СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ИНСТРУМЕНТ
CONNECTING DEVICE AND INSTRUMENT

Область техники, к которой относится изобретение и предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение относится к устройству для соединения рукоятки с бурильным стержнем инструмента для бурения отверстий в толстом слое льда на открытом воздухе, на озерах и тому подобному, с помощью ручного приведения в движение рукоятки, которое содержит средство для образования соединения при совместной вставки вала упомянутой рукоятки и конца бурильного стержня, а также первый элемент для закрепления их в этом положении.
Теоретически возможно, чтобы в таком соединении бурильный стержень предназначался бы для введения внутрь упомянутого вала рукоятки, но обстоятельства обычно противоположны и зависят, кроме прочего от того, что с точки зрения удобства захвата, требуется иметь диаметр стержня, образующего упомянутую рукоятку, меньше, чем диаметр бурильного стержня. Устройство такого типа применимо к инструментам, которые обычно называются ледовыми бурами, что является причиной использования этого названия далее.
Лед на открытом воздухе означает в настоящем изобретении лед на озерах, реках, океанах и тому подобному, где под льдом имеется протекающая вода.
Такие ледовые буры обычно используются для выполнения отверстий во льду для рыбной ловли такой, как ловля рыбы на крючок, но возможны другие цели для выполнения отверстий. Такие ледовые буры могут быть сконструированы для выполнения отверстий с различными диаметрами, в которых типичный диаметр для таких отверстий составляет около 20 см.
Ледовые буры могут быть предназначены для ручного приведения во вращение с помощью такой рукоятки, но существуют также ледовые буры, оборудованные двигателем для вращения бурильного стержня.
Такой ледовый бур обычно имеет два режущих лезвия, расположенных вокруг бурильного стержня с промежутком в 180°, но изобретение никаким образом не ограничивается числом режущих лезвий такого ледового бура или расположением таких лезвий, а направлено на само устройство для соединения рукоятки с бурильным стержнем такого ледового бура.
Устройства такого типа, который был определен в ведении, в которых предусмотрено упомянутое средство, позволяющее вынимать рукоятку, например, для облегчения транспортировки ледового бура, уже известны. Однако, существует необходимость в расширении области использования существующих ледовых буров, и настоящее изобретение имеет своей целью это сделать с помощью разработки новой конструкции устройства такого типа, который определен в ведении к таким ледовым бурам.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является разработка устройства такого типа, который определен в ведении, которое позволяет расширить область использования ледовых буров, оборудованных таким устройством.
Эта цель согласно изобретению достигается с помощью такого устройства, в котором упомянутый закрепляющий элемент установлен с возможностью съема для вынимания рукоятки из бурильного стержня, причем упомянутое средство приспособлено для образования по выбору соединения совместного вставки вала двигателя и упомянутого конца бурильного стержня вместо рукоятки, и устройство дополнительно содержит вторые элементы, сконструированные для закрепления вала двигателя относительно бурильного стержня в этом положении для преобразования инструмента для ручного бурения в инструмент для бурения с помощью двигателя.
Такое устройство позволяет расширить область использования ледового бура, в котором оно предусмотрено, так, что один и тот же ледовый бур может использоваться как для ручного бурения, так и для бурения с помощью двигателя, и не требуется перевозить два отдельных ледовых бура для того, чтобы выбирать тип бурения, наиболее пригодный в различных ситуациях. Так же не требуется по необходимости выбирать ледовый бур одного из таких типов, чтобы избежать такую перевозку двух отдельных ледовых буров и поэтому, в определенных ситуациях, быть вынужденным использовать ледовый бур, менее пригодный. Более того, это включает в себя существенное снижение затрат в связи с возможностью преобразовывать ручную работу ледового бура на работу с помощью двигателя вместо того, чтобы иметь отдельный бур для каждого типа работы.
