CZ20033049A3 - Tool for the mechanical connection of plates - Google Patents

Description

Nástroj k mechanickému obrábění desek

Oblast techniky

Vynález se týká nástroje k mechanickému obrábění desek, k jejich vzájemnému spojování (prostupnému spojování apod.), lisování apod., s razníkem a matricí podle znění hlavního nároku.

Dosavadní stav techniky

U známého nástroje tohoto druhu, sloužícího k prostupnému spojování (DE-PS 3710929), má razník čep menšího průměru, kterým se vzájemně spojované desky vtahují do slepého otvoru matrice a rozmáčknou se, aby se docílilo pevného spojení mezi deskami. Jsou známy i jiné způsoby tohoto druhu, u nichž jsou používány nástroje sestávající z razníku a matrice, které slouží k lisování, ražení, apod., desek, a mimo jiné také ke spojování určitých dílů a desek (DE-OS 199 13 695).

U prostupného spojování je rovněž známo ze strany razníku a/nebo matrice nástroje, tzn. razník a matrici, silně ochladit, aby mohly být takto také vzájemně spojovány desky, které alespoň částečně sestávají z polymerů nebo polymery obsahují (DE-OS 1975 2201). Tím je při zpracování desek z viskózně elastických materiálů, jako polymerů, kaučuku apod., s jinými materiály, jako například kovem, dosaženo • · · · toho, že vzniknou podobné fyzikální předpoklady, které potom takovéto spojení umožní. Takovéto vícedílné nástroje jsou přirozeně drahé a jsou používány pouze k příslušným účelům nebo v případě nutnosti.

U jiného známého způsobu uvedeného druhu (DE-OS 10006789) je zaměřena pozornost zejména na upnutí nástroje, tedy razníku nebo matrice, v nástrojovém držáku obráběcího stroje, s cílem úspěšné výměny tohoto nástroje, pročež je zajištěna patřičná radiální posuvnost.

Zásadně, a to i ve všech těchto případech, jsou části nástroje, jichž se bezprostředně týká obráběcí proces, výrazně namáhány. Životnost použitého nástroje odpovídá použití a nárokům na materiál nástroje a je v mnoha případech nedostatečně nízká. K dosažení platného standardu jsou náklady na výrobu nástrojů velmi vysoké, neboť tyto musí v namáhané oblasti vykazovat odpovídající tvrdost. Na druhé straně může vést tato tvrdost k prasknutí nebo zlomení nástroje, zejména tehdy, když je stanoven jeho potřebný zvýšený délkový rozsah napříč k pracovnímu směru.

Kvůli upnutí je k tomu ještě zapotřebí dodržet nejmenší délkový rozsah v pracovním směru, tzn. že na základě těchto daných skutečností vykazují razník a matrice s potřebnou tvrdostí pro vysokou životnost určitý sklon k prasknutí, přičemž toto prasknutí může mít ničivé následky. Snahou přitom je získat nástroj s optimální životností při patřičné vnější tvrdosti a s pouze nepatrným sklonem k prasknutí.

.··.:··· .: .: ......

_Λ - ·· ·· ·

Podstata vynálezu

U nástroje k mechanickému obrábění desek s razníkem a matricí podle vynálezu spočívá podstata řešení v tom, že

- razník a/nebo matrice jsou složeny ze vsazeného dílu sloužícího k bezprostřednímu obrábění desek a z upínacího dílu sloužícího k uchycení,

- vsazený díl a upínací díl jsou vzájemně spojeny tvarovým stykem, a

- vsazený díl sestává z tvrdšího materiálu než upínací díl.

Nástroj podle vynálezu má tu výhodu, že pouze ta část, která je skutečně zapotřebí pro obrábění, a totiž vsazený díl, vykazuje potřebnou tvrdost a na základě svého vytvoření zažívá menší nebo žádné průtržné zatížení, zatímco druhá část, a totiž upínací díl, může v souladu se svým účelem sestávat z měkčího a pružnějšího materiálu.

Navzdory rozdělení razníku a/nebo matrice na dvě části jsou výrobní náklady nástroje, zejména při uvážení shora popsaných rizik, příznivější než u srovnatelného stavu techniky. Dále pak jsou průřezy razníku a/nebo matrice, zejména přenášející pracovní síly, větší než průřezy, které jsou vystaveny vlastnímu zpracování, takže jsou podle vynálezu s výhodou k silovému přenosu vytvořeny větší průřezy z pružného materiálu a k vlastnímu zpracování slouží menší průřezy s patřičnou tvrdostí.

