ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РЕМОНТА НАРУЖНОЙ РЕЗЬБЫ
EXTERNAL THREAD REPAIR TOOL

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к средству для ремонта наружной резьбы.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Известно, что ремонт (восстановление) наружной нарезки или наружной резьбы, особенно мелкой, является сложной задачей. Не всегда заготовку с поврежденной, т.е. дефектной, наружной резьбой можно заменить новой из-за длительного подготовительно-наладочного времени или ее высокой общей стоимости. Другая проблема, связанная с большинством ремонтных инструментов известного уровня техники, заключается в том, что они не осуществляют как таковое восстановление поврежденной резьбы. Вместо этого поврежденная резьба нарезается указанными инструментами с тем, чтобы опять привести ее в рабочее состояние. Очевидно, что нарезка поврежденной резьбы приводит к удалению части материала, из которого состоит резьба, что приводит к уменьшению прочности отремонтированной резьбы, особенно с малым шагом. Еще одна проблема заключается в том, что отремонтированная резьба имеет несколько меньший диаметр, чем требуется.
Ближайшим аналогом рассматриваемого изобретения является резьбонакатный инструмент, раскрытый в документе US 10543524 В2 и предназначенный для ремонта или накатки наружной резьбы. Инструмент известного уровня техники содержит основание и рычаг, соединенный с указанным основанием посредством защелкивающегося соединения. В основании подвижно установлен ползун. Когда основание и рычаг находятся в замкнутом состоянии, тело ползуна может перемещаться вперед и назад, т.е. соответственно к рычагу или в сторону от него, с помощью регулировочного винта. Основание снабжено двумя противодействующими роликами, а тело ползуна снабжено профилированным роликом. Указанные ролики выполняют ремонт поврежденной наружной резьбы после смыкания инструмента и приведения его во вращение вокруг указанной резьбы. Преимущество этого ближайшего аналога над другими известными инструментами такого рода состоит в его высокой функциональности. Он может быть использован для широкого спектра наружных резьб, позволяя при этом снизить эффект срезания материала ремонтируемой резьбы.
Недостаток указанного ближайшего аналога состоит в том, что в некоторых случаях диаметр отремонтированной резьбы оказывается меньше требуемого, например, в соответствии с требованиями стандарта ISO, так как при попытке восстановления первоначальной формы резьбы срезается слишком много материала. Однако зуб резьбы может по-прежнему соответствовать требованиям стандарта ISO, а это значит, что он может считаться полностью восстановленным, даже если указанный диаметр оказывается меньше требуемого или заданного значения. Помимо прочего это обусловлено тем, что в инструменте известного уровня техники рабочая плоскость, задающая направление эффективной обработки, осуществляемой роликами, проходит параллельно регулировочному винту, который смещает ползун вместе с установленным на нем профилированным роликом. В данном случае рабочая плоскость всегда находится в неизменном положении.
Кроме того, форма ближайшего аналога не подходит для того, чтобы инструмент для ремонта резьбы можно было использовать с внешними инструментами, такими как электрические шуруповерты, которые могут потребоваться в некоторых случаях. Например, если наружная резьба, подлежащая ремонту, выполнена из твердого материала, то использование электрического шуруповерта может оказаться более предпочтительным, чем ручное управление инструментом в плане затрачиваемого времени и усилий, которые необходимы для ремонта наружной резьбы с требуемым уровнем качества.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Таким образом, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта наружной резьбы, в котором были бы устранены недостатки инструментов предшествующего уровня техники и который обеспечивал бы по существу восстановление профиля резьбы, а не ее нарезку, с сохранением при этом требуемого диаметра резьбы, а также удобство использования внешних инструментов для управления заявленным инструментом для ремонта резьбы.
Техническим результатом настоящего изобретения является обеспечение ремонта наружной резьбы путем восстановления материала резьбы с предотвращением ее срезания, при этом сохраняя требуемое значение диаметра наружной резьбы.
