CZ275096A3 - Drill, particularly drilling screw - Google Patents

Description

Vynález se týká vrtáku se stopkou, tvořenou zejména se šroubovým dříkem opatřeným samořezným vnějším závitem, a s vidlicovítou vrtací destičkou z tvrdého materiálu, umístěnou protilehle k ovládacímu konci stopky a osazenou v uložení upraveném na stopce vrtáku a tvořeném dvěma vzájemně protilehlými drážkami ve stopce vrtáku pro uložení ozubů vrtací destičky, jejíž šířka odpovídá průměru vrtacího dříku. Vrták podle vynálezu může být vytvořen při opatření jeho dříku samořezným závitem také a zejména ve formě vrtacího šroubu.

Dosavadní stav techniky

Tento druh vrtáku, opatřeného vrtacími destičkami, je popsán v US-PS 3 7lS 952. U tohoto vrtáku je vrtací destička osazeno v průchozí příčné drážce, vytvořené na vrtacím konci stopky vrtáku, která slouží pro přenášení kroutícího mementu na vrtací destičku a jejíž dno tvoří operu pro zachycování axiálních sil vznikajících při vrtání, protože vrtací destička je svou střední částí opřena o dno příčné drážky. Vrtací destička má na svých bočních okrajích ramena probíhající axiálně vůči stopce vrtáku, která se směrem od vrtací destičky zužují, přičemž tato zúžení axiálních ramen zřejmě slouží k usnadnění zavádění ramen do dodatečné vytvořených axiálních drážek ve stopce vrtáku, které jsou širší než příčná drážka. Při vrtání dosedne vždy jedna strana ramena na jeden bok drážky a přispívá tak k přenosu kroutícího momentu ze stopky vrtáku na vrtací destičku, přičemž ovšem tento přenos je omezen jen na ty oblast ramena, která není opatřena zúžením.Drážky slouží kromě toho pro odvádění třísek vznikajících při vrtání, popřípadě jiných vyvrtávaných materiálů a ponechávají proto vedle ramen vrtací destičky dostatečné širokou mezeru. Konec stopky vrtáku, přivrácený k vrtací desSUBSTITUTE SHEET tičce, se tedy v důsledku svého opatření příčnou drážkou a axiálními drážkami, rozšiřujícími se vůči vrtací destičce, vytváří poměrně komplikovaně.

Z US-PS 2 621 548 je dále znám vrták sestávající ze stopky vrtáku a z vrtací destičky, osazené ve vodicím konci stopky vrtáku. Vrtací destička je zakotvena v průchozí příčné drážce stopky vrtáku, přičemž šířka příčné drážky vybíhá výrazně nad průměr stopky vrtáku. V důsledku tohoto vytvoření vzniká pro vrtací destičku při větších zatíženích nebezpečí, že v důsledku nedostatečného podepření se mohou okraje destičky ohnout nebo vylomit. Průchozí drážka, vytvořená na konci stopky vrtáku a upravená pro uchycení vrtací destičky, klade větší požadavky na opracování příslušného konce stopky vrtáku. K tomu ještě přistupuje potřeba přídavného zajištění upnutí vrtací destičky pomocí kolíku, popřípadě šroubku, což dále zvyšuje výrobní náklady na výrobu stopky vrtáku.

Jiné upevnění řezných destiček na stopce vrtáku, tvořící současně dřík vrtacího šroubu, je zveřejněno v DE-PS 4 003 374, jehož princip spočívá v uchycení nástavce vrtací destičky, vybíhajícího ze středu vrtací destičky a vtlačeného do středového vybrání na konci šroubového dříku, přivráceném k vrtací destičce, aby se zajistilo pevné uložení. Přenos axiální vrtací síly se v tomto provedení uskutečňuje z čelní strany nástavce na dno vybrání. Aby se mohla zvýšit velikost kroutícího momentu, přenášeného tvarovým a silovým spojem mezi výstupkem a vybráním, je řezná destička opatřena ještě kromě svého středového výstupku vystupujícími lištami, které podle obr. 14 tohoto spisu zasahují do příslušně tvarovaných drážek ve spojovacím konci šroubového dříku. Obě tyto lišty probíhají stejně jako drážky vzájemně rovnoběžně a mají délku, odpovídající přibližně hloubce vybrání, přičemž konce lišt si zachovávají malý odstup od konců drážek, takže také zachycování axiálních vrtacích sil z čelní strany nástavce se

SUBSTITUTE SHEET uskutečňuje přes dno vybrání. Také toto vytvoření příslušného konce šroubového dříku je poměrně komplikované, protože kromě vybrání je nutno vytvořit obě drážky. V tomto spisu je rovněž obsažena varianta předchozího popsaného provedení, zobrazeného na obr. 14, která spočívá v tom, že místo obou drážek se vytvoří prstencové osazení s hloubkou odpovídající hloubce drážek, takže na připojovacím konci šroubového dříku zůstává vedle vybrání prstencový límec, obklopující vybrání, který může přijmout v libovolné poloze vrtací destičky vůči šroubovému dříku obě lišty, které ovšem potom nemají žádnou boční opěru a nemohou tedy přenášet kroutící moment. Přenos kroutícího momentu se v tomto případě může uskutečňovat pouze prostřednictvím pevného uložení nástavce do vybráni. Takto vytvořená spojení vrtací destičky s připojovacím koncem šroubového dříku podle DE-PS 40 03 374 jsou proto ovládána myšlenkou, že spojení mezi vrtací destičkou a koncem šroubového dříku je možno dostatečně zajistit pouze spojením nástavce s příslušným vybráním. Nákladná konstrukce příslušného konce šroubového dříku má za následek také příslušné vytvoření vrtací destičky, což podstatně zvyšuje celkové náklady na výrobu vrtáku.

