BG4542U1 - Универсален цангов патронник - Google Patents

Abstract

Универсален патронник за цанга (1), по-специално за затягане на детайл на шпиндела (3) на струг с ЦПУ се състои от кухо тяло (2) с цилиндрична форма, снабдено с фланец с отвори (4) за закрепване на кухото тяло (2) на шпиндела (3). Кухото тяло (2) е с вътрешен диаметър d = 90 mm ± 3 mm, като в срещуположния на фланеца край има вътрешен конусен лагер (9) с ъгъл (alfa) = 15° ± 15" с дължина 10 mm <= l <=16 mm, за предпочитане 16 mm. В едно изпълнение кухото тяло (2) включва цангова втулка (11) за цанга налягане (10). Във второ изпълнение кухото тяло (2) обхваща затягаща втулка (13) за цанга с опън (14).

Description

Област на техниката

Настоящият полезен модел се отнася до сектора на машиностроенето, конкретно цангов патронник за затягане на детайл в струг с ЦПУ.

Състояние на техниката

За затягане на детайл в стругове с ЦПУ се използват два вида цанги, а именно цанги с налягане и цанги с опън. Тези цанги се затягат в така наречените цангови патронници. Цанговият патронник е кухо тяло с цилиндрична форма, снабдено с фланец с отвори за закрепване на тялото към шпиндела на машината. Стандартно вътрешния диаметър на кухото тяло е 96 mm. Част от цангата е и адаптер за свързване към плъзгащата тръба на машината и други части, които са различни в зависимост от вида на цангата, напр. като байонетно покритие, цангова втулка и др. За цанги с налягане се използват цангови патронници за цанга с налягане, които имат цангова втулка с вътрешен конус. Цанга с натиск с външен конус се вкарва в цанговия патронник и подвижна цангова втулка с вътрешен конус се избутва напред в цанговия патронник посредством плъзгаща се тръба от шпиндела на струга, като плъзгането се осъществява с външния конус на цангата. Цангата с налягане и детайлът се затягат в струга с ЦПУ чрез движението на съседните конични повърхности. Цангите с налягане се произвеждат от едно парче материал, който е термично обработен и след това прецизно шлифован. Те са устойчиви на абразия и имат гъвкавостта, необходима за тяхната функция. Производството им е по-лесно от цангите с опън, освен това са по-евтини, но са по-малко точни и имат по-ниска сила на захващане.

Цангите с натиск също са изработени от едно парче материал, който е термично обработен и след това прецизно шлифован. За разлика от цангите с натиск, цангата с опън след обработка се разделя на няколко затягащи сегмента, обикновено три или шест. Тези затягащи сегменти са вкарани във вулканизиран гумен пръстен, което осигурява тяхната гъвкавост при затягане на детайла. Цангите с опън използват цангови патронници, които имат фиксирана втулка с вътрешен конус, и цангата с опън с външен конус се изтегля назад към шпиндела на машината посредством плъзгаща се тръба. Детайлът също се затяга от движението на съседните конични повърхности, но в обратна посока на движение, различна от тази на цангите с натиск. Цангите с опън са по-здрави и прецизни от цангите с натиск и могат също така да захващат детайлите с по голяма сила на затягане. Освен това са по-скъпи от цангите с натиск.

Недостатъкът на настоящото състояние на техниката е, че, ако машинопроизводителните фирми искат да използват и двата типа цанги, т. е. цанги с натиск и цанги с опън, те трябва да разполагат на склад и с двата вида цангови патронници, т. е. цангови патронници за цанги е натиск и за цанги с опън. Това не само води до по-високи разходи и необходимост от големи запаси, но също така означава значителна загуба на време при смяна на един тип патронник с друг и настройка на машината. Смяната на цанговия патронник също променя посоката на движение на плъзгащата тръба от натиск към опън или обратно, което е функция, с която струговете с ЦПУ са стандартно оборудвани.

В същото време в машиностроителните заводи е сравнително често срещано явление да разполагат с голям брой цанги с натиск от миналото и съответните цангови патронници на склад. В случаите, когато се изисква по-прецизно и по-здраво затягане на част или щанга, допълнително към цангата с опън трябва да се закупи и нов патронник за цанга с опън, което е ненужно скъпо.

Задачата на полезния модел е да осигури универсален цангов патронник, в който могат да се използват и двата вида цанги, т. е. цанги с опън и цанги с натиск, като по този начин се отстраняват споменатите по-горе недостатъци на състоянието на техниката.

