 5 закреплен рабочий инструмент 8, что детально на чертеже не показано. Рабочий инструмент 8 предпочтительно выполнен в виде приводимого во вращение шлифовального или отрезного круга. По меньшей мере по части своей окружности рабочий инструмент 8 огражден защитным кожухом 9, который своей втулочной частью, выполненной в виде борта 10, установлен с возможностью поворота на посадочной шейке 6 и зафиксирован от осевого перемещения относительно посадочной шейки 6, что на чертеже не показано.

Борт 10 образован заплечиком, отогнутым от защитного кожуха 9, т.е. выступающим из него в направлении оси вращения и продольной оси 7 и перекрывающимся с посадочной шейкой 6.

Соответственно требованиям, диктуемым конкретной выполняемой работой, защитный кожух 9 фиксируется в различных рабочих положениях, а именно в различных угловых положениях относительно оси вращения и продольной оси 7.

Этой цели служит стопорное устройство 11, которое в первом варианте его выполнения, показанном на фиг.1-3, имеет упругие средства 12, имеющие стопорные элементы 13, которым со стороны защитного кожуха 9 соответствуют стопорные элементы 14 борта 10. В рассматриваемом варианте осуществления изобретения стопорные элементы 13, предусмотренные со стороны упругих средств 12, выполнены в виде выступающих язычков 15, которым соответствуют выемки 16 в качестве предусмотренных со стороны борта 10 стопорных элементов 14.

Упругие средства 12 в рассматриваемом варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1-3, представляют собой U-образную двуплечую пружину 17 со стопорным плечом 18, крепежным плечом 19 и соединяющим эти плечи U-образным перегибом 20. Плоскость U-образной двуплечей пружины 17 при ее расположении, показанном на фиг.1-3, имеет осевую ориентацию, т.е. проходит продольно в направлении оси вращения и продольной оси 7 и соответственно, параллельно плоскости чертежа для видов на фиг.1 и 2 и перпендикулярно плоскости чертежа для вида в разрезе, показанного на фиг.3.

Соответственно, язычки 15 в своем замкнутом положении (фиг.1) за счет осевого перемещения входят в выемки 16 при радиальном перекрытии с их стенками и по существу осевым отклонением стопорного плеча выводятся из выемок 16, как показано на фиг.2.

Это достигается за счет того, что при по существу U-образном соединении стопорного плеча 18 и крепежного плеча 19 они соединены проходящим в осевом направлении перегибом 20 со смещением друг от друга в осевом направлении, в результате чего плечи 18, 19 могут поворачиваться друг к другу вокруг определяемой перегибом 20 воображаемой оси поворота, и соответственно может отклоняться рычажок 21 на свободном конце стопорного плеча 18.

В предпочтительном исполнении U-образная двуплечая пружина 17 выполнена, как показано на фиг.1-3, в виде U-образно изогнутой пластинчатой пружины, а именно пружины с расположенными поперек ее плоскости широкими сторонами 22 и ориентированными в направлении ее плоскости узкими сторонами 23, как это также показано, в частности, на фиг.5-7.

На фиг.5-7, в частности на фиг.6, также показано, что на виде сверху U-образной двуплечей пружины 17 по стрелке VI на фиг.5 стопорное плечо 18 и крепежное плечо 19 предпочтительно разведены в стороны друг от друга на угол 24, благодаря чему при виде сверху, как показано на фиг.6, соответствующее резьбовому соединению 4 отверстие 25 под винт в крепежном плече 19 расположено, по меньшей мере частично, предпочтительно - по меньшей мере по существу без его перекрытия стопорным плечом 18, что делает возможным простое привинчивание упругих средств 12 в виде двуплечей пружины 17 к опорному фланцу 3 с торцевой стороны ручной машины, как это видно на фиг.1 и 2. Такое разведение плеч двуплечей пружины 17 в зоне перегиба 20 дает, помимо этого, возможность расположения двуплечей пружины 17 таким образом, что стопорное плечо 18 и крепежное плечо 19 направлены в разные стороны относительно окружного направления посадочной шейки 6, причем стопорное плечо 18 проходит поперек оси вращения и продольной оси 7 по существу тангенциально относительно посадочной шейки 6 (по касательной к ее боковой поверхности), и, как показано на фиг.6, в зоне предусмотренных на стопорном плече 18 стопорных элементов 13, образованных язычками 15, выгнуто радиально наружу, что дает на участке стопорного устройства контур стопорного плеча 18, соответствующий контуру окружности борта 10.