Для достижения указанной цели и технического результата инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта наружной резьбы, содержит первый корпус инструмента; второй корпус инструмента; по меньшей мере один первый ролик, установленный в первом корпусе инструмента; и по меньшей мере два вторых ролика, установленных во втором корпусе инструмента. Первый корпус инструмента и второй корпус инструмента подвижно соединены друг с другом своими первыми концами, причем каждый из указанных корпусов инструмента имеет дугообразную форму, формируя кольцеобразную форму, когда инструмент для ремонта резьбы находится в замкнутом (закрытом) состоянии.
Хотя заявленный инструмент для ремонта резьбы, снабженный первыми и вторыми роликами заданного диаметра и с заданным шагом, обеспечивает возможность ремонта наружной резьбы по существу конкретного диаметра и с конкретным шагом, он продемонстрировал возможность восстановления наружной резьбы с полным сохранением ее требуемого диаметра. В отличие от ближайшего аналога рабочая плоскость заявленного инструмента смещается при смыкании первого корпуса инструмента и второго корпуса инструмента, что обусловлено дугообразной формой указанных корпусов.
Некоторые ролики из числа указанных первых и вторых роликов могут быть выполнены плавающим вдоль оси, на которой они установлены. Это дает возможность пользователю лучше управлять исходным зацеплением роликов с ремонтируемой резьбой.
Кроме того, инструмент для ремонта резьбы может быть снабжен средством фиксации для надежного и точного скрепления между собой первого корпуса инструмента и второго корпуса инструмента в сомкнутом состоянии заявленного инструмента, обеспечивая при этом более точную обработку ремонтируемой резьбы. В частности, средство фиксации может быть выполнено в виде винта, хотя также возможны и иные варианты его реализации.
Более того, инструмент для ремонта резьбы может быть снабжен стопором для фиксации первого корпуса инструмента и второго корпуса инструмента в любом промежуточном относительном положении, например, для выполнения начальной обработки ремонтируемой резьбы с последующим смыканием инструмента для финишной обработки.
Также является предпочтительным, если каждый из первого корпуса и второго корпуса инструмента снабжен участком в виде части шестигранной головки на его боковой поверхности, так что указанные участки в виде части шестигранной головки образуют форму замкнутого шестигранника, когда инструмент для ремонта резьбы находится в сомкнутом состоянии. Это делает заявленный инструмент более удобным в эксплуатации с использованием внешних инструментов, таких как электрические шуруповерты или иные устройства подобного рода.
Кроме того, по меньшей мере один из указанных роликов может быть выполнен с возможностью вибрации, предпочтительно с частотой до 20 кГц или выше. Это обеспечивает более точный и прецизионный ремонт наружной резьбы, а в некоторых случаях, например применительно к печатной резьбе, увеличивает ее плотность, особенно в отношении наружной резьбы из твердого материала, а также способствует гомогенизации структуры материала наружной резьбы.
Краткое описание фигур
Далее настоящее изобретение более подробно описано со ссылками на прилагаемые фигуры, где:
на фиг. 1 представлен общий вид заявленного инструмента для ремонта резьбы в разомкнутом состоянии;
на фиг. 2 представлен общий вид заявленного инструмента для ремонта резьбы в сомкнутом состоянии;
на фиг. 3 показан вид сбоку заявленного инструмента для ремонта резьбы в разомкнутом состоянии;
на фиг. 4 показан вид сбоку заявленного инструмента для ремонта резьбы в сомкнутом состоянии;
на фиг. 5 представлен общий вид заявленного инструмента для ремонта резьбы во время его эксплуатации.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Инструмент 1 для ремонта резьбы содержит первый корпус 2 инструмента и второй корпус 3 инструмента, которые подвижно соединены друг с другом соответственно своими первыми концами 2.1 и 3.1, как это обозначено стрелкой на фиг. 3. Вторые концы 2.2 и 3.2 указанных соответственно первого корпуса 2 инструмента и второго корпуса 3 инструмента свободны для движения.