Преимуществом ледового бура, приводящегося в движение вручную, является то, что он менее дорогой, чем ледовый бур, приводящийся в движение двигателем, и его легче перевозить. Однако, благодаря устройству согласно изобретению впоследствии возможно купить двигатель и преобразовать ледовый бур в ледовый бур, приводящийся в движение двигателем в ситуациях, когда это требуется, если человек, который купил ледовый бур в дальнейшем будет заинтересован при обрести ледовый бур, приводящийся в движение двигателем. Преимуществом ледового бура, приводящегося в движение двигателем, является то, что существенно больше отверстий может быть просверлено в толстом слое льда за единицу времени, например, за день, и приводит при таком бурении к существенно меньшей усталости, чем при бурении с ручным ледовым буром. Однако в некоторых местностях, например, таких как на определенных озерах или на определенных зонах озер, может быть запрещено использование ледовых буров, приводящихся в движение двигателем, по причинам, связанным с охраной окружающей среды, таким как шум, и ледовый бур с устройством согласно изобретению тогда легко может быть преобразован для ручной работы, и отверстия будут буриться во льду с помощью упомянутой рукоятки вручную. Таким образом, ледовый бур, имеющий устройство согласно изобретению также очень выгоден и интересен человеку, который уже с самого начала желает приобрести ледовый бур, приводящийся в движение двигателем, поскольку одновременно может быть куплена упомянутая рукоятка, как дешевое дополнение для осуществления упомянутого преобразования, когда потребуется.
Согласно одному варианту осуществления изобретения упомянутое средство сконструировано для того, чтобы сделать закрепление упомянутого вала двигателя к упомянутому концу бурильного стержня невозможным без вынимания упомянутых закрепляющих элементов. Такая конструкция такого средства имеет очень большое преимущество, поскольку, когда используется двигатель ледового бура, никакие выступающие детали не должны присутствовать на верхнем конце бурильного стержня, так как они могут застревать или тому подобное в одежде человека, держащего ледовый бур, и обычно используемые закрепляющие элементы, которые возможно были бы наиболее удобными для закрепления рукоятки к бурильному стержню, имеют выступающую часть, предпочтительно такую как головка, которую легко захватывать без инструмента для вынимания рукоятки из бурильного стержня.
Согласно другому варианту осуществления изобретения устройство содержит полый конец упомянутого бурильного стержня с полостью, сконструированной для выборочной вставки стержня рукоятки упомянутой рукоятки, а также упомянутого вала двигателя, вставляемых в него для закрепления их относительно бурильного стержня. Поскольку бурильный стержень должен удобно присоединяться к упомянутому валу двигателя, который предпочтительно почти цельный, желательно сконструировать бурильный стержень для вставки соответственно упомянутого стержня рукоятки и вала двигателя.
Согласно другому варианту осуществления изобретения полость упомянутого конца бурильного стержня имеет круговое поперечное сечение, которое является преимущественным по технологическим причинам, поскольку бурильный стержень имеет круговое поперечное сечение.
Согласно другому варианту осуществления изобретения поперечное сечение полости конца бурильного стержня больше, чем внешнее поперечное сечение стержня рукоятки, приспособленной для вставки внутрь конца бурильного стержня, и упомянутый стержень рукоятки предназначен, по меньшей мере, вдоль некоторой своей части, для частичного проталкивания в упомянутую полость для соединения рукоятки с упомянутым бурильным стержнем, имеющим круговой пластиковый кожух с некоторой эластичностью для того, чтобы стержень рукоятки с пластиковым кожухом приобретал по существу такой же диаметр поперечного сечения, что и упомянутая полость. «Некоторая эластичность» означает в настоящем изобретении только то, что пластиковый кожух не должен быть выполнен из пластикового материала по существу такой же твердости, что стальной материал, из которого предпочтительно изготавливаются бурильный стержень и рукоятка. С помощью использования такого пластикового кожуха достигается соединение между стержнем рукоятки и бурильным стержнем, которое не вызывает царапины, а также достигается более гладкое движение через более жесткое соединение при ручном бурении. Таким образом, стержень рукоятки также может быть изготовлен в соответствии с правильным размером в части для вставки в бурильный стержень для получения хорошего вхождения без зазора, в то время как остальная часть рукоятки будет иметь меньший размер, что позволяет устанавливать удобные ручки на рукоятке, поскольку в случае одинакового размера стержня рукоятки по всей длине рукоятки, который она имеет вместе с пластиковым кожухом, будет означать, что такие ручки будут нежелательно толстыми и не совершенными для захватывания с точки зрения удобства.
