Патентные исследования

10. Патентные исследования

Обоснование необходимости проведения патентных исследований

Одним из путей совершенствования расточки отверстий является совершенствование режущего инструмента. Усовершенствовать борштангу можно путем использования прогрессивных технических решений, созданных в последнее время. Выявить прогрессивные технические решения, которые могут лечь в основу конструкции усовершенствованного инструмента можно в результате патентного исследования достигнутого уровня развития вида техники «Борштанги».

Таким образом будем исследовать вид техники «Режущие инструменты», объект техники «Борштанги».

Описание объекта

Борштанга состоит из держателя инструмента, резцовой головки, с расположенным на ней режущей пластиной, посадочного отверстия, расположенного в державке, винта, фиксирующего резцовую головку.

Инструменту сообщают вращательное движение, а заготовке -поступательное перемещение параллельно оси вращения. В результате инструмент снимает с заготовки слой материала в виде стружки, которая сходит по передней поверхности режущей пластины, завиваясь в стружкозавивающей канавке в спираль.

Рисунок 10.1 Эскиз борштанги

1 – резец; 2 – режущая пластина; 3 – держатель инструмента; 4 – винт;

Недостатками данной борштанги является низкая производительность, плохое качество обработанных поверхностей, большая шероховатость.

Цель патентного исследования

Целью исследования достигнутого уровня развития вида техники является повышение производительности расточной операции, улучшение качества поверхности путем использования прогрессивной конструкции расточной борштанги.

Выбор стран проверки, обоснование выбора

Исследование патентного уровня проводим в отношении ведущих стран. В области машиностроения ведущими странами являются Япония, Чехия, Германия, Швеция, Россия.

Выбор технических решений, подлежащих исследованию

Определение категории объекта

Борштанга характеризуется конструктивными признаками – перечнем элементов и их формой, материалом, взаимным расположением и взаимосвязью, соотношением размеров. Следовательно как объект изобретения борштанга представляет собой устройство.

Выявление технических решений, используемых в объекте

Исследуемый объект – борштанга содержит следующие технические решения:

- борштанга, общая компоновка;

- резец-вставка, форма режущей части;

- материал режущей части;

- технологический процесс, положенный в основу работы борштанги – расточная операция;

- способ изготовления.

Определение ИТР в зависимости от объема выпуска или экспорта объекта, его сложности и значимости для объекта в целом

При исследовании достигнутого уровня развития вида техник с целью повышения производительности путем выбора наиболее прогрессивной конструкции борштанги будем исследовать общую компоновку борштанги.

Определение ИТР в зависимости от срока известности

а) Общая компоновка. Предварительное знакомство с патентной документацией показало, что в ведущих странах регулярно патентуются конструкции борштанг. Поэтому оставляем в перечне для исследования.

б) Форма режущей части известна и не подлежит дальнейшему исследованию.

в) Материал режущей части известен и не подлежит дальнейшему исследованию.

г) Технологический процесс, положенный в основу работы борштанги известен и не подлежит дальнейшему исследованию.

д) Способ изготовления борштанги известен и не подлежит дальнейшему исследованию.

Таким образом выбираем технические решения – борштанга, общая компоновка.

Определение и подбор технической документации на объект

Исследование будем проводить по следующей технической документации:

1.  Официальный бюллетень «Открытия, изобретения»

2.  Реферативный сборник ВНИИПИ «Изобретения стран мира»

3.  РЖ ВИНИТИ раздел А14

4.  Экспресс-информация ВИНИТИ «Режущи инструменты»

Журналы: «СТИН», «Вестник машиностроения», «Машиностроитель», «Изобретатель и рационализатор».

Составление регламента поиска

Задача данного этапа – определить перечень классификационных индексов ИТР, минимальные ретроспективность и широту поиска, а также перечень источников информации, обеспечивающие достаточную полноту и достоверность исследования достигнутого уровня развития вида техники, патентной чистоты объекта.

Определение классификации изобретений, действующих в странах проверки

Классификация изобретений действующая в:

России – Международная классификация изобретений (МКИ), НКИ;

США – МКИ, НКИ;

Чехии – МКИ, НКИ;

Японии – МКИ, НКИ.

Определение рубрики МКИ и индекса УДК для каждого из ИТР

Для определения рубрики МКИ ИТР «Борштанги» определяем ключевое слово. По «Алфавитно-предметному указателю», т. 1, определяем для слова «Борштанги» предполагаемую рубрику В23В29/00.

