ЗАЩИТНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ПАТРОНА ДЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА
PROTECTIVE ENCLOSURE FOR LATHE CHUCK

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
В данной заявке испрашивается приоритет по дате подачи предварительной заявки на патент США №62/088,835, поданной 8 декабря 2014 г. под названием «ЗАЩИТНОЕ ОГРАЖДЕНИЕ ПАТРОНА И НЕСКОЛЬЗКИЙ КОВРИК ДЛЯ ТОКАРНОГО СТАНКА», авторы - Гарднер (Gardner) и др.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Данное изобретение относится, в общем, к токарному станку или другому станку с вращательным главным движением, а, более конкретно - к защитному ограждению патрона для токарного станка или другого станка с вращательным главным движением.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
[0002] Токарный станок удерживает заготовку с одного или обоих концов, когда заготовка вращается с относительно высокой скоростью. Инструменты, такие, как режущие и фасонные инструменты, вводятся в контакт с вращающейся заготовкой для придания ей формы. Токарный станок обычно используют для формирования шпинделей, ножек стульев, коленчатых валов и других деталей, формируемых посредством вращения, которые удерживаются с обоих концов. Токарный станок также можно использовать для формирования чашеобразных или аналогичных им изделий путем установки заготовки таким образом, что она удерживается на одном конце.
[0003] Токарные станки можно использовать для придания формы древесине, металлу или другим материалам. Материалы заготовок поддерживаются патроном, который соединен с электродвигателем, работающим для вращения патрона и заготовки, как правило - с высокой скоростью. Осуществляют сцепление заготовки в патроне путем регулирования патрона с целью сцепления его с заготовкой так, чтобы можно было придать ей форму, и высвобождают заготовку из патрона путем регулирования патрона так, чтобы заготовку, имеющую приданную ей форму, можно было снять с токарного станка. Как правило, патрон включает зажимающие элементы, которые перемещаются друг к другу и друг от друга симметрично вокруг центра патрона. Зажимающие элементы можно перемещать с помощью инструмента, именуемого торцовым ключом для патрона. Торцовый ключ для патрона вставляют в отверстие под ключ на патроне и поворачивают, чтобы привести в действие механизмы зубчатых колес внутри патрона, которые перемещают зажимающие элементы.
[0004] Помимо токарных станков, иметь патроны могут дрели, сверлильные станки, фрезерные станки, режущие, шлифовальные и фасонные инструменты, отвертки с электроприводом, разводные гаечные ключи с электроприводом и другие инструменты. В дрелях, сверлильных станках и т.п., патрон применяется для удержания инструмента, такого, как сверло.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Некоторые варианты осуществления данного изобретения предусматривают защитное ограждение, устанавливаемое на корпусе токарного станка или другого станка с вращательным главным движением. Защитное ограждение продолжается над патроном токарного станка и частично окружает этот патрон. Защитное ограждение согласно некоторым вариантам осуществления выступает из корпуса на такое же или почти такое же расстояние, как патрон. Защитное ограждение согласно некоторым вариантам осуществления продолжается вокруг трех сторон патрона. Выполненная с окном удлиняющая часть защитного ограждения патрона прикреплена к переднему нижнему концу защитного ограждения патрона.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] На фиг. 1 представлен вид в перспективе токарного станка того типа, который может включать защитное ограждение патрона, хотя другие токарные станки тоже могут включать защитное ограждение патрона;
[0007] на фиг. 2 представлен вид в перспективе токарного станка, аналогичного токарному станку, показанному на фиг. 1 и включающему защитное ограждение патрона с нижним смотровым окном защитного ограждения патрона;
