УСТАНОВОЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ С РЕГУЛИРОВКОЙ УСТАНОВОЧНОГО ХОДА
SETUP TOOL WITH ADJUSTABLE SETUP STROKE

Изобретение относится к установочному инструменту, в частности, для вытяжных заклепочных гаек, с регулировкой установочного хода, содержащему корпус, в котором расположен подвижный в осевом направлении тяговый стержень, установочный ход которого может регулироваться при помощи упорного элемента, который может ввинчиваться в корпус.
Такие установочные инструменты находят применение, например, для установки вытяжных заклепочных гаек. Вытяжные заклепочные гайки устанавливают в металлические листы и другие тонкостенные детали, непосредственно в которых резьба не может быть выполнена. Поэтому сначала вытяжные заклепочные гайки навинчивают на наконечник тягового стержня, а затем вводят в выполненное в детали отверстие. Путем последующего втягивающего движения тягового стержня осуществляется деформирование вытяжной заклепочной гайки на стороне детали, обращенной от установочного инструмента. После того как тяговый стержень выполнит требуемый установочный ход, т.е. требуемое втягивающее движение в осевом направлении, при котором достигается достаточное деформирование вытяжной заклепочной гайки, втягивающее движение тягового стержня, т.е. установочный ход, должно автоматически заканчиваться, и тяговый стержень должен быть вывинчен из гайки. После этого вытяжная заклепочная гайка остается в детали.
В зависимости от толщины детали и выполнения вытяжной заклепочной гайки требуется разная длина установочного хода, и потому большинство установочных инструментов имеют регулируемый установочный ход. Для регулировки установочного хода в корпусе предусмотрен регулируемый ограничитель движения тягового стержня в форме упорного элемента, положение которого внутри корпуса определяет установочный ход. При этом тяговый стержень может перемещаться в осевом направлении до прилегания сопряженной поверхностью к упорному элементу. Это вызывает значительное увеличение усилия, которое обусловливает окончание установочного хода и начало вывинчивания.
С целью регулировки установочного хода упорный элемент можно располагать в различных местах корпуса. Известно, что изменять положение упорного элемента в корпусе можно путем его ввинчивания в корпус на разную глубину. Однако при таком способе положение упорного элемента может изменяться самостоятельно, например в результате вибрации, так что может иметь место ненамеренное изменение установочного хода.
В основе изобретения лежит задача обеспечить надежное положение упорного элемента в корпусе.
Согласно изобретению для установочного инструмента описанного выше типа эта задача решена посредством того, что упорный элемент имеет по меньшей мере одну область с контуром в виде многоугольника, в частности в виде правильного многоугольника, и предусмотрено стопорное средство, установленное с возможностью перемещения между положением фиксации и положением регулировки, причем стопорное средство в положении фиксации входит в траекторию движения вершин многоугольного контура, а в положении перестановки освобождает эту траекторию.
При ввинчивании происходит вращение упорного элемента, и вершины многоугольного контура соответственно перемещаются по круговой траектории. При этом стопорное средство может находиться между двумя вершинами многоугольного контура таким образом, что оно входит в траекторию движения соседних вершин и тем самым препятствует вращению упорного элемента. Если стопорное средство находится в положении фиксации, то эффективно предотвращается вращение упорного элемента и, соответственно, изменение установочного хода. При установке стопорного средства в положение регулировки траектория движения вершин освобождается, и вращение упорного элемента становится возможным. В этом случае установочный ход можно регулировать путем простого вращения упорного элемента для его ввинчивания в корпус или вывинчивания из него.
Предпочтительно, чтобы стопорное средство в положении фиксации прилегало по плоскости к грани между соседними вершинами многоугольного контура. Понятие «по плоскости» включает в себя также контакт по линии. Посредством этого осуществляется блокировка установочного хода, так как при перемещении стопорного средства в положение фиксации упорный элемент должен находиться в таком угловом положении, в котором стопорное средство может прилегать по плоскости к грани между соседними вершинами. При этом в результате перемещения стопорного средства в положение фиксации при определенных обстоятельствах может произойти незначительное изменение положения упорного элемента. Регулировка установочного хода осуществляется ступенчато, в соответствии с соотношением между шагом резьбы и числом вершин или граней многоугольного контура.
