[1]Область техники, к которой относится полезная модель
[2]Полезная модель относится к инструментальной промышленности, а именно к области художественно-декоративной обработки твердых материалов, а именно к ударному механизму устройства (станка) гравировального, и может быть использована для нанесения словесных/графических/фотографических и т.п. изображений на поверхность камня, стекла, пластика, металла и др. методом ударного гравирования.
[4]В настоящее время интенсивно развивается технология автоматического нанесения изображений на твердые поверхности ударным методом с применением гравировальных станков. При этом возникает проблема повышения качества, износостойкости, долговечности рабочих инструментов, применяемых для нанесения изображения на твердые поверхности методом ударной, а также ударно-вращательной технологии.
[5]Наиболее близким техническим решением к заявленному решению является гравировальное устройство содержит металлическое основание с закрепленной стойкой, к которой прикреплена одним концом плоская пружина, а другим соединенная с одним из концов ярма электромагнита, жестко закрепленного на металлическом основании, к другому концу ярма прикреплена цанга, в которой установлен ударный инструмент в виде иглы с алмазным наконечником, на основании установлен подшипник с возможностью отслеживания рельефа заготовки. Ярмо выполнено в виде плоской пластины. Импульсный электромагнит содержит сердечник веретенообразного профиля с минимально допустимым диаметром, выполненный из сплошной магнитной стали, средняя часть которого закреплена на металлическом основании с помощью теплопроводного шасси (патент на полезную модель RU 96817, B44B 3/00, опубл. 20.08.2010).
[6]Недостатками известного устройства являются отсутствие механизма для регулировки зазора между иглой и рабочей поверхностью (гравируемой заготовкой), а также наличие пружины в виде плоской пластины (ярмо-пружина). Отсутствует плавная и точная регулировка зазора между иглой и рабочей поверхностью гравируемой заготовкой, из-за чего качество нанесенного изображения на изделиях имеет невысокое качество.
[7]Раскрытие полезной модели
[8]Технический результат заключается в плавной и точной регулировки зазора между иглой и рабочей поверхностью гравируемой заготовки за счет использования механизма червячного типа и особенностей конфигурации пластины в ударном механизме устройства гравировального, что приводит к улучшению качества нанесенного изображения на изделиях.
[9]Технический результат достигается тем, что ударный механизм устройства гравировального содержит шасси, на котором закреплена стойка и пластина, одним концом прикрепленная к стойке, а другим – к цанге, в которой установлен ударный инструмент в виде иглы с алмазным наконечником, на рычаге установлен подшипник, также содержит электромагнит, на валу установлена шестерня, соединенная через вал с эксцентриком, червяк выполнен в виде вала с ручкой на шасси, дополнительно установлена пружина натяжения рычага, причем пластина выполнена с равномерным скосом по толщине и ширине от середины пластины до места крепления цанги. На валу может быть установлена косозубая шестерня. На валу может быть установлена прямозубая шестерня. Пластина может иметь симметричные скосы прямолинейной конфигурации по ширине от середины пластины до места крепления цанги. Пластина может иметь симметричные скосы криволинейной конфигурации по ширине от середины пластины до места крепления цанги. Червяк в виде вала может иметь трапецеидальную резьбу.
[10]Краткое описание чертежей
[11]Заявленная полезная модель проиллюстрирована на следующих чертежах:
[12]фиг. 1 – схематичный вид спереди ударного механизма
[13]фиг. 2 – схематичный вид червячного механизма,
[14]фиг. 3 – пластина (а – вид сбоку; б – вид сверху с прямолинейным скосом по ширине, в – вид сверху с криволинейным скосом по ширине),
[15]фиг. 4 – фотография ударного механизма,
[18]3 – пластина (ярмо-пружина),
[20]5 – игла (мини-игла) с алмазным наконечником,
[29]14 – тепловодный элемент,
[30]15 – пружина натяжения рычага.
[31]Осуществление полезной модели
[33]Ударный механизм устройства гравировального (фиг. 1), содержащий шасси 1, на котором закреплена стойка 2 и пластина (ярмо-пружина) 3. Пластина (ярмо-пружина) 3 одним концом прикрепленная к стойке 2, а другим – к цанге 4. В цанге 4 установлен ударный инструмент в виде иглы (мини-иглы) 5 с алмазным наконечником. На рычаге 6 установлен подшипник 7 для отслеживания рельефа гравируемой заготовки. Также содержит электромагнит 12 и механизм регулировки зазора. На валу 13 установлена шестерня 10, соединенная через вал 13 с эксцентриком 8. Червяк 9 выполнен в виде вала с ручкой 11 на шасси 1. Вращая ручку 11, можно менять зазор между иглой 5 и гравируемой заготовкой. Дополнительно установлена пружина натяжения рычага 15. Пластина (ярмо-пружина) 3 выполнена с равномерным скосом по толщине и ширине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4.
[34]Центр сердечника электромагнита 12 должен совпадать с центром цанги 4 и иглы 5. Электромагнит 12 закреплен к шасси 1 через тепловодный элемент 14.
[35]Пластина (ярмо-пружина) 3 (фиг. 3 а) выполнена с равномерным скосом по толщине и ширине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4. Предпочтительно толщина пластины (ярмо-пружины) 3 составляет в максимально широкой части 2-2,5 мм, а в минимальной части – 1 мм.
[36]На валу 13 может быть установлена косозубая шестерня 10.
[37]На валу 13 может быть установлена прямозубая шестерня 10.
[38]Пластина (ярмо-пружина) 3 может иметь симметричные скосы прямолинейной (фиг. 3 в) или криволинейной конфигурации (фиг. 3 б) по ширине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4.
[39]Предпочтительно червяк 9 в виде вала имеет трапецеидальную резьбу или близкую к ней по форме резьбу.