Техническа същност на полезния модел

Поставената задача се решава чрез създаване на универсален цангов патронник съгласно настоящия полезен модел. Полезният модел се основава на идеята за модифициране на съществуващия цангов патронник за цанги с натиск по такъв начин, че да може да се използва и за цанги с опън. Съществуващите цангови патронници се състоят от кухо цилиндрично тяло, оборудвано с фланец с отвори за фиксиране на тялото към шпиндела. Кухото тяло е с вътрешен диаметър D = 96 mm. Освен това имат тръбен адаптер с вътрешна резба за разглобяема връзка с плъзгащата се тръба, която излиза от шпиндела на машината, например струг с ЦПУ.

Същността на полезния модел е в това, че в края на кухото тяло, срещуположен на фланеца, е оформен вътрешен конусен лагер под ъгъл α = 15° ± 15 с дължина l от 10 mm до 16 mm, за предпочитане точно 16 mm. Този вътрешен конусен лагер е предназначен за лагеруване на цангата с опън в същия цангов патронник, в който може да се съхранява и цангата с натиск. Тъй като външният диаметър на цангите е зададен, беше необходимо да се адаптира конструкцията на кухото тяло, така че неговият вътрешен диаметър да се намали от стандартния диаметър D = 96 mm до диаметър d = 90 mm ± 3 mm, тъй като само по този начин може да се постигне необходимата дължина на съседните конични повърхности на кухото тяло и цангата с опън и по този начин да се постигне достатъчна якост на затягане на детайла, като същевременно могат да се поддържат и достатъчна якост и твърдост на кухото тяло и на целия цангов патронник за двата вида цанги. В предпочитаното изпълнение диаметърът е d = 90 mm и дължината е l = 16 mm.

Универсалният цангов патронник, съгласно настоящия полезен модел в изпълнението за цанга с натиск обхваща освен това втулка за цанга с натиск, която има формата на цилиндър, чийто външен диаметър е вътрешният диаметър (d) на кухото тяло, намален с хлабината, която позволява лагеруването и отстраняването на цанговата втулка в респ. от кухото тяло. Той също така включва байонетна капачка, която може да се сваля и се прикрепя към края на кухото тяло с вътрешен коничен конектор. Единият край на цанговата втулка се захваща в тръбен адаптер, а другият кран е пригоден за лагеруване на цангата с натиск към байонетния капак.

Цанговият патронник съгласно настоящия полезен модел в изпълнението за цанга с опън няма цангова втулка, а затягаща втулка за цанга с опън, която има формата на цилиндър, чийто външен диаметър е вътрешният диаметър (d) на кухото тяло, намален с хлабината, която позволява лагеруването и отстраняването на цангата в и от кухото тяло. Единият край на цангата се захваща в тръбния адаптер, а другият край е приспособен за лагеруването на цангата срещу вътрешния коничен лагер на кухината.

В предпочитано изпълнение на цангов патронник за цанга с опън тръбният адаптер има външна резба, а затягащата втулка има в единия край съответна вътрешна резба за завинтване на затягащата втулка върху тръбния адаптер.

За да се предотврати въртенето на затягащата втулка или цанговата втулка, по външната периферия на затягащата втулка или цанговата втулка са оформени най-малко два фиксиращи нута, а в кухото тяло е оформен първи резбован отвор с първия фиксиращ винт, който води от кухото тяло в единия от фиксиращите нутове на затягащата втулка или цанговата втулка, за да се предотврати завъртане около надлъжната ос.

В предпочитано изпълнение фиксиращите нутове имат овална форма и са успоредни на надлъжната ос на кухото тяло и цанговия патронник или цанговата втулка, така че затягащата втулка или цанговата втулка могат да се движат напред и назад, като фиксиращият нут извършва това плъзгащо движение с първия фиксиращ винт.

В друго предпочитано изпълнение секторите на вътрешното конусовидно закрепване в кухото тяло са оформени от втори резбовани отвори с втори фиксиращи винтове за фиксиране на цангата с опън.

За лесен монтаж на затягащата втулка в кухото тяло е от преимущество, че затягащата втулка да е снабдена в другия си край с вътрешна цилиндрична свързваща част с монтажни нутове, разпределени по вътрешната периферия на затягащата втулка.

За да се улесни монтажът, универсалният цангов патронник за предпочитане също така обхваща монтажно средство за монтиране на цангата в кухото тяло на тръбния адаптер, при което монтажното средство има цилиндрична глава, която пасва във вътрешния цилиндричен лагер, със съответни монтажни издатини на цангат.'

Предимството на универсалния цангов патронник от настоящия полезен модел е, че един цангов патронник може да се използва както за цанги с натиск, така и за цанги с опън, което води до значителни спестявания при покупки на цангови патронници и намаляване на запасите. Смяната на един тип цанга с друга може да се извърши бързо и лесно, без да се налага да се демонтира универсалният патронник от шпиндела на струга с ЦПУ или друга машина.