• · ··

Podle druhu nástroje může být vynález použit buď u razníku nebo u matrice nebo na obou stranách.

Podle výhodného vytvoření vynálezu jsou razník a/nebo matrice vytvořeny napříč k pracovnímu směru rozdělené, aby tak bylo dosaženo potřebného tvarového styku, respektive tím daného silového styku. Přitom není žádným problémem v pracovním směru vzájemně protilehlé plochy vsazeného dílu a upínacího dílu vytvořit tak velké, že nevzniká žádné přepětí, především na ploše upínacího dílu.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je v čelní straně upínacího dílu, přivrácené ke vsazenému dílu, vytvořeno vybrání ke spojení tvarovým stykem se vsazeným dílem. Obvykle se u tohoto vybrání jedná o otvor apod., do něhož je příslušným koncem vsazen nebo zasunut příslušný vsazený díl. Přitom mohou být okraje vsazeného dílu zkoseny nebo zaobleny k dosažení jednoduššího zavádění.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je spojení tvarovým stykem mezi vsazeným dílem a upínacím dílem vytvořeno jako lisovaný spoj, tzn. že vznikne radiální tlak mezi vnitřní stěnou vybrání a pláštěm vsazeného dílu.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je vsazený díl vytvořen ve formě trnu a tvoří po svém vsazení do vybrání jeho dno. Toto vytvoření vynálezu se týká především matrice, u níž potom vsazený díl z vybrání nevyčnívá, neboť tam má v důsledku daných vysokých namáhání pouze tvořit dno.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu je spojení mezi upínacím dílem a vsazeným dílem zablokováno proti • · otáčení. Tohoto zablokování je dosaženo jednoduchým zploštěním kruhového průřezu.

Podle specielního výhodného vytvoření vynálezu mají boční stěny vybrání radiální odstup k plochám pláště razníku, přičemž je vybrání v radiálním i axiálním směru vytvořeno jako slepý otvor, jehož boční stěny probíhají ve směru pohybu razníku a jsou jako dno vybrání vytvořeny nepoddajné.

Takovéto vytvoření a uspořádání razníku a matrice je samo o sobě známé (EP 021 54 49) , avšak se shora zmíněnými nedostatky stavu techniky. Použitím vynálezu je zde dosaženo značného pokroku, neboť jak známo při hlubokém tažení a následném rozmáčknutí částí desek dochází k mimořádně vysokému zatížení v pracovním směru, naproti tomu mohou být radiální odporové síly podstatně menší.

Podle dalšího specielního vytvoření vynálezu slouží nástroj ke spojování strojních součástí, a to svorníků, matic, apod. s deskou, přičemž nástrojovému razníku je předřazen jednorázový razník, který po zpracování na desce zůstane (DE-OS 19913695).

Další výhody a výhodná vytvoření vynálezu jsou patrné z následujícího popisu, výkresu a nároků.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže vysvětlen s pomocí příkladu provedení, znázorněného na výkrese, kde značí:

• · • ·· · obr. 1 částečný podélný řez razníkem, matricí a nástrojovým držákem, z části podle čáry I-I z obr. 2; a obr. 2 řez podle čáry II-II z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Na výkrese je znázorněn nástroj podle vynálezu s nástrojovými držáky, ale bez jejích upnutí v samotném obráběcím stroji, přičemž mezi razníkem 1. a matricí 2_ jsou uspořádány dva vzájemně spojované plechy 2· ^Ke vzájemnému spojení obou plechů se razník Z pohybuje směrem dolů a vtahuje čepem £, uspořádaným na svém konci, příslušné části plechů Z do vybrání 5 matrice 2_, aby byly při pokračování zdvihu tyto hluboce tažené části plechů také radiálně rozmáčknuty a došlo tak ke vzájemnému záběru hluboce tažených a rozmáčknutých částí plechů, čímž prostřednictvím tohoto prostupného spojování vznikne pevné spojení desek 3.