Согласно другому варианту осуществления изобретения упомянутые первый и второй закрепляющие элементы содержат поперечные сквозные отверстия в конце упомянутого бурильного стержня, в стержне рукоятки упомянутой рукоятки и в упомянутом вале двигателя, причем упомянутые закрепляющие элементы содержат охватываемые элементы такие, как болты, сконструированные для проталкивания через отверстия, когда упомянутое отверстие бурильного стержня перекрывает упомянутое отверстие стержня рукоятки или отверстие вала двигателя для получения упомянутого закрепления, причем бурильный стержень имеет одно или более первых упомянутых отверстий для закрепления стержня рукоятки, и одно или более вторых отверстий, отделенных относительно первых отверстий, для закрепления вала двигателя, и первые и вторые отверстия отличаются по форме и/или размеру. Таким образом, с помощью использования простого средства исключается риск использования по ошибке закрепляющего элемента для рукоятки для закрепления вала двигателя и случайного зацепления одежды.
Согласно другому варианту осуществления изобретения первое и второе отверстие имеют различные размеры и имеют, по меньшей мере, на некоторых своих частях внутреннюю резьбу для вставки упомянутых охватываемых элементы различного диаметра, ввинчивающихся внутрь для упомянутого закрепления стержня рукоятки и вала двигателя с концом бурильного стержня. Тем самым достигается надежное получение невозможности закрепления охватываемого элемента стержня рукоятки для закрепления вала двигателя к концу бурильного стержня.
Согласно другому варианту осуществления изобретения упомянутые вторые отверстия в бурильном стержне, предназначенные для закрепления вала двигателя, расположены ближе к границе конца бурильного стержня, и упомянутые первые отверстия для закрепления стержня рукоятки расположены на таком расстоянии от упомянутой границы конца, что вал двигателя, вставки в бурильный стержень в положение для закрепления вала двигателя относительно бурильного стержня, выступает за упомянутые первые отверстия для стержня рукоятки и перекрывает упомянутые первые отверстия для стержня рукоятки, и делает невозможным вставку упомянутого охватываемого элемента через упомянутые отверстия, и первые отверстия становятся недостижимыми для их перекрывания упомянутым отверстием вала двигателя. Таким образом, охватываемый элемент для закрепления рукоятки к упомянутому концу бурильного стержня должен быть вынут, и отверстие или отверстия, предназначенные для этого охватываемого элемента, не могут быть использованы для закрепления вала двигателя для ледового бура.
Согласно другому варианту осуществления изобретения устройство содержит в упомянутом стержне рукоятки множество упомянутых отверстий, распределенных по длине стержня рукоятки для закрепления стержня рукоятки с рукояткой на различных высотах относительно бурильного стержня. С помощью этого можно адаптировать длину ледового бура со стержнем рукоятки для человека для работы с ледовым буром.
Согласно другому варианту осуществления изобретения устройство содержит рукоятку, сконструированную для внешней установки на конце упомянутого бурильного стержня для осуществления захвата для раскрепления и закрепления, соответственно, рукоятки или двигателя относительно бурильного стержня. Захват для преобразования инструмента из инструмента для ручного управления в инструмент для приведения в движение с помощью двигателя, таким образом, улучшается, и становится более удобным.
Изобретение также относится к инструменту для бурения отверстий в толстом слое льда на открытом воздухе, на озерах и тому подобное, согласно прилагаемой независимой формуле изобретения для такого инструмента, который содержит устройство согласно изобретению. Преимущества такого инструмента становятся ясными из приведенного выше описания устройства согласно изобретению и вариантов его осуществления.