По указателю МКИ уточняем рубрику МКИ:

В23В29/02 – борштанги.

Установление глубины поиска и ее обоснование

При исследовании достигнутого уровня развития вида техники устанавливаем глубину поиска 20 лет, исходя из того, что наиболее прогрессивные технические решения были созданы в этот период.

Определение источников информации и их обоснование

При исследовании достигнутого уровня будем принимать во внимание все источники информации, указанные в таблице 10.1.

Регламент поиска

Объект – борштанга.

Вид исследования:

- исследование достигнутого уровня развития вида техники;

Патентный поиск Цель патентного поиска – обеспечение достаточной полноты и достоверности исследования достигнутого уровня развития вида за счет тщательного отбора и исследования патентной документации.

Таблица 10.1

Выбор вида поиска

Будем проводить предметный поиск, поскольку ИТР соответствует небольшому числу классификационных рубрик.

Выбор патентно-технической документации, имеющей отношение к ИТР

Просматриваем источники информации в соответствии с регламентом поиска.

В просмотренных источниках информации выбираем такие документы, по названиям которых можно предположить, что они имеют отношение к ИТР «Борштанга, общая компоновка». По этим документам знакомимся с рефератами, аннотациями, формулами изобретений, чертежами.

Сведения о технических решениях, имеющих отношение к ИТР, «Борштанга, общая компоновка» заносим в таблицу 10.2.

Анализ сущности технических решений

Изучаем сущность технических решений, занесенных в таблицу 10.2, по сведениям, содержащимся в графе 4, а также путем просмотра текстов патентных описаний, статей и т. п. Если из рассмотрения сущности технического решения видно, что оно решает принципиально иную задачу по сравнению с задачей повышения производительности и качества поверхности расточной операции путем использования прогрессивной конструкции расточной борштанги, которую решает ИТР, документ исключаем из дальнейшего рассмотрения. Если видно, что техническое решение решает ту же или близкую задачу, документ включаем в перечень для детального анализа. Запись об этом делаем в графе 6 таблицы 10.2.

Проверка действенности охранных документов

По МКИ, НКИ согласно действующему законодательству стран проверки Япония 62-122210; Россия 4741584/00-80; Россия 485864/00-08;

США 4619564; Чехия 253876.

Таблица 10.2

Патентная документация, отобранная для анализа

Детальный анализ отобранных материалов

Задача данного этапа – путем сопоставления признаков ИТР Борштанги и отобранных технических решений установить:

- какое из отобранных технических решений является наиболее прогрессивным;

- обладает ли объект патентной чистотой в отношении стран проверки.

Определение системы построения патентной формулы, выбор пунктов формулы для анализа

В России, Японии и Чехии действует европейская система построения патентной формулы, по которой самостоятельное значение имеет только её первый пункт.

В США применяется американская система построения патентной формулы, по которой все пункты являются независимыми. Поэтому в патенте США № 619564 будем рассматривать все пункты.

Выявление существенных признаков ИТР борштанги и его аналогов

Выявляем существенные признаки ИТР борштанги и группируем их. Выявленные и сгруппированные признаки ИТР заносим в таблицу 10.3. Проверяем наличие каждого из признаков ИТР в каждом аналоге. Наличие признаков отмечаем в графах 3-9 знаком «+», отсутствие – знаком « - ». Новые признаки аналогов заносим в графы 1, 2, а в графах 3-9 отмечаем их наличие или отсутствие у ИТР и аналогов «+» или « - ».

Таблица 10.3

Существенные признаки ИТР Борштанга

Рисунок 10.2 Конструкция усовершенствованной борштанги

Описание усовершенствованной борштанги

На рисунке 10.2 представлена конструкция усовершенствованной составной борштанги состоящей из хвостовика 1 и державки 2 резца. Соединяются эти части с использованием конуса с натягом и резьбового хвостовика.

В корпусе державки 2 с эксцентриситетом в 1,5 мм по отношению к оси присоединительного конуса выполнено центральное отверстие диаметром Ø18Н6. В это отверстие входит своим цилиндрическим хвостовиком поворотный резцедержатель 3 с механизмом автоматического отвода резца состоящим из шарика 4 и пружины 5. Соосно с отверстием, где установлен шарик в корпусе выполнено отверстие 6, диаметр которого меньше диаметра шарика на 0,2…0,4 мм.