Упорный элемент предпочтительно выполнен в виде полого цилиндра, через который проходит в осевом направлении тяговый стержень, и имеет выступающую в радиальном направлении внутрь упорную поверхность. Таким образом, упорный элемент расположен вокруг тягового стержня, что обеспечивает экономию пространства. Благодаря тому что упорная поверхность выступает в радиальном направлении внутрь, она может быть сравнительно большой, так что могут передаваться сравнительно большие силы. Упорный элемент имеет наружную резьбу для ввинчивания в корпус. При необходимости может быть предусмотрена направляющая, чтобы направлять тяговый стержень внутри упорного элемента в осевом направлении, что обеспечивает надежное опирание тягового стержня. Благодаря тому что упорный элемент окружает тяговый стержень, он легко доступен снаружи и путем вращения упорного элемента можно простым образом регулировать установочный ход.
Особенно предпочтительно, чтобы многоугольный контур был выполнен в виде наружного контура. Так как обработка по наружному контуру является относительно простой, упорный элемент может быть изготовлен с малыми затратами. Кроме того, вокруг упорного элемента имеется сравнительно много места для размещения в корпусе стопорного средства. Далее, наружный контур имеет относительно большую периферийную поверхность для образования многоугольного контура, и потому он может либо иметь много вершин, либо его грани между соседними вершинами могут быть сравнительно большими. В то время как благодаря увеличению граней многоугольного контура стопорное средство может воспринимать больший момент, благодаря увеличению количества вершин или углов многоугольного контура возможен меньший шаг регулировки установочного хода.
Стопорное средство предпочтительно имеет периферийную выемку, которая в положении фиксации расположена вне траектории движения наружных вершин контура, а в положении регулировки - внутри этой траектории. В остальном выполнение стопорного средства может быть произвольным. Необходимо лишь, чтобы оно могло перемещаться таким образом, что периферийная выемка заходит внутрь траектории наружных вершин.
Особенно предпочтительно, чтобы стопорное средство удерживалось в положении фиксации с подпружиниванием. Благодаря этому упорный элемент может ввинчиваться в корпус или вывинчиваться из него лишь при воздействии на стопорное средство. Без воздействия на стопорное средство регулировка установочного хода невозможна. Тем самым предотвращается ненамеренное изменение установочного хода.
Стопорное средство предпочтительно установлено с возможностью перемещения перпендикулярно к осевому направлению и проходит сбоку от упорного элемента. При перемещении стопорного средства сбоку от упорного элемента поверхность или линия прилегания стопорного средства находится на грани между соседними вершинами многоугольного контура до тех пор, пока над этой гранью не окажется периферийная выемка, в результате чего траектория движения вершин освобождается. При ввинчивании или вывинчивании упорного элемента вершины контура перемещаются через периферийную выемку стопорного средства. При таком выполнении стопорное средство может проходить в корпусе по обеим сторонам тягового стержня, так что обеспечивается стабильное опирание стопорного средства с малым зазором. Благодаря этому может достигаться точная регулировка установочного хода.
В одном предпочтительном варианте выполнения корпус имеет отверстие для доступа к упорному элементу вручную. Например, через это отверстие доступна область боковой поверхности упорного элемента, и к упорному элементу можно прикладывать момент для его ввинчивания в корпус или вывинчивания из него. Упорный элемент может перемещаться в корпусе с относительно малым трением, так как его фиксация в корпусе и тем самым блокировка установочного хода осуществляется при помощи стопорного средства. Поэтому для ввинчивания или вывинчивания упорного элемента требуется сравнительно небольшая сила. Благодаря этому установочный ход можно регулировать без использования инструмента.
Один конец стопорного средства предпочтительно доступен через отверстие в корпусе, а стопорное средство установлено с возможностью вдвигаться в корпус. Таким образом, стопорное средство тоже можно перемещать вручную и сравнительно просто вдвигать его в корпус. При вдвигании стопорное средство перемещается в положение регулировки, и его периферийная выемка располагается над упорным элементом таким образом, что траектория движения вершин многоугольного контура освобождается. Как только перестают нажимать на стопорное средство, оно при помощи возвратного элемента, например пружины, сдвигается обратно в положение фиксации, при котором оно входит в траекторию движения вершин, препятствуя дальнейшему вращению упорного элемента. При этом даже снаружи видно, надежно ли переместилось стопорное средство в положение фиксации. При необходимости требуется еще небольшое перемещение упорного элемента путем воздействия вручную.