[0008] на фиг. 3 представлен вид в перспективе токарного станка, снабженного защитным ограждением патрона, но при этом удлиняющая часть защитного ограждения патрона содержит откидное, выдвижное или съемное нижнее смотровое окно;
[0009] на фиг. 4 представлен вид в перспективе, иллюстрирующее только защитное ограждение патрона с нижней удлиняющей частью;
[0010] на фиг. 5 представлен вид спереди защитного ограждения патрона, показанного на фиг. 4;
[0011] на фиг. 6 представлен вид сбоку защитного ограждения патрона, показанного на фиг. 4;
[0012] на фиг. 7 представлен вид сверху защитного ограждения патрона, показанного на фиг. 4;
[0013] на фиг. 8 представлен вид сбоку смотрового окна, только опорная планка снята с защитного ограждения патрона согласно фиг. 4;
[0014] на фиг. 9 представлена удлиняющая часть защитного ограждения патрона, снятая с защитного ограждения патрона, показанного на фиг. 4, причем с него также снято смотровое окно;
[0015] на фиг. 10 представлен вид в перспективе удлиняющей части защитного ограждения патрона, снятой с защитного ограждения патрона;
[0016] на фиг. 11 представлен вид в перспективе спереди и справа патрона токарного станка, снабженного защитным ограждением патрона;
[0017] на фиг. 12 представлено еще один вид в перспективе, главным образом - справа, патрона токарного станка, снабженного защитным ограждением патрона; и
[0018] на фиг. 13 представлен еще один вид спереди патрона токарного станка, снабженного защитным ограждением патрона.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019] На фиг. 1 показано, что токарный станок 10 включает корпус 12, внутри которого установлен электродвигатель (не показан), осуществляющий привод патрона или передней бабки 14, который или которая удерживает заготовку. Токарный станок 10 включает станину 16, на которой установлена каретка 18 суппорта и на конце которой установлена задняя бабка 20. Для эксплуатации токарного станка 10, на корпусе 12 предусмотрены органы управления, такие, как 22А, 22В, 22С.
[0020] Обращаясь к фиг. 2, следует отметить, что токарный станок 10 включает защитное ограждение 28 патрона, продолжающееся поверх и частично вокруг патрона 14 и имеющее верхнее смотровое окно 32 и нижнее переднее смотровое окно 40. Любой материал, отбрасываемый от патрона, блокируется защитным ограждением 28 патрона. Защитное ограждение 28 патрона предпочтительно имеет форму, позволяющую блокировать отбрасываемый материал от пользователя, и может включать верхнее прозрачное окно 32 с сегментами 32А, 32В, 32С окна, как показано на фиг. 3, и со съемным нижним передним смотровым окном 40, также показанным - на фиг. 4 - и описываемым далее.
[0021] Обращаясь к фиг. 3, следует отметить, что защитное ограждение 28 патрона включает раму 30, установленную на корпус 12 с помощью узла 36 поворотного крепления, выступающего из корпуса и имеющий форму в целом С-образной конфигурации. Иллюстрируемое защитное ограждение 28 патрона включает пять в целом плоских участков, которые соединены друг с другом, образуя С-образную конфигурацию. Защитное ограждение 28 продолжается поверх верхушки патрона 14 и частично поверх передней и задней сторон патрона 14. В некоторых вариантах осуществления, защитное ограждение 28 патрона продолжается от корпуса 12 на большее расстояние, чем патрон 14. Рама 30 включает направленный вниз край 38А.
[0022] В некоторых вариантах осуществления, защитное ограждение 28 патрона включает прозрачное верхнее окно 30 с сегментами 32А, 32В, 32С, через которые пользователь может видеть патрон 14, поскольку пользователю выгодна возможность видеть патрон и заготовку, когда защитное ограждение 28 находится в опущенном положении. Окно 32 согласно иллюстрируемому варианту осуществления продолжается вдоль одной из пяти плоскостей как сегмент 32А и частично - вдоль двух дополнительных плоскостей как сегменты 32В и 32С. Прозрачное окно 3 может быть из стекла, ударопрочного стекла, пластика или другого материала. Окно 32 согласно некоторым вариантам осуществления является стойким к царапинам. Для верхнего окна 32 или нижнего переднего окна 40 можно предусмотреть любой известный материал.
