Комбинированное зажимное устройство к верстаку для ювелирных работ и набор приспособлений к нему
COMBINED CLAMPING DEVICE FOR JEWERLY BENCH WITH SET OF TOOLS

Изобретение относится к организации рабочего места ювелира, а именно для закрепления приспособлений и деталей при выполнении точных слесарных, механических и ювелирных работ.
Одно из важнейших условий качественного труда в работе и обучение, для сокращения потерь драгоценных металлов (золото, серебро) и снижения утомляемости - рабочее место мастера. Ювелирные верстаки бывают разных конструкций, но в любом случае есть обязательные требования к каждому ювелирному месту. Сам верстак должен занимать устойчивое положение, столешница верстака (верхняя плита) должна быть массивной и иметь сегментный вырез (рабочую ячейку) с местом крепления для различных приспособлений, например финагеля. Финагель может крепиться тугой посадкой хвостовика в отверстие торца центра рабочей ячейки или иметь винтовое крепление, позволяющее его удерживать без люфта. Финагель изготавливается из твердых пород дерева и служит упором при работе ювелира за верстаком. Для сборки отходов в процессе обработки изделий служит выдвижной металлический короб под рабочей ячейкой верстака.
Известны различные конструкции для поддерживания изделий во время ремонта с использованием шарнирных втулок, позволяющих поворачивать изделие в горизонтальной плоскости на 360°.
Например, известно поддерживающее устройство для ремонта изделий, содержащее основание, телескопическое гнездо для шара с U-образным каналом в стенке, шар, боковой стопор шара, поддерживающий изделие элемент и стержень для соединения шара с элементом (патент США №4787613). Известное устройство позволяет устанавливать изделие на разной высоте, поворачивать в горизонтальной плоскости на 360°, а также изменять его положение с горизонтального на вертикальное и наоборот, однако оно неэффективно при обработке малогабаритных изделий.
Известен универсальный держатель, содержащий основание, гнездо для шара, имеющее возможность вертикального перемещения, шар, нижний стопор шара, стакан, стенка которого охватывает нижнюю часть верхнего полушария, корпус и стержень, соединяющий шар и корпус (выложенная заявка Германии №102005001348). С помощью этого держателя можно поворачивать изделие вокруг вертикали, устанавливать наклонно, изменять его положение с вертикального на горизонтальное и наоборот, но невозможно перемещать изделие в плоскости, перпендикулярной оси наклоненного стержня, что ограничивает его эксплуатационные возможности.
Известен рабочий инструмент (пат. РФ на ПМ 93727), содержащий основание, размещенное на нем гнездо шара, шар, расположенный между гнездом и колпачком, охватывающим нижнюю часть верхнего полушария, корпус, губки, смонтированные на корпусе, силовой привод губок и стержень для соединения шара с корпусом. В шаре выбрано вертикальное осевое отверстие, а конец стержня установлен в отверстии с возможностью вращения вокруг оси, при этом в корпусе предусмотрено горизонтальное глухое отверстие, а в стержне и корпусе выполнены соосные отверстия, образующие канал, сообщенный с глухим отверстием, причем винт, размещенный в глухом отверстии, кинематически связан с расположенным в канале штифтом, подпружиненным в сторону глухого отверстия и имеющим возможность взаимодействия с боковой поверхностью отверстия в шаре. Данное устройство хотя и лишено недостатков предыдущих конструкций имеет также недостатки - низкие эксплуатационные характеристики, а именно узкую специализацию, недостаточную универсальность по сравнению с заявляемым устройством, в частности неудобна смена инструмента.
Известно приспособление для проведения ювелирных работ, содержащее основание с ручкой, прижим, шарнирно закрепленный на одной из сторон основания, и жестко закрепленный на торце основания направляющий стержень, на котором установлен с возможностью перемещения и фиксации упор с зажимным винтом (пат РФ на ПМ 3708). Прижим выполнен съемным с возможностью установки на противоположной стороне основания.
Другим аналогом такого типа технических решений является устройство, включающее основание, гнездо шара, шар, стопор шара - вал с эксцентриситетом, стакан, стенка которого охватывает нижнюю часть верхнего полушария, корпус и стержень, соединяющий шар и корпус (заявка ЕР №0201817). Однако и оно неэффективно при обработке малогабаритных изделий.
Известно позиционирующее устройство для производства и ремонта ювелирных изделий (ЕР №0335126), позволяющее работать в многочисленных положениях. Основным недостатком устройства является его сложность и громоздкость, а также малопригодность в производстве и дороговизна, т.к. оно включает в себя все приспособления одновременно и нет возможности пользоваться одним инструментом полноценно так, чтобы при этом не мешал другой. Получается, что для этого приспособления нужен отдельный стол и при этом его неудобно использовать на ювелирном верстаке, т.к. оно само почти миниверстак, но без поддона для сбора металла и опор для рук.