Многоугольный контур предпочтительно представляет собой правильный n-угольник, где n, в частности, равно 6, 7, 8, 9, 10 или 12. Благодаря этому возможно равномерное стопорение или индексное деление, и достигается достаточно точная регулировка установочного хода. Может быть предусмотрена шкала, которая точно показывает отрегулированный установочный ход, например, в мм. Вследствие взаимодействия между многоугольным контуром и стопорным средством упорный элемент может принимать не любые угловые положения, а только такие, в которых грань между вершинами многоугольного контура расположена параллельно соответствующей поверхности стопорного средства. Поэтому установочный ход может регулироваться только ступенчато и принимать точно установленные значения. Установка непреднамеренных промежуточных значений невозможна, так как в этом случае стопорное средство либо не переместится в положение фиксации, либо при его перемещении в положение фиксации вместе с ним незначительно переместится упорный элемент.
Выгодно, чтобы тяговый стержень имел сменный резьбовой наконечник. Путем замены резьбового наконечника тяговый стержень можно приспособить к различным крепежным средствам, например к вытяжным заклепочным гайкам разного диаметра. В результате расширяются возможности применения установочного инструмента. При этом необходимая регулировка установочного хода может осуществляться без инструмента.
Особенно предпочтительно, чтобы сопряженная поверхность тягового стержня, которая взаимодействует с упорным элементом, была независимой от резьбового наконечника. Таким образом, сопряженная поверхность неподвижно соединена с тяговым стержнем. При замене резьбового наконечника отрегулированный установочный ход не изменяется, т.е. установочный ход не зависит от применяемого резьбового наконечника.
Ниже более подробно описан предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылками на чертежи, где:
фиг.1 схематично изображает установочный инструмент,
фиг.2 - поперечный разрез установочного инструмента со стопорным средством, находящимся в положении фиксации, и
фиг.3 - поперечный разрез согласно фиг.2 со стопорным средством, находящимся в положении регулировки.
На фиг.1 показан установочный инструмент 1, который может применяться, например, для установки вытяжных заклепочных гаек. Вытяжные заклепочные гайки могут навинчиваться на сменный резьбовой наконечник 2 составного тягового стержня 3 в результате вращения последнего. С этой целью тяговый стержень 3 установлен в корпусе 4 установочного инструмента 1 с возможностью вращения и с возможностью перемещения в осевом направлении. Вращение тягового стержня 3 осуществляется, как правило, при помощи пневматического двигателя, а осевое втягивающее движение - при помощи пневмогидравлического усилителя давления.
Из исходного положения, показанного на фиг.1, тяговый стержень 3 втягивается в осевом направлении в корпус 4, и это втягивающее движение передается вытяжной заклепочной гайке (не показана), навинченной на резьбовой наконечник 2. В результате вытяжная заклепочная гайка деформируется так, что она удерживается в детали с геометрическим замыканием. Расстояние, которое проходит тяговый стержень во время втягивающего движения, и, соответственно, установочный ход, зависит от толщины детали и вида вытяжной заклепочной гайки.
Установочный ход регулируют путем изменения положения упорного элемента 5, к которому своей сопряженной поверхностью 6 прилегает тяговый стержень по окончании установочного хода.
Упорный элемент 5 выполнен в виде полого цилиндра и при помощи резьбовой пары 7 может ввинчиваться в корпус 4. Путем изменения глубины ввинчивания упорного элемента 5 в корпус 4 изменяется положение упорного элемента 5 и регулируется установочный ход.
Тяговый стержень 3 проходит в осевом направлении через полый цилиндрический упорный элемент 5. В радиальном направлении тяговый стержень 3 может опираться на упорный элемент 5, так что движение тягового стержня 3 не сопровождается вибрацией.