[0023] В иллюстрируемом варианте осуществления, защитное ограждение 28 патрона имеет ручку 34, установленную выступающей из его передней стороны. Защитное ограждение 28 патрона может быть установлено с возможностью поворота в положение в стороне от патрона 14, скажем - путем взятия за ручку 34 и подъема. Например, на задней стороне защитного ограждения 28 патрона, где оно крепится к корпусу 12, можно предусмотреть узел 36 поворотной опоры, который может представлять собой вал с коаксиальной трубкой, окружающей этот вал. Защитное ограждение 28 патрона можно поворачивать, получая доступ к патрону 14, и поворачивать назад в заданное положение перед использованием токарного станка 10. Защитное ограждение 28 патрона может иметь упор 38 на корпусе 12 для удержания защитного ограждения 28 патрона в иллюстрируемом положении.
[0024] Защитное ограждение патрона может быть выполнено из металла или может быть снабжено прозрачным окном 32 в раме 30 из металла, или может быть выполнено из любого материала. Разумеется, возможны и другие формы и конфигурации.
[0025] На виде в перспективе согласно фиг. 4 изображен - отдельно от токарного станка - модифицированный вариант осуществления защитного ограждения 28 патрона. Защитное ограждение 28 патрона, показанное на фиг. 4, отличается от защитного ограждения 28 патрона, показанного на фиг. 3, поскольку верхнее окно 32 имеет лишь два сегмента 32А и 32В без третьего сегмента 32С, показанного на фиг. 3. Как можно также заметить на фиг. 4, здесь изображена опорная планка 42 с окном 32, окружающим ее и переходящим из сегмента 32А в сегмент 32В на опорной планке 42.
[0026] На фиг. 4 также подробнее показано, что рама 30 имеет съемную верхнюю секцию 62 рамы, наложенную поверх секции 30А рамы 30 таким образом, что прозрачное окно 32 оказывается заключенным между этими двумя секциями рамы. Верхняя секция 62 рамы удерживается на месте четырьмя винтами 45А, 45В, 45С, и 45D. В альтернативном варианте, окно 32 можно крепить болтами непосредственно к верху секции 30А рамы.
[0027] На фиг. 4 и на фиг. 5 можно также увидеть складную удлиняющую часть 41 защитного ограждения патрона с нижним передним окном 40 в качестве нижней рамы, крепящейся к раме 30 посредством осей 43В и 43С поворота, которыми могут быть пальцы шарнира. Таким образом, нижняя рама в качестве удлиняющей части 41, имеющей дополнительное прозрачное нижнее переднее окно 40, является складной. Она также может быть съемной или может быть скользящей по направляющей и удерживаемой в требуемом положении запорным механизмом 43А, которым может быть винт с накатной головкой, подпружиненный стопорный штифт или другой избирательно стопоримый запорный механизм для предотвращения свободного перемещения удлиняющей части 41.
[0028] Можно также увидеть, что в варианте осуществления согласно фиг. 4 не предусмотрен дополнительный сегмент 32С окна, показанный на фиг. 3.
[0029] На фиг. 5, 6 и 7 показаны виды спереди, сбоку и сверху защитного ограждения 28 патрона согласно фиг. 4.
[0030] На фиг. 8 показано на виде сбоку верхнее окно 32 с сегментами 32А и 32В, которые соединены в единое целое и окружают опорную планку 42, снимаемую с рамы 30.
[0031] На фиг. 9 показано вид в перспективе рамы 30, но с ручкой 34, нижней удлиняющей частью 41 с нижним окном 40 и верхним окном 32, снятыми вместе с секцией 42 рамы.
[0032] На фиг. 10 показано вид в перспективе нижней удлиняющей части 41 защитного ограждения патрона без окна 40, также снятого с рамы 30. Сравнивая фиг. 10 с фиг. 4, можно увидеть, что нижняя рама удлиняющей части 41 имеет внешнюю секцию 44 рамы, прикрепляемую к внешней поверхности нижней рамы удлиняющей части 41 соответствующими винтами 46А, 46В, 46С, и 46D (см. также фиг. 13), между которыми заключено окно 40. Эта внешняя секция 44 рамы на виде согласно фиг. 10 снята. В альтернативном варианте, окно 40 может быть прикреплено болтами непосредственно к нижней раме удлиняющей части 41.