Toto známé provedení vrtáku podle DE-PS 40 03 374 je založeno na základní úvaze, že příslušný konec šroubového dříku musí být opatřen středním vybráním pro přidržování vrtací destičky. Pro toto upnutí ukazuje stav techniky dvě varianty konstrukčního řešení, jednak soustřednou díru se zapájenou vrtací destičkou (DE-OS 25 55 647) a jednak středem procházející štěrbinu, vyplněnou vrtací destičkou (DE-PS 28 01 962). Tuto základní koncepci sleduje také řešení podle DE-PS 40 03 374, obsahující středové vybrání na konci šroubového dříku, jak je to patrno ze spisu.

Řešení podle vynálezu se naproti tomu ubírá zásadně jinou cestou a klade si za úkol vyřešit spojení mezi stopkou vrtáSUBSTITUTE SHEET ku, popřípadě mezi šroubovým dříkem, a vrtací destičkou, které by zajišťovalo možnost účinného přenosu i velkých kroutících momentu, přičemž spoj musí také zajistit vystředění vrtací destičky vůči ose stopky vrtáku, popřípadě šroubového dříku.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen vrtákem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že stopka vrtáku je ukončena tupým koncem majícím v podstatě radiální koncovou plochu, ze které vybíhají směrem k ovládacímu konci vrtáku axiální drážky, přičemž vrtací destička je samosvorně držena na stopce vrtáku pouze svými oběma ozuby, vtlačenými axiálně do drážek a těsně v nich uloženými, přičemž kroutící moment je přenášen ze stopky vrtáku přes stěny drážek na oba ozuby.

Při tomto vytvoření vrtákového, popřípadě šroubového dříku, jehož čelní konec může být vytvořen bez jakýchkoliv výrobních problému, je pro upevnění vrtací destičky postačující vytvořit na dříku dvě axiální a vzájemně protilehlé drážky. Tyto drážky mohou být vytvářeny pomocí příslušných nástrojů lisováním nebo ražením, přičemž je pochopitelně možno taká drážky vyříznout obráběcí operací, při které probíhá odběr třísek. Není třeba mít obavy ani ze zvláště komplikovaného vytváření tvaru příslušného konce dříku. Podobně jednoduché je také tělesné vytvoření vrtací destičky, která je opatřena kromě své vrtací části pouze dvojicí dozadu vystupujících ozubů. Pomocí obou těchto ozubů je možno ve spojení s drážkami dosáhnout jednak vytvoření samosvorného upevnění vrtací destičky na dříku a jednak přenosu kroutícího momentu, aniž by k tomu bylo třeba opatřovat některou ze součástí dalšími konstrukčními prvky. Při tomto základním provedení vrtáku podle vynálezu probíhá také osazování vrtací destičky na šroubový dřík velmi jednoduše, pouhým vtlačením obou ozubů vrtací destičky do drážek, aniž by přitom bylo

SUBSTITUTE SHEET nutno vynaložit mimořádně velkou sílu jako je tomu například při vytváření lisovaného uložení. Zatlačováním ozubů do drážek probíhá současné automatické vystřelování vrtací destičky, protože ozuby jsou automaticky vedeny axiální polohou drážek. Vcelku je možno konstatovat, že tímto řešením se vytvoří jednoduchá konstrukce vrtáku s vrtací destičkou, která se vyznačuje především nízkými výrobními náklady a snadnou a levnou montáží.

Axiální drážky mohou být upraveny v oblasti uložení ozubů ve vzájemně rovnoběžných polohách, což umožňuje jednoduchou výrobu drážek. Samosvorný účinek potom vyplývá z přesného přizpůsobení ozubu průřezu drážek.

Drážky jsou v alternativním výhodném provedení vynálezu šikmo skloněny k podélné ose dříku a jejich dna zvětšují ve směru k ovládacímu konci dříku vzájemný odstup tak, že ozuby vtlačované do drážek jsou samosvorně upnuty rozpěrnou silou, vyvozovanou šikmými polohami den drážek. Toto rozpěrná síla se při pokračujícím nasouvání ozubů na šikmá dna drážek stále zvětšuje.

Samosvorně drženi ozubů v drážkách může být zesíleno tím, že šířka drážky se stanoví tak, že ozuby jsou stěnami drážek sevřeny a upnuty.

Samosvorný účinek ozubů vtlačených do drážek je možno v dalším výhodném provedení vrtáku podle vynálezu zajistit tím, že jednak mohou být ozuby uloženy na dna drážek s předpětím a jednak mohou být drážky vytvořeny tak, že se jejich šířka radiálně ve směru ven zvětšuje a ozuby mají průřez přizpůsobený tvaru drážek. V tomto posledním případě je postačující, jestliže ozuby přicházejí do styku jen se stěnami drážek a nedosahují až na dno drážek, protože zvětšení šířky drážek vede k tomu, že příslušné tvarované ozuby se vtlačují do drá6 žek do jisté míry klínovitým účinkem a jsou tak v drážkách uklinovány.