На фиг. 1 проиллюстрировано разомкнутое состояние инструмента 1 для ремонта резьбы, когда вторые концы 2.2 и 3.2 отстоят друг от друга на определенное расстояние; тогда как на фиг. 2 инструмент 1 для ремонта резьбы показан в сомкнутом состоянии, когда вторые концы 2.2 и 3.2 примыкают друг к другу, предпочтительно соприкасаясь друг с другом.
Оба корпуса из числа первого корпуса 2 инструмента и второго корпуса 3 инструмента характеризуются одинаковой криволинейной формой, или дугообразной формой. Более конкретно, каждый корпус из числа указанных корпусов 2 и 3 инструмента имеет по существу форму полукольца, что лучше всего видно на фиг. 3, вследствие чего инструмент 1 для ремонта резьбы в сомкнутом состоянии принимает кольцеобразную форму, как это показано на фиг. 4.
Первый корпус 2 инструмента содержит по меньшей мере один первый ролик 4, установленный в нем, например, с помощью штифта 5 или иного элемента подобного рода. Первый ролик 4 выполнен с возможностью вращения вокруг собственной оси (или оси штифта 5) и, дополнительно, но необязательно, с возможностью смещения вдоль указанной оси, т.е. он может быть выполнен плавающим для лучшего управления исходным зацеплением ролика 4 с ремонтируемой резьбой.
Второй корпус 3 инструмента содержит по меньшей мере два вторых ролика 6, установленных в нем, например, с помощью штифтов 7 или иных элементов подобного рода. Каждый ролик из числа вторых роликов 6 выполнен с возможностью вращения вокруг собственной оси (или оси соответствующего штифта 7) и, дополнительно, но необязательно, с возможностью смещения вдоль указанной оси, т.е. он может быть выполнен плавающим для лучшего управления исходным зацеплением ролика 6 с ремонтируемой резьбой.
Каждый ролик из числа указанных роликов 4 и 6 снабжен резьбой, выполненной на его наружной поверхности, которая по существу соответствует ремонтируемой наружной резьбе в плане значений диаметра и шага наружной резьбы, которые должны быть достигнуты.
Хотя одного первого ролика 4 и двух роликов 6 достаточно для ремонта наружной резьбы, определенное преимущество может быть обеспечено при использовании большего числа роликов, например, при большом диаметре наружной резьбы или в случае, когда наружная резьба выполнена из твердого материала.
Для ремонта наружной резьбы (см. фиг. 5) инструмент 1 для ремонта резьбы размыкается, и наружная резьба 8 размещается между роликами 4 и 6. Затем инструмент 1 для ремонта резьбы смыкается таким образом, что ролики 4 и 6 входят в контакт с наружной резьбой 8, после чего инструмент 1 для ремонта резьбы приводится во вращение. Для выполнения ремонта наружной резьбы 8 может быть достаточно всего нескольких оборотов. Однако может потребоваться и большее число оборотов, что зависит от степени повреждения наружной резьбы 8, материала, из которого выполнена наружная резьба 8, и некоторых других факторов.
Если ролики 4 и 6 выполнены взаимозаменяемыми, то инструмент 1 для ремонта резьбы может быть использован применительно к наружной резьбе разного диаметра. В этом случае пользователь заменяет ролики 4 и 6 роликами требуемого диаметра и с требуемым шагом и возобновляет ремонт наружной резьбы 8 так, как это описано выше.
В общем, восстановление наружной резьбы 8 выполняется тогда, когда инструмент 1 для ремонта резьбы находится в полностью сомкнутом состоянии, как это показано на фиг. 2, 4 и 5. С целью обеспечения надежной фиксации инструмента 1 для ремонта резьбы в этом положении может быть предусмотрено средство 9 фиксации, располагающееся на втором конце 2.2 первого корпуса 2 инструмента и/или на втором конце 3.2 второго корпуса 3 инструмента. Например, средством 9 фиксации может служить винт, как это показано на фиг. 1 и 5.