[40]На фиг. 4 представлен предпочтительный пример ударного механизма с валом 13, на котором установлены шестерня 10 с эксцентриком 8, с ручкой 11 на шасси 1 и с пластиной (ярмо-пружиной) 3 с симметричными скосами прямолинейной конфигурации по ширине и толщине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4. Алмазный наконечник иглы 5 может быть заточен под углом 100-120° и иметь несколько граней.
[41]Материалы элементов ударного механизма устройства гравировального:
[42]Шасси 1 выполнено из алюминиевого сплава (дюралюминия), например, марки Д16Т.
[43]Стойка 2 выполнена из конструкционной стали, например, марки Ст 45.
[44]Пластина (ярмо-пружина) 3 может быть выполнена из рессорно-пружинной стали, например, марок 60С2, 60Г, 51ХФА, 60С2, 65Г, 70С3А.
[45]Цанга 4 выполнена из конструкционной стали, например, марок 30Х, 40Х.
[46]Игла 5 выполнена из закаленной стали с алмазным наконечником (является элементом заводского изготовления).
[47]Подшипник 7 является элементом заводского изготовления.
[48]Сердечник электромагнита 12 выполнен из магнитной стали, например, марок ЭА, Э, ЭАА, Ст3.
[49]Вал 13 выполнен из стали, например, марок Ст45, Ст20.
[50]Эксцентрик 8 выполнен из стали, например, марок Ст45, Ст20.
[51]Шестерня 10 выполнена из бронзы, например, марок Бр ОНФ 10-1-1, Бр АЖ 9-4, БрО10Ф1, БрО10Н1Ф1.
[52]Червяк 9 выполнен из стали, например, марок Ст 45, 40Х.
[53]Устройство работает следующим образом.
[54]При вращении вручную ручки 11 червячный механизм приводит в движение шестерню 10, находящуюся на одном валу 13 с эксцентриком 8. Эксцентрик 8 плавно перемещает рычаг 6 с находящимся на нем подшипником 7 отслеживания рельефа гравируемой заготовки и надежно самофиксируется (это особенность червячного вида передачи) по окончанию регулировки зазора между иглой 5 и рабочей поверхностью гравируемой заготовки. Червячная передача – механизм для передачи вращения между перекрещивающимися валами от червяка 9 в виде винта к сопряженного с ним червячному колесу (шестерне) 10. Червяк 9 представляет собой винт с трапецеидальной или близкой к ней по форме резьбой.
[55]При этом достоинства червячных передач:
[56]– большой диапазон редуцирования, то есть возможность получения большого передаточного отношения, при относительно малых размерах;
[57]– большая кинематическая точность;
[58]– плавность в работе;
[59]– возможность самоторможения.
[60]При поступлении тока в катушку электромагнита 12 пластина (ярмо-пружина) 3 перемещается на некоторую величину к сердечнику электромагнита 12. Данное перемещение пропорционально значению тока в катушке электромагнита 12 и соответственно яркости элементарной точки гравируемого изображения. Энергия электрического тока преобразуется в потенциальную механическую энергию смещенной пластины (ярмо-пружины) 3. После отключения тока пластина (ярмо-пружина) 3 с цангой 4 и мини-иглой 5 с алмазным наконечником производит механический удар по гравируемой заготовке с силой, пропорциональной энергии, аккумулированной пластиной (ярмо-пружиной) 3. В результате удара мини-иглы 5 на поверхности гравируемой заготовки остается светлая точка, глубина и диаметр которой, а соответственно и ее яркость, будет пропорциональна яркости элементарной точки гравируемого изображения.
[61]Таким образом, заявленная полезная модель позволяет повысить качество нанесенного изображения на изделиях.
[62]Заявленная полезная модель позволяет плавно и точно осуществлять регулировку зазора между иглой и рабочей поверхностью гравируемой заготовки без дополнительной фиксации по окончании регулировки за счет использования механизма червячного типа и особенностей конфигурации пластины в ударном механизме устройства гравировального.
[63]Исполнение пластины (ярмо-пружины) 3 с равномерным скосом по толщине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4 (фиг. 3 а) и симметричными скосами прямолинейной (фиг. 3 в) или криволинейной (фиг. 3 б) конфигурации по ширине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4 позволяет при помощи подбора веса иглы 5 и настройки амплитуды сигнала, подаваемого на электромагнит 12, производить настройку частоты от 480 Гц до 520 Гц, необходимую для более качественного гравирования с точной передачей оттенков.
[64]Вид шестерни 10 (косозубая или прямозубая шестерня) не влияет на достижение заявленного технического результата, поскольку не влияет на качество гравирования с точной передачей оттенков.
[65]Также экспериментально было установлено, что исполнение пластины (ярмо-пружины) 3 с симметричными скосами прямолинейной или криволинейной конфигурации по ширине от середины пластины 3 до места крепления цанги 4 (фиг. 3 а) не влияет на достижение заявленного технического результата, поскольку не влияет на качество гравирования с точной передачей оттенков, а кроме того, способствует более точной настройки частоты ударного механизма.
[66]Заявленный ударный механизм может быть промышленно применен на устройствах (станках) гравировальных, используемых метод ударного гравирования. Так, например, данный ударный механизм может быть применен в устройстве гравировальном по патенту на полезную модель RU 219561, опубл. 24.07.2023.
[67]Конкретные примеры осуществления (реализации), приведенные в настоящем описании, никак не ограничивают объем правовой охраны согласно формуле заявленной полезной модели. Любые изменения/модификация/замена признаков заявленной формулы полезной модели, которые могут быть осуществлены специалистом в данной области техники, подпадают в пределы объема настоящей полезной модели.
