Переходник для сверления ручным инструментом

Область техники
Полезная модель относится к переходникам для сверления и может быть использована для модификации ручных инструментов с вращающимся шпинделем, таких как аккумуляторные и сетевые дрели, перфораторы, шуруповерты и гайковерты и т.д., с целью упрощения процесса сверления.
Уровень техники
При работе с ручным сверлильным инструментом для обеспечения необходимой производительности сверления пользователь вынужден прикладывать значительное давление к ручке инструмента, создавая продольные усилия в направлении перемещения сверла.
Процесс сверления не вызывает особых трудностей, когда обрабатываемая деталь находится ниже, чем сам пользователь, например на горизонтальной поверхности, поскольку в этом случае он может использовать вес своего тела для создания необходимых усилий.
Однако, если обрабатываемая деталь находится на вертикальной поверхности выше, чем сам пользователь, или в труднодоступных местах, процесс сверления может вызвать значительные затруднения. Длительная работа с ручным инструментом в таких условиях связана с высокими нагрузками на мышцы и суставы пользователя, что может вызвать проблемы со здоровьем.
Таким образом, существует необходимость разработки дополнительных приспособлений, облегчающих создание продольных усилий при сверлении ручным инструментом.
Из уровня техники широко известны переходники (адаптеры) для ручных инструментов, которые имеют держатель инструмента, упорный элемент (например, пластину с отверстием), а также механизм, обеспечивающий сжатие обрабатываемой детали между сверлом инструмента и упорным элементом (см., например, патенты США US 5314271 24.05.1994, US 2994235, 01.08.1961, US 2629267, 24.02.1953, заявку Германии GB 935068, 28.08.1963). В указанных устройствах упорный элемент заводится за обрабатываемую деталь, а механизм сжатия создает усилия по направлению к детали, облегчая сверление.
В качестве наиболее близкого аналога заявленной полезной модели может быть выбрано любое из решений, описанное в следующих документах: патент США US 2466965, 12.04.1949, заявка Германии DE 2240066 A1, 28.02.1974, заявка на европейский патент ЕР 1201374, 02.05.2002, заявка Германии DE 3227445, 10.02.1983, европейский патент ЕР 1642686, 05.04.2006, патент США US 5885036, 23.03.1999.
Решения описывают переходник для сверления, содержащий направляющую (рейку), установленный на направляющей упорный элемент для контакта с обрабатываемой деталью и держатель для закрепления ручного инструмента, имеющий приводной рычажный элемент для перемещения инструмента вдоль направляющей. Указанные механизмы работают по принципу быстрозажимной струбцины, обеспечивающей сжатие обрабатываемой детали между сверлом инструмента и упорным элементом.
Во всех описанных решениях формирование отверстий осуществляется сверлильным элементом, установленным непосредственно в ручном инструменте, что имеет ряд недостатков.
Во-первых, подобная конструкция обладает недостаточной универсальностью, поскольку она не может использоваться для крепления ручных инструментов всех типов и широкого ряда размеров. Во-вторых, в условиях применения ручных инструментов различной геометрии в указанных конструкциях достаточно трудно обеспечить параллельность сверла ручного инструмента и направляющего элемента, что может привести к снижению точности сверления и увеличению затрачиваемых усилий. В-третьих, указанная конструкция требует надежного закрепления ручного инструмента в держателе, что не всегда может быть обеспечено в условиях применения различных типов и размеров инструментов.
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей заявленной полезной модели является устранение недостатков аналогов.
Технический результат полезной модели заключается в повышении универсальности переходника для его использования с ручными инструментами различного типа, размера и геометрии.
Указанный технический результат достигается за счет того, что переходник содержит направляющий элемент, упорный элемент для контакта с обрабатываемой деталью, установленный на направляющем элементе, держатель для ручного инструмента, размещенный на направляющем элементе с возможностью продольного перемещения и снабженный приводным элементом для обеспечения указанного продольного перемещения, при этом переходник содержит зажимной патрон для сверлильного элемента, установленный на держателе с возможностью вращения и взаимодействия с вращающимся шпинделем ручного инструмента.
Кроме того, согласно частным вариантам реализации полезной модели:
- держатель для ручного инструмента имеет два ползуна, соединенных посредством регулируемой дистанцирующей рейки;
- зажимной патрон держателя установлен на первом ползуне, расположенном ближе к упорному элементу, а на втором ползуне размещен зажимной элемент для крепления задней части ручного инструмента, при этом второй ползун соединен с приводным элементом держателя;
- зажимной патрон имеет хвостовик, установленный с возможностью соединения с вращающимся шпинделем ручного инструмента;
- направляющий элемент выполнен в виде рейки, а приводной элемент имеет приводной рычаг для перемещения держателя по направлению к упорному элементу;
- приводной элемент имеет рычаг холостого хода обеспечивающий возможность свободного перемещения держателя вдоль направляющего элемента;
- упорный элемент выполнен в виде пластины, установленной с возможностью контакта ее задней поверхности с обрабатываемой деталью, при этом пластина имеет отверстие для прохождения сверлильного элемента.