Для вращения полого цилиндрического упорного элемента 5, которое требуется для его ввинчивания или вывинчивания, в корпусе 4 предусмотрено отверстие 8, через которое вручную доступна боковая поверхность упорного элемента. Благодаря этому регулировка установочного хода возможна без инструмента. На боковой поверхности упорного элемента 5 в области отверстия 8 может быть предусмотрена шкала, по которой можно определить отрегулированный установочный ход.
Чтобы даже при возникновении вибраций предотвратить ненамеренное изменение углового положения упорного элемента 5 и тем самым изменение отрегулированного установочного хода, предусмотрено стопорное средство 9. Стопорное средство 9 установлено с возможностью перемещения перпендикулярно к осевому направлению или направлению втягивания тягового стержня 3 и проходит сбоку от него. На фиг.1 стопорное средство 9 может перемещаться в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа.
На фиг.2 подробно показано стопорное средство 9 и его взаимодействие с тяговым стержнем 3. На фиг.2 стопорное средство 9 находится в положении фиксации. Стопорное средство 9 выполнено по существу в форме круглого цилиндрического штифта, вставленного в отверстие 10 в корпусе 4. Упорный элемент 5 имеет область с многоугольным наружным контуром 11, который в данном варианте выполнения инструмента образован правильным двенадцатиугольником. Соответственно, многоугольный наружный контур 11 имеет двенадцать вершин 12, между которыми находятся грани 13. В показанном положении фиксации стопорного средства 9 оно прилегает по плоскости к грани 13 наружного контура 11 упорного элемента 5 так, что вращение упорного элемента 5 невозможно. Так как стопорное средство 9 имеет форму круглого цилиндра, то его контакт с гранью 13, строго говоря, является линейным контактом. Однако в данной связи он также должен рассматриваться как поверхностный контакт.
Стопорное средство 9 удерживается в положении фиксации при помощи пружины 14. На своей периферийной поверхности стопорное средство 9 имеет периферийную выемку 15, которая в положении фиксации накрыта стенкой отверстия 10.
Один конец 16 стопорного средства 9 доступен снаружи через отверстие 17 в корпусе 4, так что стопорное средство 9 можно вдвинуть в корпус 4 пальцем, на фиг.2 - налево. При этом происходит линейное перемещение стопорного средства 9 в направлении, противоположном направлению силы пружины 14, из положения фиксации в положение регулировки.
На фиг.3 показано стопорное средство 9 в положении регулировки. Стрелка 18 обозначает силу, которая действует на конец 16 стопорного средства 9 и вдвигает его в корпус 4, преодолевая силу пружины 14. В положении регулировки периферийная выемка 15 находится над тяговым стержнем 3 таким образом, что при вращении упорного элемента 5 вершины 12 многоугольного контура 11 могут перемещаться через нее. Таким образом, в положении регулировки стопорное средство 9 освобождает траекторию движения вершин 12. На фиг.3 показано такое угловое положение упорного элемента 5, которое достигается только при нахождении стопорного средства 9 в положении регулировки. При отпускании стопорного средства 9 оно под действием пружины 14 снова выдвигается из корпуса 4, и периферийная выемка 15 снова оказывается закрытой стенкой отверстия 10. При этом упорный элемент 5 поворачивается так, что его грань 13 снова прилегает к стопорному средству 9. Таким образом, могут устанавливаться только определенные угловые положения упорного элемента 5. Поэтому может осуществляться индексное деление регулируемого установочного хода.
Благодаря применению стопорного средства регулировку установочного хода инструмента для установки вытяжных заклепочных гаек можно выполнять без инструмента. Одновременно предотвращается непреднамеренное изменение установочного хода, например, из-за вибраций. Посредством стопорного средства могут восприниматься относительно большие усилия, так как оно опирается в корпусе по обе стороны от области, в которой действуют усилия. В соответствии с этим возможна относительно беззазорная регулировка установочного хода. Освобождение стопорного средства осуществляется путем простого нажатия на него и его линейного перемещения пружиной обратно в положение фиксации. Без намеренного воздействия на стопорное средство оно всегда находится в положении фиксации, в котором изменение установочного хода невозможно.
Таким образом, согласно изобретению при помощи конструктивно простых средств обеспечивается возможность регулировки установочного хода без применения вспомогательного инструмента и одновременно предотвращается случайное изменение установочного хода, например в результате вибраций.