Пояснение на приложените фигури

Полезният модел е пояснен по-подробно въз основа на фигурите.

Представени са:

Фигура 1 представя изглед към цангов патронник за цанга с натиск, познато от състоянието на техниката;

Фигура 2 представя разрез през равнината А-А от фигура 1;

Фигура 3 представя изглед към универсалния цангов патронник в изпълнението съгласно полезния модел;

Фигура 4 представя разрез през равнината А-А от фигура 3;

Фигура 5 представя изглед към цангов патронник в изпълнението за цанга с опън съгласно полезния модел;

Фигура 6 представя разрез през равнината А-А от фигура 5;

Фигура 7 представя разрез през универсалния цангов патронник в изпълнението за цанга с опън съгласно полезния модел, в комплект с монтажно средство за монтаж на затягащата втулка.

Примери за изпълнение на полезния модел

Разбира се, конкретните примери на изпълнение на полезния модел, описани и показани по-нататък, са с цел илюстрация и не представляват ограничение на полезния модел до дадените примери. Специалистите в областта, които познават състоянието на техниката, ще намерят или открият чрез рутинни експерименти поголям или по-малък брой еквиваленти на конкретното приложение на описания тук полезен модел. Тези еквиваленти също са включени в обхвата на следващите претенции.

Пример 1 - Универсален цангов патронник в изпълнението за цанга с натиск 10.

Универсалният цангов патронник 1 съгласно фигура 3 и фигура 4, се състои от няколко прецизно обработени стоманени части. Става въпрос за кухо тяло 2 с фланец, което има отвори 4 за закрепване с винтове, непоказани на фигурата, на шпиндела 3 на струга с ЦПУ. Освен това става въпрос за цангова втулка 11 за цанга с натиск 10, която е разположена плъзгащо се с минимална хлабина във вътрешността на кухото тяло 2. Втулката е подсигурена срещу въртене около надлъжната ос с първия фиксиращ винт 19, който е завинтен в първия резбован отвор 18 и неговият край се захваща в един от трите фиксиращи нута 17 по периферията на цанговата втулка 11. Фиксиращите нутове 17 са овални и позволяват аксиално изместване на цанговата втулка 11. Единият край на цанговата втулка 11 (има се предвид близкия до фланеца край) се захваща в тръбния адаптер 6 с резба 7, който е завинтен върху плъзгащата тръба 5. Подобно на шпиндела 3, той е част от струга с ЦПУ и при затягане на детайла извършва плъзгащо движение в посоката на шпиндела 3, притискайки тръбния адаптер 6 и свързаната с него цангова втулка 11 върху цангата с натиск 10. Вторият край на цанговата втулка 11 (има се предвид отдалечения от фланеца край) се движи с коничната си вътрешна повърхност върху външната конична повърхност на цангата с натиск 10. Тя се опира върху байонетния капак 12 и неговите вътрешни челюсти затягат детайла, който не е показан на фигурите.

Кухото тяло 2 е с вътрешен диаметър d = 90 mm ± 3 mm, а на края, срещуположен на фланеца, има вътрешен конусен лагер 9, под ъгъл α = 15° ± 15 с дължина l = 16 mm. Стойността на ъгъла α не се променя, но диаметърът d и ъгълът α могат да варират в дадените граници, докато l се променя с намаляване на диаметъра d, чиято горна граница, обаче, е ограничена от необходимата якост и твърдост на цанговата втулка 11. Експериментално е доказана преимуществена комбинация от достатъчна точност и здравина на затягане на детайла и достатъчна якост и твърдост на цанговата втулка 11 в границите от l = 10 до 16 mm. Тогава най благоприятното изпълнение е при стойности d = 90 mm и l = 16 mm.

Пример 2 - Универсален цангов патронник в изпълнението за цанга с опън 14.