По существу неподатливая поперек оси вращения и продольной оси 7 установка стопорного плеча 18 посредством крепежного плеча 19 и U-образного перегиба 20 привела бы к тому, что защитный кожух 9 в замкнутом положении был бы жестко зафиксирован от вращения, т.е. в своем соответствующем угловом положении был бы зафиксирован от смещения в окружном направлении посадочной шейки 6.

Подобная фиксация защитного кожуха 9 посредством двуплечей пружины 17 в ее описанном выше исполнении обладает явными преимуществами по сравнению с известными решениями, поскольку оно обеспечивает возможность установки защитного кожуха 9 в различных замкнутых положениях простыми, с точки зрения удобства сборки и конструктивного оформления, средствами, а значит, при малых издержках, и это лишь благодаря упругой податливости стопорного плеча 18 в направлении плоскости стопорения, проходящей на фиг.1-3 вдоль оси вращения и продольной оси 7. Соответственно, в подобном стопорном устройстве воплощено самостоятельное изобретательское решение.

Если в рамках предлагаемого в изобретении решения U-образную двуплечую пружину 17 дополнительно выполнить таким образом, чтобы стопорное плечо 18 не только было упругоподатливым в направлении плоскости стопорения, а значит, поперек его протяженности, но и дополнительно было соединено с крепежным плечом 19 таким образом, чтобы при соответствующем силовом воздействии на защитный кожух 9 в окружном направлении оно было податливым и в направлении своей протяженности, то соответственно упругоподатливой фиксации защитного кожуха рабочее положение защитного кожуха 9 сможет смещаться в окружном направлении в зависимости от воспринимаемого защитным кожухом крутящего момента при сохранении соответствующего замкнутого положения. Иначе говоря, для соответствующего замкнутого положения упругоподатливой фиксацией защитного кожуха определяется область его возможных отклонений - сектор, в пределах которого рабочее положение защитного кожуха может изменяться в зависимости от воспринимаемого им крутящего момента.

Фиксация защитного кожуха 9 в его рабочем положении, упругоподатливая в направлении его поворота, или относительно соответствующего замкнутого положения, достигается в рассмотренном выше решении за счет соответствующей податливости упругих средств 12, т.е. двуплечей пружины 17, которая, в свою очередь, жестко прикреплена крепежным плечом 19 к опорному фланцу 3, а соответственно, и к посадочной шейке 6. Соответствующий эффект может быть реализован в рамках осуществления изобретения по меньшей мере частично, или же в дополнение к описанному выше варианту, за счет того, что крепежное плечо 19, вместо жесткого резьбового соединения 4, будет присоединено к опорному фланцу 3 или к иной неподвижной относительно корпуса ручной машины детали с помощью упругого соединения.

В отношении податливой в направлении плоскости пружины установки стопорного плеча 18 и/или в отношении заданного соответствующим замкнутым положением стопорного устройства 11 исходного положения для рабочего положения защитного кожуха 9, занимаемого им за счет упругоподатливой фиксации защитного кожуха относительно этого исходного положения в направлении поворота, целесообразным является выполнение двуплечей пружины 17 в зоне ее U-образного перегиба 20 и/или примыкающего к нему участка или участков стопорного плеча 18 и/или крепежного плеча 19 с изменением поперечного сечения, причем на фиг.6 изображено предпочтительное решение, которое предусматривает, что участок стопорного плеча 18, переходящий в выгнутый участок 26, на котором в качестве стопорных элементов 13 имеются язычки 15, должен иметь ширину 27, превышающую ширину 28 участка, образованного перегибом 20. Соответствующих эффектов можно добиться, а при необходимости и усилить их, путем изменения несущего поперечного сечения, например с помощью выемок, ребер или иных аналогичных элементов, что на чертежах не показано.

На фиг.7 изображены положения стопорного плеча 18 двуплечей пружины 17 в ее исходном установленном на ручной машине положении, представленном сплошной линией. Среднее положение двуплечей пружины 18, представленное штрихпунктирными линиями, соответствует замкнутому положению, показанному на фиг.1, и положению, показанному на фиг.5, в котором в пружине возникло усилие натяжения, соответствующее расстоянию 29 отклонения ее концевого участка при ее повороте. Таким образом, двуплечая пружина 17 поджата в ее замкнутое положение, а для ее перевода в разомкнутое положение, представленное штрихпунктирными линиями как третье положение, ее необходимо отжать на большее расстояние 30, так что даже при возможном увеличении крутящего момента, действующего на защитный кожух 9, что может привести к нагружению стопорного плеча 18 в направлении его разомкнутого положения, в пружине будут создаваться соответственно большие усилия предварительного напряжения.