Дополнительные преимущества, а также преимущественные особенности изобретения будут ясны из последующего описания.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено описание варианта осуществления изобретения, взятого для примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На чертежах:
Фиг.1 – вид сбоку ледового бура согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 – укрупненное покомпонентное изображение устройства согласно изобретению, входящего в состав ледового бура согласно фиг.1 в положении для соединения рукоятки с бурильным стержнем ледового бура.
Фиг.3 – вид частичного разреза той части ледового бура согласно фиг.1, которая имеет упомянутое устройство для ручного бурения в состоянии, при котором рукоятка соединена с бурильным стержнем.
Фиг.4 – вид устройства согласно фиг.3, когда вал двигателя соединен с бурильным стержнем для бурения с помощью двигателя, и
Фиг.5 – вид верхней части ледового бура согласно изобретению с двигателем, соединенным с бурильным стержнем согласно фиг.4 для бурения с помощью двигателя.
Подробное описание варианта осуществления изобретения
Ледовый бур 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения показан на фиг.1. Он имеет центральный жесткий бурильный стержень 2, который изготовлен, например, из нержавеющей стали или стали с обработанной поверхностью. Рукоятка 3 прикрепляется с возможностью разъема к верхней части бурильного стержня с помощью устройства 4 согласно изобретению для того, чтобы с помощью рук приводить в движение бурильный стержень 2 для вращения вокруг его оси для бурения. Шнек 5 простирается вокруг бурильного стержня от области бурильной коронки 6 и вверх для поднятия раздробленного льда, образуемого при бурении. Устройство 4 для соединения рукоятки 3 с бурильным стержнем 2 составляет саму суть изобретения и теперь будет описано с одновременной ссылкой на фиг.2-4. Конец 7 бурильного стержня полый и имеет внутреннюю полость 8 с большим диаметром, чем внешний диаметр самого стержня 9 рукоятки. На конце 7 бурильного стержня имеется ручка, установленная на его внешней части, для осуществления ручного захвата при вынимании, раскреплении и прочном закреплении, соответственно рукоятки или двигателя относительно бурильного стержня таким способом, который будет описан далее ниже. Ручка 10 предпочтительно изготовлена из пригодного пластикового материала с подходящим профилем.
Стержень рукоятки вдоль его части 11 предназначенный, по меньшей мере, для частичной вставки в упомянутую полость 8 конца 7 бурильного стержня для соединения рукоятки с бурильным стержнем, имеет круговой пластиковый кожух 12 с определенной эластичностью для того, чтобы стержень рукоятки с пластиковым кожухом мог достигать по существу такого же поперечного размера, что и полость 8.
Кроме того, эта часть 11 стержня 9 рукоятки, которая предназначена для вставки в полость конца бурильного стержня, имеет множество поперечных сквозных отверстий 13, расположенных по длине стержня рукоятки для закрепления стержня рукоятки с рукояткой на различных высотах относительно бурильного стержня таким способом, который будет описан далее ниже.
Конец 7 бурильного стержня имеет, с одной стороны, второе поперечное отверстие 14 для закрепления вала двигателя к концу бурильного стержня и, с другой стороны, первое поперечное отверстие 15 для закрепления рукоятки относительно конца бурильного стержня. Второе отверстие 14 имеет внутренний диаметр больше, чем диаметр первого отверстия 15. Второе отверстие 14 расположено ближе к концевой границе 16 конца бурильного стержня, чем первое отверстие 15. Два отверстия 14, 15 расположены так, чтобы они имели соосность при перекрывании соответствующего отверстия вала двигателя и стержня рукоятки соответственно таким образом, чтобы с помощью проталкивания охватываемого элемента через отверстия, перекрывающие таким образом друг друга, закреплять бурильный стержень относительно двигателя или рукоятки соответственно. Принцип такого закрепления, для которого расчет размера отверстий 14, 15 и их расположение имеют решающее значение, будет теперь объяснен со ссылкой на фиг.3 и 4.