Další možnost zajištění samosvornosti spočívá v tom, že šířka drážek drážek se ve směru k ovládacímu konci zmenšuje a ozuby mají opět tvar svého průřezu přizpůsoben tvaru drážek. V takovém případě dochází k určitému druhu nabíhání ozubů při jejich osazování do drážek na zúžení šířky drážky, takže ozuby se v axiálním směru uklínují v drážkách.

Přídavná možnost omezení rozpěrné síly, působící na ozuby v případě výskytu zvláště velkých axiálních sil, spočívá v tom, že radiální uložení ozubu na dnech, popřípadě bočních stěnách drážek je omezeno na počáteční úseky ozubů v blízkosti koncové plochy stopky vrtáku omezeno. V takovém výhodném provedení mohou rozpěrné síly, přenášené do ozubů, působit jen úseku ozubů, navazujícím na jejich patní část, kde je rameno páky při silovém působení podstatně kratší než na konci ozubů. Při takovém tělesném vytvoření drážek a ozubů, kdy ozuby mohou dosednout až na dno drážek, dochází k tomu, že k vzájemnému kontaktu se dny drážek dochází jen v počátečním úseku ozubu, zatímco další úseky ozubu, pokračující k jejich volným koncům, si již udržují malý odstup ode dna drážek. Při tomto provedení však zůstávají ozuby rozhodujícími součástmi pro přenos kroutících momentů, protože jsou nezávisle na zvláštním vytvoření počátečního úseku ozubu a na jejich odstupu ode dna drážek v koncových úsecích vždy podepřeny na bočních stěnách drážek. Za počáteční úsek ozubů v blízkosti koncové plochy mezery mezi oběma ozuby je třeba považovat například délku rovnou přibližně jedné třetině celkové délky ozubů.

Aby se zvýšila spolehlivost upnutí ozubů bez dalších pomocných prostředků na příslušném konci stopky vrtáku, jsou podle dalšího výhodného provedení vrtáku podle vynálezu ozuby

Ί opatřeny na své straně, přivrácené ke dnu drážek, vybráními, do kterých je při tváření šroubového dříku za studená vtlačen roztlačovaný materiál. Při tomto tváření za studená se může jednat o lisovací operaci v oblasti ozubů, navazující na osazení vrtací destičky, při které se působí lisovacím tlakem na materiál konce dříku, kterým se tento materiál vtlačuje při jeho deformaci do vybrání. Vrtací destička je v tomto případě zvláště spolehlivé a pevně zajištěna proti vypadnutí nebo uvolnění z drážek. Tváření za studená se může také provádět tak, že při něm probíhá válcování závitu na dříku, které se výhodně provádí při osazené vrtací destičce a při kterém se působí na materiál dříku značným tlakem. Působením tohoto tlaku je tak materiál dříku zatlačován do vybrání vytvořených na ozubech.

Tváření závitů za studená, zejména válcování závitů na dříku, se může využít také k tomu, aby ozuby měly na své vnější ploše tvar svého podélného profilu odpovídající podélnému profilu šroubových závitů, přičemž v tomto případě jsou drážky a ozuby vytvořeny tak, že probíhají až k vnějšímu závitu dříku. Při válcování závitu se povrch dříku tváří za studená společně s vnějšími stranami ozubů, takže v oblasti ozubů pokračuje závit vyválcovaný v obvodové ploše dříku beze změny svého profilu dál. To je výhodné zejména v případě, kdy je tvrdý materiál vrtací destičky a současné materiál ozubů využit k vyformování nebo vyříznutí závitu v obtížně vrtatelném materiálu, například v nerezavějící oceli.

Aby se při použití šikmo probíhajících drážek zajistila zvláštním způsobem samosvornost, může se dno mezery mezi oběma ozuby, ve kterém se sbíhají patní části obou ozubů, vytvořit tak, že má odstup koncové plochy dříku. Tím je zamezeno dosednutí vrtací destičky, po jejím osazení do drážek v oblasti dna mezery mezi ozuby, na koncovou plochu dříku před dosažením kontaktu mezi ozuby na dny drážek, což by znemožnilo uložení ozubu na dna drážek, které je nezbytným předpokladem pro dosažení samosvornosti uložení.

Zvláště velké axiální vrtací síly je možno zachytit v takovém výhodném provedení vynálezu, u kterého je v místě spojení vrtací destičky s dříkem vytvořen doraz. Tento doraz je vytvořen zejména uvnitř drážky. Doraz je však v jiném alternativním provedení vynálezu vytvořen na dné axiální mezery mezi obéma ozuby, kde se paty obou ozubů sbíhají, přičemž tento doraz přichází po osazení vrtací destičky do kontaktu s koncovou plochou dříku. U tohoto výhodného provedení vynálezu je však třeba ocenit, že při použití šikmo vytvořených drážek není tento doraz účinný dříve než ozuby dosednou na dna drážek, jak vyplývá z předchozího popisu.

Aby se při dosednutí ozubů na dna drážek, popřípadě na jejich klínovité vytvořené stěny zamezilo zvětšení rozpěrných sil v oblasti dna mezery mezi oběma ozuby v takové míře, že by vznikalo nebezpečí odlomení ozubů, vytvoří se podle dalšího výhodného provedení vynálezu dno této mezery v zaobleném tvaru, takže napěťové křivky mají v této kritické oblasti ozubů zaoblený a hlavně příznivější průběh, protože se zde nevyskytují vrubové účinky.