Razník 1. je pomocí nástrojového držáku 6 uspořádán ve neznázorněném obráběcím stroji a sestává ze dvou dílů a totiž upínacího dílu Ί_ a vsazeného dílu 8^, opatřeného čepem 4_. Z důvodu vyššího namáhání vykazuje vsazený díl 8_ s čepem 4_ podstatně vyšší tvrdost než na základě svého většího průřezu méně namáhaný upínací díl Ί_, respektive než nástrojový držák ý. Upínací díl ý a vsazený díl 8^ jsou vzájemně spojeny lisovaným spojem 9, přičemž horní konec vsazeného dílu je tvarově nasunut do vybrání 10 upínacího dílu 1_ a je způsobilý k zachycování značných sil. Jako pojistka proti otáčení mezi vsazeným dílem 8^ a upínacím dílem Ί_ slouží zploštění 11 na koncovém úseku vsazeného dílu 8, vyčnívajícím do vybrání 10.

....... .:. .:. ·..··..·

Také matrice 2, která je rovněž uspořádána v nástrojovém držáku 6, je vytvořena dvoudílná, a sestává z upínacího dílu 12 obsahujícího vybrání 52 a z trnu 13, zalisovaného do vybrání 5, který má za účelem lepšího zavádění do vybrání _5 na své spodní straně sražení 14 . Na své horní straně může být rovněž opatřen sražením 15, takže v konečném důsledku vznikne pro výrobu velmi výhodný vroubek 16. Zbylá část vybrání _5 slouží známým způsobem jako hlubokotažný otvor 17 matrice 2. Dno tohoto hlubokotažného otvoru 17 je tak vytvořeno trnem 13, který má rovněž podstatně větší materiálovou tvrdost než upínací díl 12 této matrice.

Nástrojový držák 6 vykazuje podstavec 18 spojený s obráběcím strojem, v němž jsou vsazeny razník 1_ nebo matrice 2 a pomocí převlečných matic 19 nebo pružného talíře 20, jakož i pružin 21 drženy ve svém pracovní poloze.

Všechny znaky uvedené v popise, nárocích a na výkrese mohou být v rámci vynálezu jak samostatné, tak také v libovolné vzájemné kombinaci.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Nástroj k mechanickému obrábění desek (3) apod., k jejich vzájemnému spojování (prostupnému spojování apod.), lisování apod., s razníkem (1) a matricí (2), které jsou na

   svých koncích odvrácených od desek ( 3) upevněny v nástroj ovém držáku obráběcího stroje, v y z n a č u j ící se tím, že - razník (1) a/nebo matrice (2) jsou složeny ze

   vsazeného dílu (8, 13) sloužícího k bezprostřednímu obrábění desek (3) a z upínacího dílu (7, 12) sloužícího k uchycení,

   - vsazený díl (8, 13) a upínací díl (7, 12) jsou vzájemně spojeny tvarovým stykem, a

   - vsazený díl (8, 13) sestává z tvrdšího materiálu než upínací díl (7, 12).
2. 2. Nástroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že razník (1) a/nebo matrice (2) jsou rozděleny napříč k pracovnímu směru.
3. 3. Nástroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v čelní straně upínacího dílu (7, 12), přivrácené ke vsazenému dílu (8, 13) je uspořádáno vybrání (5, 10) ke spojení tvarovým stykem se vsazeným dílem (8, 13).
4. 4. Nástroj vyznačuj ící podle nároku

   3, tím, že spojení tvarovým • ·· · stykem mezi vsazeným dílem (8, 13) a upínacím dílem (7, 12) je vytvořeno jako lisovaný spoj.
5. 5. Nástroj podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vsazený díl (13) je vytvořen ve formě trnu a po vsazení do vybrání (5) tvoří jeho dno.
6. 6. Nástroj podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že spojení mezi upínacím dílem (7) a vsazeným dílem (8) je zablokováno proti otáčení.
7. 7. Nástroj podle jednoho z nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že

   - boční stěny vybrání (5) mají radiální odstup k plochám pláště čepu (4) a

   - vybrání (5) v matrici (2) je v radiálním a axiálním směru vytvořeno jako slepý otvor, jehož boční stěny probíhají ve směru pohybu razníku (1) a jsou jako dno vybrání (5) vytvořeny nepoddajné.
8. 8. Nástroj podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že slouží k nýtovému spojení součástí jako desek, svorníků matic apod. s deskou, za použití jednorázového razníku zalisovávaného do desky a poháněného nástrojovým razníkem.