На фиг.3 показано, как концевая часть 11 рукоятки может быть протолкнута в полость 8 конца бурильного стержня так, чтобы любое отверстие 13 достигало соосности с первым отверстием 15, и затем охватываемый элемент, имеющий головку 18, мог быть ввинчен через отверстия 13, 15 для получения эффективного закрепления. В отверстии 15 предусмотрена внутренняя резьба, взаимодействующая с внешней резьбой охватываемого элемента 17. Элемент 17 с помощью втулкообразной части 30 из пластикового материала, а также головки, может упереться в сам стальной материал концевой части 11 рукоятки в силу того, что материал вынут из пластикового кожуха 12 вокруг его отверстий 13 для раскрытия частей 31 стержня 9 рукоятки. Таким образом достигается устойчивое закрепление через соединение стали и пластика.
Если теперь ледовый бур должен быть преобразован в ледовый бур с приводом с помощью двигателя, то охватываемый элемент 17 должен быть вывинчен из отверстия 15 так, чтобы часть 11 стержня рукоятки могла быть вытянута из конца бурильного стержня. После этого вал 19 двигателя, как показано на фиг.4, вталкивается в полость 8 конца бурильного стержня до тех пор, пока поперечное отверстие 20 в вале двигателя, не достигнет соосности при перекрывании со вторым отверстием 14 в конце бурильного стержня, после чего охватываемый элемент 21 ввинчивается в отверстие 14 для закрепления вала двигателя относительно конца бурильного стержня. Охватываемый элемент 21 сконструирован для закрепления вала двигателя с концом бурильного стержня с помощью головки, утапливаемой в отверстие 14 таким образом, чтобы никакая часть охватываемого элемента не выступала за бурильный стержень в закрепленном положении.
Охватываемый элемент 17 с выступающей головкой 18 не может быть вставлен по ошибке в отверстие 14 для закрепления вала двигателя, поскольку диаметр второго отверстия 14 больше, чем диаметр первого отверстия 15. Более того, расстояние между вторым отверстием 14 и первым отверстием 15, а также расстояние между поперечным отверстием 20 в вале 19 двигателя и в конце 22 вала двигателя, таким образом, адаптированы друг к другу, что вал 19 двигателя в положении закрепления согласно фиг.4 будет простираться за первое отверстие 15 и введение охватываемого элемента или сохранение охватываемого элемента 17 вставленным будет невозможным. В то же время первое отверстие 15 расположено на таком расстоянии от концевой границы 16 конца бурильного стержня, что его невозможно достичь, и оно не может перекрывать поперечное отверстие 20 в вале двигателя для случайного закрепления вала двигателя относительно бурильного стержня с помощью охватываемого элемента 17.
Соответственно не существует риска того, что охватываемый элемент 17 с выступающей головкой 18 может все еще оставаться в конце 7 бурильного стержня после того, как двигатель с валом двигателя был закреплен на конце бурильного стержня для работы ледового бура с помощью двигателя.
Фиг.5 - показывает как выглядит верхняя часть ледового бура 1 согласно изобретению после соединения с бурильным стержнем вместо рукоятки двигателя 23.
В вышеприведенном описании как можно более ясно показана работа ледового бура и соединительного устройства согласно изобретению, и быстрый и удобный способ смены ручной работы и работы с помощью двигателя ледового бура.
Конечно, изобретение никаким образом не ограничивается вышеприведенным вариантам осуществления, но для специалистов в данной области техники будут понятны многие возможности по его модификации без отхода от основной идеи изобретения, как определяется в прилагаемой формуле изобретения.
Например, бурильный стержень может иметь более чем одно первое отверстие для прикрепления к нему рукоятки.
Также возможно предусмотреть внутреннюю полость конца бурильного стержня, а также соответствующие части конца стержня рукоятки и вала двигателя с другими формами поперечных сечений, чем круговая форма поперечного сечения, такая как, например, квадратная форма поперечного сечения.
Сам стержень рукоятки также может иметь такое же поперечное сечение, как и поперечное сечение полости бурильного стержня.