Možnosti přenosu zvláště velkých kroutících momentů se dosahuje u dalšího výhodného provedení vynálezu, podle kterého je šířka dna mezery mezi ozuby volena menší než šířka ozubů v jejich patní oblasti. V tomto případě totiž každý ozub v oblasti svého patního konce dosedá příslušně velkou plochou na obdobně vysokou stěnu příslušné drážky.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 boční pohled na stopku vrtáku, opatřenou v řezu zobra9 zenou úpravou pro uložení vrtací destičky se dvěma paralelně probíhajícími ozuby, obr. 2 čelní pohled na vrtací destičku příslušející ke stopce vrtáku a umístěnou v poloze, ze které může být vtlačena do uložení stopky vrtáku, obr. 3 boční pohled na vrtací destičku, obr. 4 čelní pohled na stopku podle obr. 1, vytvořenou ve formě šroubového dříku a opatřenou osazenou vrtací destičkou z obr. 2, obr. 5 boční pohled na část šroubového dříku z obr. 4, obr. 6 osový pohled na vrták se šroubovým dříkem z obr. 4, vedený ve směru jeho osy na břity vrtací destičky, obr. 7 osový pohled na stopku vrtáku z obr. 1, vedený ve stejném směru jako pohled z obr. 6, avšak bez vtlačené vrtací destičky a s pravoúhelníkovým průřezem drážek, obr. 8 obměnu příkladného provedeni stopky z obr. 7, u kterého mají axiální drážky klínovitý průřez, obr. 9 stopku vrtáku ve stejném zobrazení jako na obr. 1, opatřenou drážkami se šikmo probíhajícími dny, obr. 10 čelní pohled na vrtací destičku příslušející ke stopce vrtáku z obr. 9, obr. 11 boční pohled na vrtací destičku z obr. 10, obr. 12 čelní pohled na stopku podle obr. 9, vytvořenou ve formě šroubového dříku a opatřenou osazenou vrtací destičkou z obr. 10, obr. 13 čelní pohled na vrtací destičku, podobný pohledu z obr. 10, opatřenou na dně osového zářezu mezi patními konci ozubů dorazem, obr. 14 podélný řez částí šroubového dříku s vtlačenou vrtací destičkou v podobném uspořádání jako na obr. 12, přičemž v oblasti drážek jsou vytvořeny dorazy, obr. 15 boční pohled na šroubový dřík s osazenou vrtací destičkou, podobný pohledu z obr. 5, kde je dřík opatřen axiálními drážkami, jejichž šířka se směrem k ovládacímu konci dříku zmenšuje, obr. 16 stopku vrtáku v podobném zobrazeni jako na obr. 12, opatřenou osazenou vrtací destičkou, na jejíchž ozubech jsou v části jejich délky vytvarovány závity šroubového dříku, a obr. 18 podobné příkladné provedení vrtáku jako na obr. 16, kde ozuby vrtací destičky mají vnitřní vybrání.

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je zobrazena stopka 1 vrtáku, opatřená na svém ovládacím konci 2 šestihrannou hlavou, která například slouží pro uložení nebo upnutí v příslušně tvarovaném vybrání ovládacího nástroje. Spodní část stopky 1 vrtáku je zobrazena v podélném řezu a je opatřena dvěma axiálními drážkami 2_, 4, probíhajícími od koncové plochy 5 stopky 1 vrtáku ve směru k šestihranné hlavě. Poloha a tvar obou axiálních drážek 2, jsou zřejmé z čelního pohledu na příklad zobrazený na obr. 7, který bude ještě v další části podrobněji popsán.

Dna 6, 7 axiálních drážek 3, 4 probíhají ve značné části délky obou axiálních drážek 2, 4 vzájemně rovnoběžné a také rovnoběžně s podélnou osou stopky 1 vrtáku. Ve své koncové části jsou tyto axiální drážky 2, 4 ukončeny zaobleními 8,

9, majícími v tomto případě tvar kruhové úseče, kterým jsou drážky 2, 4 převedeny do stopky 1 vrtáku.

Tyto axiální drážky 2, 4 mohou být vytvořeny také jinými výrobními metodami, například obrážením nebo lisováním, jak již bylo uvedeno v předchozí části popisu.

Drážky 2, 4 tvoří upevňovací uložení pro vrtací destičky

10, zobrazené na obr. 2 a 3, které jsou opatřeny na své vrtací straně dvěma břity 11, 12 a které mají na svém konci, odvráceném od vrtacích břitů 11,12, vidlicovité tělesné vytvoření se dvěma axiálními a dozadu vystupujícími ozuby 13, 14. Vnitřní strany 15, 16 obou ozubů 12, 14 probíhají v axiálním směru a vzájemně rovnoběžně a mají stálý odstup od sebe, takže ozuby .13, 14 vrtací destičky 10 mohou být těsné vsunuty do obou axiálních drážek 3, 4 a vrtací destička 10 může být svou střední částí těsně nasazena na ponechanou stojinu 17 mezi oběma drážkami 3, 4, přičemž v důsledku přizpůsobení tlouštky vrtací destičky 10 šířce axiálních drážek 3.,4 a naopak jsou ozuby 13., 14 v těsném dotykovém kontaktu se stěnami axiálních drážek 3, 4. Ozuby 12, 14 jsou přitom vytvořeny v takové délce, že jejich konce nedosahují až do obou zaoblení 8, 9, takže pro uložení obou ozubů 12, 14 slouží pouze mezera mezi vzájemně rovnoběžnými bočními stranami axiálních drážek 3, 4.· Jestliže však mají ozuby 12, 14 zasahovat ještě dále do obou axiálních drážek 2, 4., je třeba volné konce obou ozubů 12, 14 vytvarovat ve tvaru odpovídajícím tvaru zaoblení 2/ 9.

