ПАТРОН ДРЕЛИ, ШУРУПОВЕРТА ИЛИ СТАНКА С ПОДСВЕТКОЙ ЦЕЛИ
DRILL, SCREWDRIVER OR BENCH CARTRIDGE WITH TARGET ILLUMINATION

Изобретение относится к патронам дрелей или шуруповертов, а также патронам сверлильных, токарных и иных похожих станков и предназначается для подсветки места обработки детали.
Из уровня техники известна заявка на изобретение RU 94010417, описывающая беспружинный патрон для дрели. Отличия заявленного решения состоят в том, что:
- Патрон дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели (или патрон с подсветкой цели) обеспечивает подсветку площади в том числе внутри сложных отверстий, где невозможно применение другой подсветки находящейся на ручке инструмента или на другой его части;
- Патрон с подсветкой цели может иметь внутри микрогенератор или отверстия пропускающие свет от источника излучения находящегося на основной части инструмента.
Известен патент US 2010053940 описывающий устанавливаемую на инструмент подсветку, которая расположена в стороне от патрона инструмента.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Патрон дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели обеспечивает подсветку площади в том числе внутри сложных отверстий, где невозможно применение другой подсветки находящейся на ручке инструмента или на другой его части.
Известен патент US 2012242048 описывающий сверлильный патрон, обладающий вращающимися относительно друг друга частями, что позволяет раздвигать и сдвигать лапки патрона.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Патрон дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели обеспечивает подсветку площади в том числе внутри сложных отверстий, где невозможно применение другой подсветки находящейся на ручке инструмента или на другой его части;
- Патрон с подсветкой цели может иметь внутри микрогенератор или отверстия пропускающие свет от источника излучения находящегося на основной части инструмента.
Известен патент СА 2271233 описывающий отвертку с функцией подсветки, причем подсветка установлена внутрь прозрачного корпуса и максимально приближена к рабочему инструменту, а фукция улучшенной подсветки реализуется за счет того, что отвертка не является электрической, а следовательно внутри корпуса отсутсвует часть рабочих элементов, характерных для электрической отвертки, что не позволяет использовать в отвертке насадки типа сверлильных патронов.
Отличия от заявленного изобретения состоят в том, что:
- Патрон дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели предназначен для электроинструмента и обеспечивает подсветку площади в том числе внутри сложных отверстий, где невозможно применение другой подсветки находящейся на ручке инструмента или на другой его части;
- Патрон с подсветкой цели может иметь внутри микрогенератор или отверстия пропускающие свет от источника излучения находящегося на основной части инструмента.
Известен патент JPH 0788712 описывающий подсветку расположенную на инструменте, цель которой обеспечить возможность работы инструментом в темное время суток без необходимости расположения в зоне работ большого количества ламп и иных приспособлений для освещения.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Патрон с подсветкой цели предназначен не для освещения участка проведения работ, а для подсветки цели, то есть места сверления для обеспечения наиболее точного ориентирования инструмента в пространстве;
- Патрон с подсветкой цели может иметь источник освещения работающий от сети питания инструмента (бытовая сеть, аккумулятор и т.д.) либо подсветка может иметь отдельное генерирующее устройство.
Наиболее близким решением является патент JPH 1044064 описывающий электрический инструмент с подсветкой в котором подсветка съемно прикрепляется к передней части корпуса, что приближает подсветку к рабочей части инструмента (патрону), но недостаточно для работы в труднодоступных местах.
Отличия от заявленного решения состоят в том, что:
- Патрон дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели обеспечивает подсветку площади в том числе внутри сложных отверстий, где невозможно применение другой подсветки находящейся на ручке инструмента или на другой его части;
- Патрон с подсветкой цели может иметь внутри микрогенератор или отверстия пропускающие свет от источника излучения находящегося на основной части инструмента.
При сверлении или другой обработке деталей (зенкование, расточка, шлифование и т.д.) сложных деталей, особенно когда место сверления находится внутри отверстия, между выступами корпуса и т.д. могут возникнуть сложности связанные с необходимости точного попадания в место сверления и подсветки этого места для наилучшего попадания.
Внешнее освещение, а также подсветка находящаяся на рукояти инструмента не всегда могут помочь, так как свет от них может перекрываться выступающими частями инструмента. Например, если место сверления находится внутри отверстия диаметром 30-60 мм и глубиной 50-150 мм, то внутрь отверстия может поместиться патрон дрели, но подсветка на рукояти инструмента либо не будет освещать отверстие вообще, либо будет освещать край отверстия, но не место сверления.
Кроме того, когда необходимо просверлить элемент находящийся, например, на машине, то сверлению могут мешать другие выступающие части машины и агрегаты. В таких условиях съемная подсветка будет только мешать.