[0033] На фиг. 11, 12 и 13 соответственно представлены вид в перспективе спереди и справа, вид в перспективе главным образом справа и вид с торца защитного ограждения 28 патрона с прикрепленной и выдвинутой удлиняющей частью 41 и соответствующим окном 40. На фиг. 11 и 12 также можно подробнее рассмотреть узел 36 поворотной опоры, о котором шла речь ранее.
[0034] Как уже описано, вместо снятия нижней рамы, функционирующей как удлиняющая часть 41 для безопасного обзора через соответствующее прозрачное окно 40, эту нижнюю раму как удлиняющую часть можно складывать у вертикального переднего участка рамы 30. Это сложенное положение может оказаться необходимым, когда каретка суппорта и резцедержатель переместились на весь возможный промежуток к передней бабке, где они могут помешать, если удлиняющая часть не сложена и не повернута в сторону.
[0035] Для такого складывания удлиняющей части 41 предусмотрены оси 43В и 43С поворота, обеспечивающие складывание. Как описано ранее, удлиняющую часть 41 также можно выводить скольжением за передний участок защитного ограждения.
[0036] Таким образом, с помощью предпочтительного варианта осуществления, вертикальную обращенную вперед часть защитного ограждения патрона можно складывать. Когда нижнюю раму - удлиняющую часть складывают это позволяет узлу каретки суппорта скользить полностью к патрону для механической обработки заготовки вблизи патрона без помех со стороны защитного ограждения, а также без снятия защитного ограждения.
[0037] Как упоминалось выше, окна могут быть выполнены из защитного стекла.
[0038] В модифицированном варианте осуществления, вместо вышеописанного складывания удлиняющей части, можно также предусмотреть направляющую на внутренних сторонах соединенных скобой краев 51 рамы 41 на переднем участке 52, как показано на фиг. 11. При этой конструкции, удлиняющую часть 41 можно продвигать скольжением вверх и вниз по вертикали параллельно задней стороне переднего участка 52 рамы 30. Затем можно затянуть винт с накатной головкой, такой, как обозначенный позицией 43А, чтобы заблокировать скольжение удлиняющей части вверх или вниз, оставляя ее на месте.
[0039] Что касается поворотного механизма 36, описанного ранее, то он может иметь различные конструкции. В одной предпочтительной конструкции, внешний цилиндр 36А, как показано на фиг. 11, может быть прикреплен таким способом, как сварка, к заднему участку 53 защитного ограждения 28. Затем внутрь цилиндра 36А заключают вал, крепящийся к раме, чтобы внешний цилиндр мог поворачиваться вокруг этого вала, тем самым обеспечивая поворот всего защитного ограждения патрона, как описано ранее.
[0040] Помимо этого, поскольку иногда необходим доступ к патрону 14 в периферийных местах, складывание защитного ограждения патрона удобно, в частности, для обеспечения доступа к периферийным участкам патрона с целью зажима или закрепления заготовки с последующим опусканием защитного ограждения патрона снова.
[0041] Основные недостатки современных защитных ограждений патронов заключаются в том, что они ограничивают пользователю обзор патрона и место закрепления заготовки посредством патрона. Кроме того, ограничена их способность обеспечивать охват, поскольку они требуют зарезервировать место для перемещения каретки суппорта к лицевой поверхности патрона. Возможный вариант осуществления обеспечивает повышенную защиту за счет обеспечения увеличенного охвата во время нормальной работы.
[0042] Таким образом, показано и описано защитное ограждение патрона, частично окружающее патрон токарного станка для работы по металлу, токарного станка для работы по дереву, сверлильного станка, дрели, фрезерного станка или другого станка. Защитное ограждение патрона может быть выполнено с возможностью поворота от патрона или обратно - в положение у патрона.
[0043] Хотя другие модификации и изменения могут быть предложены специалистами в данной области техники, авторы предполагают, что все изменения и модификации могут быть воплощены в соответствии с данным патентом, если они обоснованно и соответствующим образом находятся в пределах объема их вклада в данную область техники.