Использование конструкции, включающей направляющий элемент, упорный элемент и держатель с приводным элементом, обеспечивает возможность работы переходника с ручными инструментами различной длины. При этом, в отличие от аналогов, в заявленном переходнике используется отдельный зажимной патрон для сверла, установленный на держателе и взаимодействующий с вращающимся шпинделем инструмента, что позволяет устанавливать на переходник различные типы инструмента (дрели, перфораторы, шуруповерты, гайковерты) с разными размерами и геометрией без риска перекоса оси сверления или поломки адаптера в результате ненадежного крепления инструмента.
Таким образом, вся описанная совокупность существенных признаков полезной модели направлена на достижение единого технического результата, заключающегося в повышении универсальности переходника.
Описанные частные случаи реализации конструкции также направлены на улучшение универсальности, однако они не являются единственно возможными вариантами воплощения полезной модели. При этом следует отметить, что технический результат полезной модели будет достигаться и без применения указанных дополнительных особенностей.
Краткое описание чертежей
Конструкция заявленного переходника поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 показан общий вид заявленного переходника;
на фиг. 2 показан принцип работы с переходником.
Осуществление полезной модели
Заявленное устройство представляет собой переходник (адаптер), содержащий следующие основные конструктивные элементы (см. фиг 1): направляющий элемент (1), упорный элемент (2) для контакта с обрабатываемой деталью (зацепления за деталь) и держатель (3) для установки в него ручного инструмента (4) с вращающимся шпинделем.
Направляющий элемент (1) может быть выполнен в виде рейки, стержня или любого другого элемента прямолинейной геометрии, обеспечивающего перемещение вдоль него держателя (3). Направляющий элемент (1) может иметь выступы и/или впадины для обеспечения возможности работы приводного механизма держателя и его фиксации в заданном положении. Указанный элемент (1) может быть выполнен из направляющей рейки стандартной быстрозажимной струбцины.
Упорный элемент (2) установлен на переднем конце направляющего элемента (1) и предназначен для контакта переходника с обрабатываемой деталью путем его зацепления за элемент указанной детали или за вспомогательный элемент (трос, цепь и т.д.). Упорный элемент (2), предпочтительно, выполнен в виде плоской пластины с отверстием (5) для прохождения сверла, прикрепленной к опорному башмаку (6). Башмак (6) может быть зафиксирован на конце направляющего элемента (1) посредством винта (7) с барашком. Описанная конструкция упорного элемента обеспечивает универсальность при работе с различными деталями. Однако возможны другие варианты конструктивного исполнения указанного элемента (2), например в форме плоского П-образного элемента, рамки, кольца и т.д.
Держатель (3) предназначен для крепления ручного инструмента (4) и его перемещения вдоль направляющего элемента (1).
Держатель, предпочтительно, содержит два ползуна (8) и (9), размещенные на направляющем элементе (1) с возможностью продольного перемещения. Указанные ползуны могут иметь слайдерные защелки (10) и (11) для крепления на направляющем элементе (1). Ползуны (8) и (9) соединены между собой с помощью регулируемой дистанцирующей рейки (12). Дистанцирующая рейка (12) снабжена винтом (13), позволяющим фиксировать ползуны на различном расстоянии для установки ручных инструментов (4) различной длины.
В первом (переднем) ползуне (8), расположенном ближе к упорному элементу (2), размещен подшипник (14), в котором с возможностью вращения установлен зажимной патрон (15). Зажимной патрон направлен в сторону упорного элемента (2) и предназначен для установки в него сверлильного элемента (сверла, бура и т.д.). Указанный зажимной патрон (15) взаимодействует с вращающимся шпинделем ручного инструмента (4) для обеспечения вращения патрона (15) приводом указанного инструмента. Указанное взаимодействие может быть реализовано с применением хвостовика (16), соединенного с патроном (15) в его задней части. Хвостовик (16) зажимается в патроне (4а) ручного инструмента или вставляется во вращающийся орган инструмента (в случае отсутствия в инструменте патрона) для передачи вращательного движения на патрон (15) переходника. Возможны и другие варианты соединения зажимного патрона (15) со шпинделем инструмента (4).