В цилиндрический хвостовик резцедержателя 3 запрессован штифт 7. При чем диаметр отверстия выполнен большим (на 1…1,5мм) чем диаметр штифта, что обеспечивает возможность поворота резцедержателя на небольшой угол.

Державка работает следующим образом. В процессе растачивания усилие резания P_z на резце 9 поворачивает резцедержатель до упора пальца 7 в поверхность отверстия. В этом состоянии выполняется расточка отверстия. После прекращения подачи подпружиненный шарик 4 поворачивает резцедержатель в исходное положение и вновь западает в отверстие 6.

При повороте резцедержателя благодаря наличию эксцентриситета вершина резца отойдет от обработанной поверхности и при выводе державки из расточенного отверстия не будет оставлять винтовой риски.

Определение показателей положительного эффекта (при исследовании достигнутого уровня развития вида техники) борштанги

а) Показатели, обеспечивающие достижение цели усовершенствования объекта – повышение производительности обработки за счет использования прогрессивной конструкции борштанги.

б) Показатели, косвенно содействующие достижению цели – повышение производительности за счет уменьшения износа.

в) Показатели, не влияющие на достижение цели, но усиливающие полезные свойства объекта – повышение точности и качества обрабатываемых отверстий.

г) Показатели, не влияющие на достижение цели, но ослабляющие вредные свойства объекта:

- шероховатость;

- стоимость.

Показатели положительного эффекта заносим в таблицу 10.4.

Таблица 10.4

Сопоставительный анализ преимуществ и недостатков аналогов

Оцениваем обеспечение каждого показателя положительного эффекта каждым аналогом в баллах от -4 до +4. Заносим оценки в графы таблицы 10.4. Суммируем оценки по каждому аналогу, заносим их в нижнюю строку таблицы 10.5. Видим, что наибольшую сумму баллов имеет борштанга патент Японии № 62-122210, автора Хирахара Кодзи и др. В этом техническом решении в наибольшей степени обеспечивается повышение производительности обработки за счет прогрессивной конструкции борштанги. Следовательно данное техническое решение является наиболее прогрессивным.

Вывод по результатам патентного исследования

Исследования достигнутого уровня развития вида техники «Борштанга» показало, что цель усовершенствования – повышение производительности обработки за счет прогрессивной конструкции борштанги в наибольшей степени обеспечивается в ТР «Режущий инструмент» по патенту Японии № 62-122210. Кроме того данное ТР позволяет уменьшить шероховатость, улучшить качество и точность обработанной поверхности. Поэтому данное ТР используем в конструкции усовершенствованной борштанги.

Похожие работы

Технологический процесс изготовления корпуса выключателя универсального промышленного робота

Скачать

79116

21

2

... сборные приспособления с механизированным силовым приводом и прогрессивный режущий инструмент. Маршрут обработки детали проектного технологического процесса представлен в таблице 4.1.Таблица 4.1. Проектный маршрут обработки корпуса конечного выключателя № операции Наименование и содержание операции Обрабатываемые поверхности Квалитет Шероховатость, Rz 000 Заготовительная 14 30 ...

Технологический процесс изготовления корпуса расточной оправки

Скачать

159496

20

19

... , приходящегося на него, менее 138 м3 . Если естественное проветривание невозможно, то в такие помещения нужно подавать не менее 60 м3/ч на одного человека. Среди операций технологического процесса изготовления корпуса присутствуют операции шлифования, на которых воздух загрязняется абразивной пылью, поэтому следует предусмотреть местную вытяжную вентиляцию рисунок 5 [12]. Для улавливания ...

Технологический процесс изготовления корпуса главного цилиндра гидротормозов ВАЗ 2108

Скачать

104781

22

28

... Выбор и проектирование заготовки 2.1 Выбор способа получения заготовки Изначально определяем, что заготовку корпуса главного цилиндра гидротормозов можно получить двумя способами: литьем в земляные формы и литьем в металлические армированные формы. Второй способ практически не используется для изготовления отливок из чугуна. Эти методы в одинаковой степени позволяют достичь заданной точности ...

Технологический процесс изготовления корпуса цилиндра типа Г29-3

Скачать

106132

18

17

... поверхность, на остальные поверхности назначить припуски в соответствии с ГОСТ 26645-85; 5. Выбрать оборудование, приспособления, режущий инструмент, средства контроля; 6. Произвести нормирование технологического процесса изготовления корпуса гидроцилиндра; 7. Рассчитать и спроектировать станочное приспособление для токарной операции и приспособление контроля биения отверстия; 8. Рассчитать и ...