Наиболее близким техническим решением является комбинированное зажимное устройство (пат РФ 2026776), содержащее с-образную струбцину, винт с прижимным основанием, установленный в нижней части струбцины, рабочая поверхность, с закрепленной струбциной, комбинаторные насадки. В установочной плите с технологическими отверстиями выполнены пазы в виде трапеции, ответные скосам второй полочки струбцины. Комбинаторные насадки (наковаленка, конусная насадка для более точных правильных работ, вальцовки тонких изделий и проволоки) предназначены для установки на установочной плите. Полуструбцина может разворачиваться вокруг своей оси-винта на 180°; принцип крепления насадок на овальной плите с помощью крепежных винтов. Недостатком прототипа является низкая эффективность и недостаточное удобство по сравнению с полноценными инструментами.
Общими недостатками известных технических решения являются громоздкость, низкая эффективность, узкий спектр решаемых задач, мало подходит для производственных нужд (а также не являются универсальным комплектом для работы бытового мастера-умельца).
Задачей, на решение которой направлено заявляемое комбинированное зажимное устройство, является улучшение эксплуатационных характеристик комбинаторных насадок путем обеспечения их точной пространственной ориентации. Другой вид технического результата, получение которого может обеспечить данное изобретение по сравнению с наиболее близким аналогом, заключается в удобстве работы ювелира, особенно с использованием различного набора насадок и съемных приспособлений с возможной их ориентацией в пространстве.
Устройство может быть использовано не только ювелирами, часовщиками, но и разного рода модельерами, моделистами, скульптурами, художниками, работающими с мелкой пластикой, керамикой и т.д., а также разного рода домашними мастерами и умельцами. Для этого приспособление подразделяется на классы: профессионал и любитель.
Задача изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей комбинированного зажимного устройства.
Поставленная задача достигается за счет использования комбинированного зажимного устройства, содержащего С-образную струбцину с отверстием в верхней части для фиксации крепежного модуля, и винт с пятой, установленный в нижней части струбцины для крепления к столу. При этом устройство снабжено устанавливаемым в крепежном модуле съемным приспособлением для установки комбинаторных насадок, включающем цилиндрическую часть, на одном конце которой выполнен фиксатор, при этом на боковой поверхности струбцины выполнены отверстия для дополнительной установки крепежного модуля с помощью механизма поворота, содержащего резьбовую насадку с фиксатором, устанавливаемую в отверстии, выполненном в струбцине.
Кроме того, рекомендуется использовать следующие фиксаторы:
- фиксатор съемного приспособления выполнен в виде круга (9) с отверстием в центре для установки в качестве комбинаторной насадки финагеля (см. фиг. 3а);
- фиксатор съемного приспособления выполнен в виде зажима (10) с отверстиями для жесткой установки в качестве комбинаторной насадки финагеля (см. фиг. 3б);
- фиксатор съемного приспособления выполнен в виде переходника (17) с отверстием для установки одношарнирной втулки с установочным основанием (18) и зажимным винтом (24) для установки универсальной рабочей поверхности (25) (см. фиг. 4б).
Кроме того, рекомендуется использовать следующие комбинаторные насадки:
- гравер в виде Г-образного цилиндрического стержня (27) с возможностью фиксации одного его конца в установочном отверстии крепежного модуля и рабочей поверхности гравера (29) с регулирующим ползуном (28) на другом конце стержня с возможностью установки на различной высоте (см. фиг. 5б).
Сравнительный анализ известных технических решений и прототипа с заявленным комбинированным зажимным устройством показал значительные преимущества - универсальность конструкции, технологичность, удобство в использовании, широкие функциональные, комбинаторные возможности и отвечает таким требованиям, как "Новизна", "Изобретательский уровень", Промышленная применимость". Изобретение поясняется следующими фигурами.
Фиг. 1 - общий вид комбинированного зажимного устройства в рабочем состоянии с установкой одновременно финагеля с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и универсальной рабочей поверхности с возможностью поворота в 2-х плоскостях. Фиг. 2 - общий вид комбинированного зажимного устройства с установленными крепежными модулями на верхней части струбцины и на ее боковой поверхности. Фиг. 3 - а) общий вид комбинированного зажимного устройства с установленным финагелем с помощью съемного приспособления для финагеля и фиксатор съемного приспособления в виде круга, б) общий вид комбинированного зажимного устройства с установленным финагелем с помощью съемного приспособления для финагеля и фиксатор съемного приспособления в виде зажима, в) финагель с крепежом для возможной установки под различными углами к горизонтальной поверхности как возможный вариант при необходимости. Фиг. 4 - а) общий вид комбинированного зажимного устройства с установленными тисками, б) фиксатор съемного приспособления, выполненный в виде переходника для установки одношарнирной втулки с установочным основанием для крепления тисков, в) фиксатор для крепления универсальной рабочей поверхности. Фиг. 5 - а) общий вид комбинированного зажимного устройства с установленным гравером, б) общий вид гравера с Г-образным съемным приспособлением.