Во втором (заднем) ползуне (9), расположенном дальше от упорного элемента (2) по отношению к первому ползуну (8) установлен зажимной элемент (17) (тыльник) с регулировочным винтом (18) для фиксации задней части ручного инструмента (4). Для облегчения установки и повышения универсальности конструкции зажимной элемент (17) может размещаться в Т-пазовом слайдере (19), соединенном с ползуном (9).
Второй ползун (9) также соединен с механическим приводным элементом (20), предназначенным для перемещения держателя (3) вместе с инструментом (4). Указанный приводной элемент (20) имеет корпус (20а), установленный на направляющем элементе (1) с возможностью продольного перемещения, а также средство механического привода, в частности приводной рычаг (20b), обеспечивающий при нажатии перемещение держателя (3) в направлении упорного элемента (2) на определенный шаг. Для удобства эксплуатации приводной элемент (20) может также иметь рычаг холостого хода (20c), который обеспечивает возможность свободного перемещения держателя (3) вдоль направляющего элемента (1). В предпочтительном варианте реализации полезной модели приводной элемент (20) выполняется из подвижного рычажного механизма стандартной быстрозажимной струбцины. Однако возможно применение других принципов приведения держателя в движение, например с применением вращающихся приводных элементов (роликов, шестерней и т.д.).
Устройство работает следующим образом (см. фиг. 1 и 2).
Перед началом работы осуществляется сборка переходника и установка инструмента. Ползуны (8) и (9) устанавливаются на направляющий элемент (1) и фиксируются слайдерными защелками (10) и (11). Ручной инструмент (4) (аккумуляторный или сетевой шуруповерт, гайковерт, дрель, перфоратор и т.д.) с помощью собственного зажимного патрона (4а) крепится к хвостовику (16). Первый ползун (8) сдвигается по регулируемой дистанцирующей планке (12) в направлении второго ползуна (9) и фиксируется винтом (13) в зависимости от размера инструмента (4). Тыльная (задняя) часть инструмента (4) фиксируется (зажимается) в зажимном элементе (17) посредством винта (18). Опорный башмак (6) с упорным элементом (2) устанавливается на конце направляющего элемента (1) и фиксируется винтом (7). В патрон (15) вставляется сверло (21) необходимого размера (см. фиг. 2).
При работе с переходником упорный элемент (2) заводят за обрабатываемую деталь (22), прижимая заднюю поверхность элемента (2) к детали (22) (см. фиг. 2). Нажимая на рычаг холостого хода (20c), подводят держатель к обрабатываемой детали (22). Затем привод инструмента (4) приводят во вращение и посредством приводного рычага (20b) приводного элемента (20) поджимают держатель (3) вместе с инструментом (4) к обрабатываемой детали (22), перемещая сверло (21) вглубь обрабатываемого материала и далее в отверстие (5) упорного элемента (2). После завершения процесса сверления рычагом холостого хода (20c) отводят держатель (3) с инструментом (4) назад в исходную позицию для повторной операции сверления. При невозможности размещения упорного элемента (2) за обрабатываемой деталью (22) вследствие ее большой толщины или сложной геометрии, упорный элемент (2) может быть зацеплен за вспомогательные элементы, в частности трос или цепь, которые надевают и жестко фиксируют на обрабатываемой детали.
Описанная конструкция переходника обладает рядом достоинств, в частности обеспечивает быстроту сверления, мобильность и простоту использования.
Основное давление при сверлении создает приводной элемент, что минимизирует необходимые усилия при работе. Даже если при эксплуатации сверло затупилось, им можно успешно работать с применением данного переходника.
Использование собственного зажимного патрона с хвостовиком позволяет применять практически любые виды ручных инструментов: шуруповерты, дрели, перфораторы, а также гайковерты без патрона. При этом отсутствует необходимость обеспечения параллельности оси шпинделя инструмента и направляющего элемента с высокой точностью, а также надежного крепления инструмента на держателе.
Упорный элемент в виде пластины позволяет осуществлять захват для сверления в труднодоступных местах, например при монтаже окон ПВХ на металлоконструкции где упорно-захватывающим элементом является импост самого окна ПВХ
Конструкция переходника может быть легко реализована на базе стандартной быстрозажимной струбцины, имеющей направляющую и сжимной механизм (приводной элемент), также других серийно выпускаемых элементов. При использовании быстрозажимной струбцины она не потеряет своей прямой функции, поскольку устройство можно собрать и разобрать за несколько минут. Конструкция также обеспечивает легкую замену вышедших из строя элементов: патрона, подшипника, ползуна и т.д. Модернизация переходника возможна без особых конструктивных изменений.