Предлагаемое в изобретении решение отличается, таким образом, не только прочной простой конструкцией и удобством обращения, но и высокой надежностью стопорения.

В частности, предлагаемое в изобретении решение также гарантирует, что и при приложении крутящих моментов рывками, что может происходить, например, при разрыве шлифовального и/или отрезного круга и заклинивании фрагментов круга, осколков круга и/или прочих предметов между приводным шпинделем 5 и защитным кожухом 9, как защитный кожух 9, так и стопорное устройство 11 и/или приводной шпиндель 5, а также его опоры, по крайней мере в большинстве случаев будут защищены от повреждений, которые обусловливают необходимость замены этих деталей и таким образом означают сдачу ручной машины в ремонт.

Как отмечено выше, фиг.1-3 относятся к установке двуплечей пружины 17, при которой плоскость пружины проходит, т.е. ориентирована, в продольном направлении, т.е. вдоль оси вращения и продольной оси 7. На фиг.4 на изображении, в целом соответствующем фиг.3, показан иной вариант установки U-образной двуплечей пружины 31, которая, аналогично изображенной на фиг.1-3 пружине, также имеет стопорное плечо 32, крепежное плечо 33 и U-образный перегиб 34, соединяющий эти плечи 32, 33. Крепежное плечо 32 закреплено с помощью символически обозначенного резьбового соединения 37, например, на опорном приливе 35, предусмотренном на опорном фланце 3 и выдающемся в осевом направлении.

В отличие от варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.1-3, двуплечая пружина 31 в показанном на фиг.4 решении установлена таким образом, что для перевода стопорного плеча 32 между показанным на чертеже замкнутым положением и не показанным на чертеже разомкнутым положением стопорное плечо необходимо отвести от борта 10 на радиальное относительно оси вращения и продольной оси 7 расстояние 36, и таким образом пружина имеет плоскость пружины, параллельную плоскости чертежа на фиг.4, с радиальным, относительно оси вращения и продольной оси 7, сопряжением стопорных элементов 13, образованных язычками 15 и перемещаемых с помощью рычажка 21 стопорного плеча 32, с ответными стопорными элементами. В этом решении двуплечая пружина 31 также предпочтительно выполнена в виде пластинчатой пружины с узкими сторонами, проходящими в направлении плоскости пружины и широкими сторонами 22, проходящими поперек плоскости пружины.

С точки зрения функционирования стопорного устройства при учете различий между радиальным и осевым сопряжением стопорных элементов 13 с бортом 10 действуют в основном соответствующие друг другу условия, которые несложно учесть с помощью простых конструктивных корректив, так что к обоим вариантам осуществления изобретения, представленным на фиг.3 и 4 аналогично друг к другу, применимы, с учетом соответствующих.корректив, пояснения, приведенные в отношении фиг.1-3.

Выше было рассмотрено несколько предлагаемых в изобретении решений по обеспечению для защитного кожуха 9 в его рабочем положении заданной области возможных отклонений, определяемой упругой податливостью фиксации защитного кожуха. Во-первых, это достигается тем, что защитный кожух в своем рабочем положении относительно стопорного устройства, находящегося в соответствующем замкнутом положении, обладает упругой податливостью в области возможных отклонений независимо от того, обусловлена ли эта податливость упругим в направлении вращения взаимодействием между стопорными элементами или расположенным далее в силовой цепи упругим в направлении вращения соединением, расположенным при переходе к защитному кожуху 9. В еще одном варианте осуществления изобретения для защитного кожуха 9 в его рабочем положении при нахождении стопорного устройства 11 в соответствующем замкнутом положении относительно защитного кожуха 9 упругая податливость защитного кожуха в области его возможных отклонений может быть обеспечена упругим креплением стопорного устройства 11 со стороны корпуса ручной машины. Наконец, в соответствии с изобретением для защитного кожуха 9 в его рабочем положении при нахождении стопорного устройства в соответствующем замкнутом положении относительно защитного кожуха 9 упругая податливость защитного кожуха в области его возможных отклонений может быть обеспечена самим по себе упругим выполнением стопорного устройства, причем такое упругое выполнение может достигаться, например, применением упругих средств 12, как они описаны выше в виде двуплечих пружин 17 или 31.