Na obr. 3 je zobrazen boční pohled na vrtací destičku 10 z obr. 2, která má v celé své délce stejnou tlouštku, přizpůsobenou šířce axiálních drážek 2, 4. Taková vrtací destička 10 může mít například tlouštku 1 mm, přičemž díry vyvrtané touto vrtací destičkou 10 mají zpravidla průměr do asi 5 mm.

Z výchozích poloh stopky 1 vrtáku a vrtací destičky 10. zobrazených na obr. 1 a 2, je možno vytvořit hotovou vrtací jednotku z obou těchto částí vtlačením ozubů 12, 14 vrtací destičky 10 do axiálních drážek 3, 4 stopky 1 vrtáku, přičemž takto vytvořená jednotka je zobrazena na obr. 4 a liší se od příkladu z obr. 1 tím, že místo hladké stopky 1 vrtáku je vytvořena závitová část s vnějším závitem 18, vyválcovaným na odpovídající průměr, takže je vytvořen šroubový dřík 19 podle obr. 4. Na konci šroubového dříku 19, odvráceném od ovládacího konce 2 s šestihrannou hlavou, je upevněna vrtací destička 10, jejíž oba ozuby 12, 14, které v tomto příkladu pro lepší názornost mírné přesahují oproti skutečnosti do stran přes vnější průměr šroubového dříku 19 a jsou vtlačeny do axiálních drážek 3, 4.

Na obr. 5 je uspořádání podle obr. 4 zobrazeno v bočním pohledu, ze kterého je jasně patrno, kde ozuby (v tomto případě ozub 13.) v drážkách (zde v drážce 3) končí.

Konečně je na obr. 6 zobrazen šroubový dřík 19 s osazenou vrtací destičkou 10 v čelním osovém pohledu, vedeném ze strany vrtací destičky 10.

V důsledku těsného uložení ozubů 13., 14 v drážkách 2, 4 vzniká samosvorný spoj mezi stopkou 1 vrtáku, popřípadě šroubovým dříkem 19 a vrtací destičkou 10, takže vrtací destička 10 po svém vtlačení do pracovní polohy již sama nemůže vypadnout z uložení tvořeného oběma drážkami 3, 4. Za normálních podmínek není nutné žádné další zajištění vrtací destičky IQ proti jejímu vypadnutí, protože vrtací destička 10 je v podstatě zatížena axiální vrtací silou, která působí na oba břity 11, 12 ve směru ke stopce 1 vrtáku, popřípadě k šroubovému dříku 19. Při vrtání je tak vrtací destička 10 trvale přitlačována ke stopce 1. vrtáku, popřípadě k šroubovému dříku 19. Při tomto přitlačování dosedá dno 20 pravoúhelníkového zářezu jako doraz na čelní plochu 21 stojiny 17, takže je vytvořena opera potřebná pro přenos vrtacích sil.

Kroutící moment přenášený ze stopky 1 vrtáku, popřípadě ze šroubového dříku 19 na vrtací destičku 10 se předává z ovládacího konce 2, opatřeného v tomto příkladu šestihrannou hlavou, přes stěny drážek 3, 4 na ozuby 13, .14, takže vzniká tvarový a silový záběrový spoj, tvořený pouze drážkami 3, 4 a ozuby 13, 14 bez pomoci jakýchkoliv dalších konstrukčních prvků. Ozuby 13., 14 současně obstarávají samosvorné spojení mezi stopkou 1. vrtáku, popřípadě šroubovým dříkem 19 a vrtací destičkou 10, takže ve svém důsledku je funkce samosvorného spoje a prvku přenášejícího kroutící moment soustředěna na ozuby 13., 14.

Na tělesné vytvoření koncové plochy 5 stopky 1 vrtáku, popřípadě šroubového dříku 19., nejsou přitom kladeny zvláštní požadavky, protože koncová plocha 5 probíhá radiálně a je rovinná, takže nevyžaduje žádné zvláštní opracovávání. Tato koncová plocha 5 však samozřejmě nemusí být vytvářena pouze jako přesně rovinná plocha. Jestliže jsou k dispozici polotovary pro výrobu stopky 1 vrtáku, popřípadě šroubového dříku 19, které jsou na svém konci, odvráceném od šestihranné hlavy ovládacího konce 2, ukončeny plochou, která se technicky jen nepodstatně odlišuje od rovinné plochy, je pochopitelně možné použít i tohoto tělesného vytvoření, protože koncová plocha 5. má být opatřena jen čelní plochou 21 pro vytvořeni dorazu, popsaného v předchozí části popisu, přičemž tato čelní plocha 21 vznikne automaticky po vytvoření obou axiálních drážek 3, 4. V podstatě radiální a rovinná koncová plocha 5 je proto výhodou, protože za normálních podmínek při výrobě stopky 1 vrtáku, popřípadě šroubového dříku 19 vzniká bez dalších obráběcích operací a kromě toho mají stěny drážek 3, 4 co největší délku pro přenos kroutících momentů na ozuby 13,14.