Может оказаться предпочтительным, чтобы первый оборот (или несколько первых оборотов) совершался при не полностью сомкнутом инструменте 1 для ремонта резьбы, т.е. когда между вторым концом 2.2 и вторым концом 3.2. остается зазор. Например, такой необязательный вариант реализации может быть предусмотрен для обработки твердых материалов или наружной резьбы большого размера, когда предпочтительно выполнять поэтапное восстановление. В этом случае инструмент 1 для ремонта резьбы может быть снабжен стопором (не показан на фигурах), обеспечивающим фиксацию относительного положения корпусов 2 и 3 инструмента.
Помимо указанного или дополнительно инструмент 1 для ремонта резьбы может быть снабжен средствами для соединения (зацепления) с внешними инструментами, доступными на рынке в данный момент времени, такими как механические или электрические шуруповерты. С этой целью указанными средствами могут служить участки 10 и 11 в виде части шестигранной головки, предусмотренные на боковых поверхностях соответственно первого корпуса 2 инструмента и второго корпуса 3 инструмента. Когда инструмент 1 для ремонта резьбы находится в сомкнутом состоянии, указанные участки 10 и 11 в виде части шестигранной головки образуют форму замкнутого шестигранника, как это показано на фиг. 2 и 5. Использование внешнего инструмента, входящего в зацепление с указанным шестигранником, позволяет приложить большее усилие к инструменту 1 для ремонта резьбы еще более равномерным и точным образом, что положительно сказывается на форме отремонтированной наружной резьбы.
Является предпочтительным, если заявленный инструмент 1 для ремонта резьбы сконфигурирован таким образом, что по меньшей мере один из роликов 4 и 6 выполнен с возможностью вибрации (осуществления колебаний), предпочтительно с частотой до 20 кГц или выше. Указанная вибрация может создаваться по существу в направлении, перпендикулярном штифтам 5 и 7, т.е. перпендикулярно оси ремонтируемой наружной резьбы 8 и осям штифтов 5 и 7, или по существу в направлении вдоль указанных осей наружной резьбы 8 и штифтов 5 и 7, или в сочетании указанных направлений. Амплитуда указанной вибрации может быть небольшой, например, меньше, чем шаг наружной резьбы 8.
Указанная вибрация может быть обеспечена любым средством создания вибрации (не показано на фигурах) или приводом, что очевидно специалисту в данной области техники. Например, привод может быть встроен в заявленный инструмент 1 для ремонта резьбы, при этом он может подсоединяться по меньшей мере к одному из штифтов 5 и 7 и приводить в состояние вибрации соответствующий штифт/штифты 5 и 7 в любом из указанных выше направлений. В альтернативном варианте средством создания вибрации может служить любой подходящий внешний инструмент, например, электрический шуруповерт особой конструкции, снабженный специальным механизмом, который входит в контакт или в зацепление с соответствующим штифтом/штифтами 5 и 7 и инициирует вибрацию последнего/последних. Возможны и иные варианты приведения в состояние вибрации по меньшей мере одного штифта 5 или 7. Очевидно, что вибрирующий штифт/штифты 5 и 7 должны быть сконфигурированы таким образом, чтобы они могли обеспечивать смещение в требуемом направлении.
По сути обеспечивается возвратно-поступательная вибрация первого ролика 4 и вторых роликов 6 с малой амплитудой и относительно высокой частотой. Это способствует более аккуратному и прецизионному ремонту наружной резьбы 8, особенно выполненной из твердого материала, а также гомогенизации структуры материала и повышению, в некоторых случаях, плотности наружной резьбы 8 за счет дробления крупных включений, таких как включения карбида, присутствующих в наружной резьбе 8, на множество мелких включений, вследствие чего повышается плотность материала наружной резьбы 8.
Таким образом, заявленный инструмент для ремонта резьбы, предназначенный для ремонта наружной резьбы, обеспечивает одновременно возможность восстановления профиля резьбы, а не ее нарезки, с сохранением требуемого диаметра резьбы, и удобство использования внешних инструментов для управления заявленным инструментом для ремонта резьбы.