Универсалният цангов патронник 1, съгласно фигура 5 и фигура 6, подобно на универсалния цангов патронник 1, съгласно пример l, се състои от кухо тяло 2 с фланец и тръбен адаптер 6 за свързване към плъзгаща се тръба 5, която в този случай се движи в посока на шпиндела 3, когато детайла е захванат. Кухото тяло 2 има вътрешен коничен лагер 9 в края, противоположен на фланеца, който е изпълнен по същия начин, както в пример 1. Вместо цангова втулка 11 този патронник 1 има затягаща втулка 13 за цанга с опън 14, която е монтирана подвижно в кухото тяло 2 с минимална хлабина. Единият край на затягащата втулка 13 (тук се има предвид краят по-близо до фланеца) се завинтва към тръбния адаптер 6, който е снабден с външна резба 8 за тази цел. Затягащата втулка 13 има по периферията си три овални фиксиращи нута 17, като един от тях се захваща, както в пример 1, в първи фиксиращ винт 19 който, както в пример 1, води през първия резбован отвор 18. Вторият край на затягащата втулка 13 (тук се има предвид краят, отдалечен от фланеца) е свързан към края на цангата с опън 14, която по време на монтажа се притиска със затягащо средство, така че краят й да се захване в затягащата втулка 13. Коничната повърхност на цангата с опън 14 лежи директно върху вътрешния коничен лагер 9 на кухото тяло 2 и е фиксирана от вторите фиксиращи винтове 21 във вторите отвори с резба 20. Байонетният капак 12 не се използва в това изпълнение. При затягане на детайла плъзгащата се тръба 5 се движи по посока на шпиндела 3 и чрез тръбния адаптер 6 и затягащата втулка 13 издърпва цангата 14 във вътрешността на кухото тяло 2, като челюстите на цангата 14 се затягат чрез натиск върху вътрешния коничен лагер 9.

Пример 3 - Смяна на цангата с натиск 10 с цанга с опън 14.

Универсалният цангов патронник 1 с цанга с натиск 10 е монтиран на шпиндела 3 на струг с ЦПУ или друга машина. Байонетният капак 12 се демонтира, цангата с натиск 10 се отстранява, като първо първите фиксиращи винтове 19 се разхлабват от фиксиращите нутове 17. С помощта на монтажни отвори 16 в предната страна на цанговата втулка 11 тя се развива с тръбния адаптер 6 и се отстранява от кухото тяло 2. Монтажът на затягащата втулка 13 за цангата с опън 14 с тръбния адаптер 6 се подготвя и целият този комплект се завинтва върху плъзгащата се тръба 5 с монтажно средство 24, както е показано на фигура 7. Цилиндричната глава 26 пасва във вътрешния цилиндричен лагер 22, а монтажните издатини 25 - в монтажните нутове 23. Първите фиксиращи винтове 19 се завинтват във фиксиращите нутове 17. Цангата с опън 14 се вкарва в кухото тяло 2 със затягащо средство (не е показано на изображението) с шипове, които се захващат в предните отвори 15 на предната страна на цангата с отвори 14, цангата 14 е вкарана по този начин в кухото тяло 2, че да прилегне върху вътрешния коничен лагер 9 и в същото време да се захване със затягащата втулка 13 и се фиксира с втория фиксиращ винт 21. Цанговият патронник 1 с цангата с опън 14 вече е готов за употреба. При смяна с цанга с натиск 10 процедурата е обратна.

Индустриално приложение

Универсалният цангов патронник съгласно настоящия полезен модел може да се използва в машиностроенето, особено при стругове с ЦПУ или специални едноцелеви машини с пневматични или хидравлични затягащи цилиндри.

Списък на обозначенията

- Цангов патронник

- Кухо тяло

- Шпиндел

- Отвор за фиксиране на фланеца на кухото тяло към шпиндела

- Плъзгаща се тръба

- Тръбен адаптер

- Вътрешна резба на тръбния адаптер

- Външна резба на тръбния адаптер

- Вътрешен конусен лагер на кухото тяло

- Цанга е натиск

- Цангова втулка за цанга с натиск

- Байонетен капак

- Затягаща втулка за цанга с опън

- Цанга с опън

- Преден отвор на цангата с опън

- Монтажен отвор на корпуса на цангата

- Фиксиращ нут

- Първи резбован отвор

- Първи фиксиращ винт

- Втори резбован отвор

- Втори фиксиращ винт

- Вътрешен цилиндричен лагер

- Монтажен нут

- Монтажно средство

- Монтажна издатина

- Цилиндрична глава d - Вътрешен диаметър на кухото тяло l - Дължина на вътрешния конусен лагер на кухото тяло α - Ъгъл на вътрешния конусен лагер на кухото тяло

Claims (1)

1. Универсален цангов патронник (1), по-специално за затягане на детайл върху шпиндела (3) на струг с ЦПУ, състоящ се от кухо тяло (2) с цилиндрична форма, снабдено с фланец с отвори (4) за закрепване на кухото тяло (2) върху шпиндела (3) и тръбен адаптер (6) с вътрешна резба (7) за разглобяема връзка с плъзгаща се тръба (5), излизаща от шпиндела (3), характеризиращ се с това, че кухото тяло (2) има вътрешен диаметър d = 90 mm ± 3 mm, а на края, срещуположен на фланеца, има вътрешен конусен лагер (9) с ъгъл (alfa) = 15° ± 15" с дължина 10 mm < l < 16 mm, за предпочитане 16 mm