Již krátce zmíněný obr. 7 zobrazuje stopku 1 vrtáku v čelním pohledu na koncovou plochu 5 a ve stavu, kdy ještě není na své místo vtlačena vrtací destička 10. z tohoto zobrazení je zřejmé, že obě drážky 3, 4 mají pravoúhelníkový průřez, který je potom při sestavení stopky 1 vrtáku s vrtací destičkou 10 do pracovní jednotky zcela vyplněn ozuby 13., 14 vrtací destičky 10, které nejsou na obr. 7 viditelné, takže vznikne samosvorný spoj mezi vrtací destičkou 10 a stopkou 1 vrtáku.

Na obr. 8 je zobrazena varianta příkladného provedení í z obr. 7, podle které mají drážky 3, 4. příčný průřez, který j se radiálně směrem ven plynule rozšiřuje. Tyto drážky 3_, 4. mají v takovém provedení šikmo probíhající boční stěny 22, 23, které dávají příčnému průřezu drážek 3., A do jisté míry klínovitý tvar, takže je dosaženo zvláštního upnutí ozubů, které jsou potom zasunuty do drážek 3, 4. Šikmá poloha bočních stěn 22, 23 (a přirozeně také protilehlých stěn) je zobrazena v přehnaném sklonu, aby bylo toto provedení na první pohled zřejmější. V praxi se jedná o šikmou polohu, která se liší od přímé radiální polohy jen zcela nepatrně, aby se tak dosáhlo co nejpevnéjšího spojení.

Na obr. 9 až 12 je zobrazena varianta příkladného provedení z obr. 1 až 5, u které jde o vytvoření zvláštního vytvoření drážek 2, 4. Toto provedení spočívá v tom, že drážky 3, 4. probíhají šikmo k podélné ose stopky 1 vrtáku, to znamená, že jejich dna 24, 25 se směrem k šestihranné hlavě ovládacího konce 2 stopky 1 vrtáku od sebe stále vzdalují. Tím vzniká stojina 17, jejíž vytvoření připomíná klínovitý tvar a která je zakončena stejné jako v příkladu podle obr. 1 až 5 v čelní ploše 21 uvnitř koncové plochy 5. Vytvoření vrtací destičky 26, odpovídající svým tvarem formě úložných částí na stopce 1 vrtáku, je zobrazeno na obr. 10 v bočním pohledu, kolmém na rovinu vrtací destičky 26, a na obr. 11 v bočním pohledu vedeném v rovině vrtací destičky 26, přičemž tyto pohledy jsou obdobné pohledům z obr. 2 a 3. Vrtací destička 26. je opatřena dvojicí ozubů 27. 28., jejichž tvar odpovídá šikmým průběhům každého dna 24., 25, takže jejich vnitřní strany 29. 30 probíhají v podstatě stejně šikmo jako dna 24, 25 stojiny 17.

Při vtlačování vrtací destičky 26 dochází při přibližně klínovitém vytvoření stojiny 17 k nasunutí vnitřních stran 29, 30 na šikmo probíhající dna 24, 25 drážek 3, 4, takže na ozuby 27, 28 začne působit rozpěrná síla, kterou je vrtací destička 26 zvláště spolehlivě upnuta v držáku stopky 1 vrtáku.

Na obr. 12 je zobrazeno příkladné spřažení šroubového dříku 19 s vrtací destičkou 26, které vzniká v principu vtlačením vrtací destičky 26, zobrazené na obr. 10, do drážek 3.,

4. stopky X vrtáku, zobrazeného v předchozím příkladu. Rozdíl mezi stopkou 1 vrtáku podle obr. 9 a šroubovým dříkem .19 z obr. 12 spočívá jen ve vytvoření vnějšího závitu 18., podobně jako v příkladech zobrazených na obr. 1 a 4. Z obr. 10 a 12 je zřejmé, že koncový otvor 31, vytvořený na konci axiálního zářezu mezi vnitřními stranami 29, 30, má zaoblený tvar. Toto zaoblení je vytvořeno proto, aby se napětí materiálu vznikající v oblasti koncového otvoru 31 v důsledku rozpěrného působení na ozuby 27, 23 snížilo a aby se v této oblasti nevytvářela příliš velká koncentrace čar napětí.

Příkladné provedení podle obr. 9 až 12 odpovídá kromě šikmé polohy dna 24., 25 každé drážky 3, 4 a kruhového tvaru koncového otvoru 31 příkladnému provedení podle obr. 1 až 5, takže další objasnění příkladu z obr. 9 až 12 je možno odvodit z popisu objasňujícího obr. 1 až 5.