Технический результат заявленного изобретения состоит в создании патрона инструмента, который мог бы обеспечивать подсветку места сверления или проведения других работ (расточка, зенковка, шлифовка и т.д.).
Технический результат достигается при помощи расположения под патроном инструмента подсветки, а внутри патрона отверстий предназначенных для светопропускания, а в некоторых случаях при помощи расположения на патроне источника света и внутри патрона генерирующего устройства.
Частными случаями изготовления патрона с подсветкой цели являются:
- Изготовление патрона без отверстий из прозрачного материала;
- Изготовление патрона с подсветкой с передачей электроэнергии к источнику света от основной части инструмента на вращающийся патрон;
Изготовление патронов для инструмента других типов, отличающихся от описанных.
Краткое описание чертежей:
Фиг. 1 - Стандартный патрон с подсветкой;
Фиг. 2 - 3Д-изображение стандартного патрона;
Фиг. 3 - Стандартный патрон с подсветкой в разрезе;
Фиг. 4 - Стандартный патрон с подсветкой в разрезе с кривым отверстием подсветки;
Фиг. 5 - Быстрозажимной патрон с подсветкой;
Фиг. 6 - 3Д-изображение быстрозажимного патрона;
Фиг. 7 - Быстрозажимной патрон с подсветкой в разрезе;
Фиг. 8 - Патрон с подсветкой с генератором энергии.
На изображениях патрона дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели указаны следующие элементы:
1. Часть инструмента (дрели, шуруповерта или станка);
2. Патрон (стандартный, быстрозажимной и/или другого типа);
3. Источник света;
4. Лучи света;
5. Обрабатываемая деталь;
6. Барабан патрона;
7. Основа патрона;
8. Зажимные лапки;
9. Световые отверстия;
10. Шестерня передвижения зажимных лапок;
11. Световое отверстие изогнутого типа;
12. Нижняя часть быстрозажимного патрона;
13. Верхняя часть быстрозажимного патрона;
14. Шайба привода шестерни передвижения зажимных лапок;
15. Статор генератора энергии;
16. Ротор генератора энергии;
17. Провод (или иной контакт);
18. Лампочка, светодиод и/или др..
Использование патрона дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели осуществляется следующим образом:
Для работы источника света (3) может применяться электроэнергия предназначенная для работы непосредственно инструмента, либо может применяться отдельный источник энергии, такой как батарея, встроенный в модуль источника света аккумулятор, солнечная батарея.
Источник света (3) располагается преимущественно на корпусе инструмента или станка (1) под патроном (2).
При этом, чтобы позволить лучам света (4) достигать обрабатываемой детали (5) в патроне (2) делаются световые отверстия (9), через которые проходят лучи света (4).
Такая конструкция позволяет избежать расположения на инструменте дополнительных подсветок, которые могут мешать в работе в труднодоступных местах и позволяет осветить место сверления даже внутри глубоких отверстий, что позволяет лучше сориентировать инструмент в пространстве, улучшить прицеливание и избежать некачественной обработки.
Таким образом, при работе, например с шуруповертом, человек предварительно включает источник света (3) (путем нажатия отдельной кнопки, нажатия основной кнопки инструмента или другим способом) и попадает в место сверления. Причем при расположении места сверления внутри углубления детали человек может прижаться к инструменту (практически во всех случаях за исключением применения станка) и увидеть подсвеченное место сверления. После чего инструмент ориентируется в пространстве наилучшим образом и человек может приступать к сверлению или другой обработке детали.
Использование патрона дрели, шуруповерта или станка с подсветкой цели с генератором энергии строится следующим образом:
Генератор энергии может включать статор (15), ротор (16) и/или иные детали.
Работа такого генератора энергии основана на том, что в процессе сверления, шлифовки или другого вида обработки детали патрон (2) вращается относительно основной части инструмента, что позволяет нам вместо источника света (3), световых отверстий (9) расположить на корпусе инструмента статор (15), а внутри патрона соответственно ротор (16) генератора энергии.
А энергия от генератора энергии может поступать по проводу (17) к лампочке или светодиоду (18) вмонтированному в патрон (2) рядом с отверстием для вставки насадки инструмента.
Особенностью такого патрона является практическая невозможность включения подсветки, лампочки или светодиода (18) до начала обработки детали, поскольку электроэнергия вырабатывается только во время вращения патрона (2).
Частично эта проблема может быть решена путем аккумулирования электроэнергии и применения низкозатратных по напряжения светодиодов, что позволит сохранить свечение светодиода после предварительного вращения патрона (2).