Где на фиг.2: 1 - струбцина, 2 - крепежный модуль для установки в верхней части струбцины и на боковой поверхности струбцины, 3 - установочное отверстие крепежного модуля, 4 - затяжной винт, 5 - механизм поворота, 6 – винт с пятой, 26 - прорезь в корпусе, 30 - отверстия на струбцине для дополнительной установки крепежного модуля. На фиг. 3: 7 - цилиндрическая часть съемного приспособления для комбинаторных насадок, 8 - финагель с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, 9 - фиксатор съемного приспособления в виде круга, 10 - фиксатор съемного приспособления в виде зажима, 11 - финагель для жесткого крепления в съемном приспособлении, 12 - хвостовик с отверстиями для крепежа в зажиме (10) и цилиндрической частью (15), 13 - стягивающий двойной винт, 14 - съемная поверхность финагеля с пазом для крепления. На фиг. 4: 16 - цилиндрическая часть съемного приспособления для установки одношарнирной втулки 17 - переходник с отверстием для установки одношарнирной втулки, 18 - установочное основание, 19 - тиски, 20 - шар, 21 - линза, 22 - гнездо для шара, 23 - одношарнирная втулка, 24 - стопорный винт, 25 - универсальная рабочая поверхность. На фиг. 5: 27 - Г-образное съемное приспособление для установки гравера, 28 - регулирующий ползун, 29 - рабочая поверхность гравера.
Подготовка комбинированного зажимного устройства к работе осуществляется следующим образом.
Струбцина (1) комбинированного зажимного устройства с помощью винта с пятой (6) крепится к столу верстака. В зависимости от выполняемой работы на струбцину устанавливается крепежный модуль (2) либо на верхнюю поверхность, либо на боковую поверхность струбцины, либо оба модуля одновременно (см. рис. 1) с помощью механизма поворота (5), который представляет собой резьбовую насадку с фиксатором, устанавливаемым в отверстия (30). Для удобства в работе на боковой поверхности струбцины выполнены дополнительно два отверстия (30). Затем в установочное отверстие крепежного модуля (3) вставляется за счет прорези (26) и ослабленного затяжного винта (4) цилиндрическая часть выбранного съемного приспособления для определенного вида работ, например с комбинаторными насадками - универсальной рабочей плоскости, или финагеля, или гравера. После его установки затяжной винт (4) сжимает прорезь (26), крепко фиксируют крепежный модуль (2) в нужном горизонтальном либо вертикальном направлении.
Комбинированное зажимное устройство готово к работе, выполнению поставленных задач и находится в статическом состоянии.
Использование съемного приспособления с фиксатором в виде круга (9) для крепления финагеля необходимо для выполнения работ, требующих постоянного поворота финагеля относительно горизонтальной плоскости.
При использовании фиксатора в виде зажима (10) для жесткого крепления финагеля выполняются работы, требующие жесткой фиксации детали под определенным углом и нужном положении.
При использовании фиксатора съемного приспособления, выполненного в виде переходника отверстием (17) и зажимным винтом (4) для установки одношарнирной втулки (23), на установочное основание (18) крепится универсальная рабочая поверхность (25) для тисков (19). Такая конструкция фиксатора позволяет задавать различное положение комбинаторным насадкам: поворот вокруг оси на 360° за счет одношарнирной втулки (23), изменять положение относительно горизонтальной плоскости за счет ориентации крепежного модуля (2). Изменять положение, например, гравера относительно вертикальной плоскости можно за счет использования Г-образного цилиндрического стержня гравера (27), на котором установлена за счет ползуна (28) рабочая поверхность гравера (29) заявленной конструкции (см. фиг. 5б). Кроме того, возможно изменять угол наклона финагеля, используя заявленную конструкцию съемной поверхности финагеля (14) (см. фиг. 3в).
Для установки тисков (19) на универсальной рабочей поверхности (25) в нужное положение ослабляют затяжку шара (20) с помощью стопорного винта (24), при этом появляется возможность наклона тисков или поверхности (25) от вертикальной оси на угол до 30°. Кроме того, при ослаблении винта (24) установочное основание (18) получает возможность вращения в плоскости, перпендикулярной оси одношарнирной втулки (23). После установки универсальной рабочей поверхности (25) в удобное для обработки изделия положение поворотом ручки стопорного винта (24) производят закрепление шара (20) в гнезде (21).
Расширение эксплуатационных возможностей достигается за счет быстрой переустановки съемного приспособления с различными насадками, которые возможно ориентировать 3-х плоскостях.
Таким образом, предлагаемое комбинированное зажимное устройство, позволяющее работать с установленным изделием в любой позиции, успешно прошло испытания в ювелирных мастерских.
Предлагаемые комбинаторные насадки: тиски ювелирные, финагель деревянный с металлическим креплением, финагель деревянный, изготовлен из дуба и имеет возможность замены деревянной части по мере ее износа; гравер и универсальная рабочая поверхность для работ с мелкой пластикой, для пайки, моделирования и выпиливания. Все насадки имеют возможность установки в горизонтальной и вертикальной поверхностях, поворот вокруг оси. Предусмотрена возможность смены деревянной поверхности финагеля.