Vrtací síla vznikající při vrtání se u příkladného provedení vrtáku podle obr. 9 až 12 zachycuje dosednutím vnitřních stran 29, 30 ozubů 27, 28 na dna 24, 25 drážek 3, 4. Vrtací destička 26., vytvořená z tvrdého materiálu, může přitom normálně zachycovat síly působící na její ozuby 27. 28. Jestliže je však třeba přenášet zvláště velké vrtací síly, může být výhodné, aby také příkladné provedení podle obr. 9 až 12 bylo opatřeno dorazem, podobným účinku dosednutí dna 20 axiálního výřezu na čelní plochu 21 z obr. 1 a 2.

Taková příkladná úprava tvaru vrtací destičky 32 pro vytvoření dorazu je znázorněna na obr. 13. Dno 33 axiální mezery mezi ozuby 27., 28 této vrtací destičky 32 je sice rovněž opatřeno zaobleními 34, 35, ale mezi těmito zaobleními 34. 35 je vytvořen zaoblený výstupek 36, který slouží k tomu, aby po vtlačení vrtací destičky 32 do drážek 3, 4 stopky 1 vrtáku, popřípadě šroubového dříku 19 dosedl na čelní plochu

21. takže velké vrtací sily se mohou přenášet přímo z čelní plochy 21 na zaoblený výstupek 36,. Kromě této zvláštnosti odpovídá vrtací destička 32 plně příkladnému provedení vrtací destičky 26 z obr. 10 a 11.

Další možnos t vytvoření dorazu je zobrazena na obr. 14. Tento doraz je vytvořen pomocí dvou ramen 22/ li./ která jsou vytvořena vytlačením části materiálu šroubového dříku 19 do vnitřního prostoru jeho axiálních drážek 3, 4. V zobrazení podle obr. 14 jsou obé ramena 37. 33 umístěna v malém odstupu od konců ozubů 27. 21/ protože za normálních pracovních podmínek je pevnost ozubů 27, 23 dostatečná k přenášení axiálních vrtacích sil, vznikajících v průběhu vrtání. Jestliže však tyto síly překročí určitou mezní hodnotu, pak se může vrtací destička 32 zasunout hlouběji dovnitř drážek 2, 4, až konce ozubů 27, 23 dosednou na obé dorazová ramena 37, 12.·

Další konstrukční úprava pro dosažení svěrného spojení mezi vrtací destičkou a úložnou částí dříku je zobrazena na obr. 15. Tento obrázek znázorňuje spodní usek šroubového dříku 19 s vnějším závitem 13 a vrtací destičku 39 osazenou v axiální drážce 2 (druhá drážka 4. není v tomto příkladu viditelná). Z obr. 15 je patrno, že šířka drážek 3, 4 se ve směru k neznázorněnému hnacímu konci šroubového dříku 19 zmenšuje, přičemž ozuby 27 (28), z nichž druhý je neviditelný, mají průřez přizpůsobený průřezu drážek 3, 4. Průřezy drážek 2, 4 a ozubů 27, 28., vedené v axiálním směru, mají tedy klínovítý tvar, takže při zatlačování ozubů 27, 28 do drážek 2, A se dosáhne silného uklínování a tím samosvorného upnutí ozubů 27, 28 vrtací destičky 39.

Na obr. 16 je zobrazeno spojení šroubového dříku 40. s vrtací destičkou 41, u kterého probíhá vnější závit 44 až do konce ozubů 42, 43. Toho se dosáhne tím, že drážky 45, 46 jsou vytvořeny na koncové části šroubového dříku 40 v dostatečné délce a že délka ozubů 42, 43 je téměř rovna délce drážek 45, 46.. Vnější závit 44 dosahující až do vnější plochy ozubů 42, 43 se vytvoří tak, že válcování vnějšího závitu 44 na polotovaru pro šroubový dřík probíhá při vtlačené vrtací destičce 41. Při tomto postupu působí válcovací nástroj také na ozuby 42, 43 a vytváří tak na jejich vnější ploše vnější závit 44., takže podélný řez těmito ozuby má na své vnější straně rovněž profil odpovídající závitům, jak je to patrno z obr. 16.

Rovnoměrný přechod otáček vnějšího závitu 44 do oblasti ozubů 42, 43 je dobře patrný z obr. 17, na kterém je zobrazen boční pohled ve směru svírajícím se směrem bočního pohledu z obr. 16 úhel 90°.

Z obr. 16 je zřejmá další zvláštnost vzájemného spojení mezi šroubovým dříkem 40 a vrtací destičkou 41. Ozuby 42, 43. se ve svých koncových úsecích, přivrácených k šroubovému dříku 40., mírně vzdalují od ploch dna obou drážek 45, 46, takže mezi vnitřními stranami ozubů 42, 43 a dny drážek 45. 46 vznikají mezery 47, 48., které jsou patrné z obr. 16. Touto úpravou se dosáhne omezení dosedacích ploch ozubů 42, 43 na jejich konce přivrácené k břitůra 11, 12, takže rozpěrné síly působící při zatlačování vrtací destičky 41 nejsou příliš velké.

Válcování závitů na koncích ozubů způsobem popsaným při objasňování příkladů na obr. 16 a 17 se může využít při zvláštním vytvoření ozubů k vytvoření zvláštního zakotvení na vrtacím šroubovém dříku 40., jak je to zobrazeno na obr. 18. Ozuby 49, 50 mají v tomto příkladu na své vnitřní straně vždy dvě vybrání 51, 52., do kterých se při válcování vnějšího závitu 44 vtlačuje materiál ze stojiny 17. Tím se vytváří určitý druh zaháknutí mezi ozuby 49, 50 a stojinou 17 a tím také šroubovým dříkem 40.