Особенности конструкции:
1. Поскольку источник света (3) может недостаточно фокусировать свет, а световое отверстие (9) имеет некоторую длину, то к моменту когда лучи света (4) достигнут места обработки на обрабатываемой детали (5) количество света может уменьшиться и место обработки будет недостаточно освещено. Чтобы этого избежать предполагается, что световые отверстия (9) внутри будут иметь светоотражающий слой в виде специальной вставки в отверстие или в виде нанесения покрытия на стенки отверстия в виде серебристого напыления, покрытия лаком или другими материалами. Кроме того, световое отверстие (9) должно иметь такую форму, чтобы собирать световые лучи (4) при входе в отверстие и фокусировать их на месте обработки при выходе из отверстия.
2. Иногда конструкция патрона (2) может быть такова, что некоторые детали мешают применить световое отверстие (9) прямого типа (Фиг. 4). В этом случае светоотражающий слой внутри отверстия позволяет применить световое отверстие изогнутого типа (11). В нем лучи света (4) не могут напрямую через патрон (2) достигать детали (5), но благодаря светоотражающему слою лучи света (4) могут передаваться от источника света (3) на обрабатываемую деталь (5) многократно отражаясь от стенок отверстия (11).
3. Поскольку лампы (или светодиоды) в источнике света (3) имеют между собой промежутки в которых свечение отсутствует, то для стабильного поддержания подсветки цели (места обработки детали) применены следующие условия:
- Световые отверстия (9) смещены по оси патрона относительно друг друга на разный угол. Например, второе отверстие относительно первого смещается на 125 градусов, а третье отверстие относительно второго на 110 градусов. При этом необходимо учитываться возможное нарушение балансировки самого патрона.
- Если количество световых отверстий (9) нечетное, то количество ламп в источнике света (3) должно быть четным. Например, количество отверстий - три, а количество ламп - семь.
Таким образом обеспечивается возможность постоянного освещение цели хотя бы через одно из световых отверстий (9). При этом общее количество отверстий не ограничивается. Это может быть одно или несколько световых отверстий.
Точно также не ограничивается количество ламп или светодиодов в источнике света. Это может быть одна лампа, которая эффективно работает за счет отражателей света или несколько ламп.
4. Простота конструкции позволяет использовать не только стандартные и/или быстрозажимные патроны, но и патроны любых других типов, как с функцией закручивания зажимных лапок (8), так и с функцией защелкивания. Причем возможность использования световых отверстий изогнутого типа (11) снимает ряд ограничений, вызываемых различным расположением деталей в конструкции.
5. Подсветка цели может потребоваться не только при обработке детали на месте или на столе, но также и при работе на станке. Поэтому предусматривается возможность использования технологии например в патроне сверлильного станка, фрезерного станка или в шпинделе токарного станка. Если технология применяется в шпинделе токарного станка, то присутствуют некоторые ограничения использования связанные с техникой безопасности, однако следует учитывать, что технология в данном случае увеличить эффективность и точность работ. Причем, как и в случае с дрелью или шуруповертом источник света (3) может располагаться под шпинделем токарного станка в котором присутствуют световые отверстия (9). Также в этом случае может использоваться передача энергии от станка на шпиндель на котором установлена лампочка (18) или использование генератора энергии.
6. Помимо новых образцов инструмента патрон с функцией подсветки цели может потребоваться и на старых образцах инструмента. В этом случае конструкция может быть полностью съемной. То есть патрон (2) не имеет особых деталей, которые связывали бы его с инструментом. Непосредственно на инструмент монтируется только источник света (3). Если источник света (3) будет иметь собственный источник энергии, то есть не будет питаться энергией дрели, шуруповерта или станка, то его можно перенести вместе с патроном на другой инструмент в случае если позволит конструкция инструмента. При этом реализуется не только стационарная установка устройства, но и возможность применения съемного устройства.
Точно также возможность съемного устройства можно реализовать в отношения патрона с подсветкой цели с функцией генерирования энергии. Если статор (15) или иной элемент закрепляемый на корпусе инструмента, может быть переставлен с корпуса (1) одного инструмента на другой инструмент, то ротор (16) и остальные части находятся непосредственно в патроне (2) и переставляются вместе с ним. Ограничение может быть в том случае, если корпус одного инструмента позволяет установить источник света (3) или статор (15), а корпус другого инструмента может не позволять этого сделать.
7. Генерирующее устройство может отличаться от описанного выше, поскольку возможны иные конструкции генерирующих устройств. Это может быть статор (15) и ротор (16), и/или пьезоэлемент вырабатывающий электроэнергию, кроме того возможно изменение конструкции описанного генерирующего устройства таким образом, что вместо вращательного движения ротора будет использоваться возвратно-поступательное движение сердечника внутри электрических обмоток. А также другие виды генерирующих устройств.
8. Помимо прямой передачи электроэнергии к лампочке или светодиоду от генерирующего устройства возможно применение системы передачи электроэнергии от инструмента на патрон при помощи контактов, один или несколько из которых подвижны относительно остальных.