Claims (15)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vrták se stopkou (1) vrtáku, zejména se šroubovým dříkem (19, 40) opatřeným samořezným vnějším závitem (18), a s vidlicovitou vrtací destičkou (10, 26, 32, 39, 41, 53) z tvrdého materiálu, umístěnou protilehle k ovládacímu konci (2) stopky (1, 19, 40) a osazenou v uložení upraveném na stopce (1, 19, 40) vrtáku a tvořeném dvěma vzájemně protilehlými drážkami (3, 4, 45, 46) ve stopce (1, 19, 40) vrtáku pro uložení ozubů (13, 14, 27, 23, 42, 43, 49, 50) vrtací destičky (10, 26, 32, 39, 41, 53), vyznačující se tím, že stopka (1, 19, 40) vrtáku je ukončena tupým koncem s v podstatě radiální koncovou plochou (5), ze které vybíhají směrem k ovládacímu konci (2) vrtáku drážky (3, 4, 45, 46), přičemž vrtací destička (10, 26, 32, 39, 41, 53) je samosvorně držena na stopce (1, 19, 40) vrtáku pouze svými oběma ozuby (13, 14, 27, 23, 42, 43, 49, 50), vtlačenými axiálně do drážek (3, 4, 45, 46) a těsně v nich uloženými, přičemž kroutící moment je přenášen ze stopky (1, 19, 40) vrtáku přes stěny drážek (3, 4, 45, 46) na oba ozuby (13, 14, 27, 28,

   42, 43, 49, 50).
2. 2. Vrták podle nároku 1, vyznačující se t í m , že drážky (3, 4) mají svá dna (6, 7) v úseku uložení ozubů (13, 14) vzájemně rovnoběžná.
3. 3. Vrták podle nároku 1, vyznačující se t í m , že drážky (3, 4) mají šikmý průběh vzhledem k podélné ose stopky (1, 19, 40) s plynule se ve směru k ovládacímu konci (2) zvětšujícím vzájemným odstupem jejich den (24, 25) a do drážek (3, 4) vtlačené ozuby (27, 23) jsou samosvorně upnuty rozpěrnými silami vyvozovanými šikmými polohami den (24, 25) na ozuby (27, 28).

   SUBSTITUTE SHEET
4. 4. Vrták podle nároků l až 3,vyznačuj ící se tím, že drážky (3, 4) mají šířku upravenou pro sevření ozubů (13, 14) stěnami drážek (3, 4).
5. 5. Vrták podle nároků 1 až 4,vyznačující se t i m , že ozuby (13, 14) dosedají s předpětím na dna (6, 7) drážek (3, 4).
6. 6. Vrták podle nároků l až 5,vyznačuj ící se

   tím , že šířka drážek (3, 4) se zvětšuje radiálně směrem ven a ozuby mají průřez přizpůsobený tvaru průřezu drážek (3, 4) .
7. 7. Vrták podle nároků l až 6,vyznačuj ící se tím, že šířka drážek drážek (3, 4) se ve směru k ovládacímu konci (2) zmenšuje a ozuby (27, 23) mají tvar svého průřezu přizpůsoben tvaru drážek (3, 4).
8. 8. Vrták podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že radiální uložení ozubů (42, 43) na dnech, popřípadě bočních stěnách drážek (45, 46) je omezeno na počáteční úseky ozubů (42, 43) v blízkosti koncové plochy (5) stopky (40) vrtáku.
9. 9. Vrták se šroubovým dříkem, jehož závity jsou tvářeny za studená, zejména jsou válcované, podle nároků 1 až 8, v yznačující se tím, že drážky (45, 46) a ozuby (42, 43) probíhají až do závitu (40) šroubového dříku (40), kde je podélný profil ozubů (42, 43) pokračováním profilu závitů (44).
10. 10. Vrták podle nároků 1 až 9, vyznačující se t i m , že ozuby (49, 50) jsou opatřeny na své straně, přivrácené ke dnu drážek (45, 46), vybráními (51, 52), do kterých je při tváření šroubového dříku (40) za studená vtlačen roztlačovaný materiál.
11. 11. Vrták podle nároků 1 až 10, vyznačující se t í m , že v drážce (3, 4) je upraven doraz (37, 38) pro zachycení axiálních vrtacích sil.
12. 12. Vrták podle nároků 1 až 11, vyznačující se t í m , že ozuby (27, 28) se svými patními konci sbíhají v oblasti koncového otvoru (31) na konci mezery mezi nimi, který při osazené vrtací destičce (26) udržuje odstup od koncové plochy (5) stopky (1, 19) vrtáku.
13. 13. Vrták podle nároků 1 až 10, vyznačující setím , že ozuby (27, 28) se sbíhají ve dně (33) mezery mezi nimi, vytvořeném ve formě dorazu (36) pro čelní plochu (21) stopky (1, 19) vrtáku pro zachycování axiálních vrtacích sil.
14. 14. Vrták podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že dno (31) je vytvořeno v zaobleném tvaru.
15. 15. Vrták podle nároků 12 až 14, vyznačující se t í m , že šířka dna (20, 31) mezery je menší než šířka ozubu (13, 14, 27, 28, 42, 43, 49, 50) v oblasti dna (20, 31) mezery.