CS211788B1 - Zařízeni k pneumaticko-hydraulickému převádění tlaku - Google Patents

Abstract

Řešení podle vynálezu zdokonaluje dosavadní známá zařízení pro získávání potřebného tlaku pro upnutí obrobku a sdružuje výhody zařízení, dodávajících vysoký tlak jediným zdvihem pístu a zařízení, dodávajících vysoký tlak několika zdvihy pístu. Objem oleje vysokotlakové části je stanoven tak, aby 75 až 80 % upínacích zařízení ve všeobecném strojírenství umožňovalo upnutí obrobku jediným zdvihem pístu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že v nízkotlaké části .jsou ve víku a přepážce uloženy impulsní šoupátka, která umožňují t; případě nutnosti více zdvihu pístu jeho pohyb až do získání potřebného upínacího tlaku. Zásobník oleje je umístěn mezi, nízkotlakou a vysokotlakou částí.

Description

Vynález se týká zařízení k pneumatieko-hydraulickému převádění tlaku, které sestává z nízkotlaké a vysokotlaké části, kde nízkotlaká část je tvořena jedinou komorou, která je z jedné strany uzavřena víkem a z druhé strany přepážkou, na kterou jednou stranou navazuje zásobník oleje, uzavřený z druhé strany tělesem vysokotlaké části, přičemž v nízkotlaké části je uložen jeden píst, jehož pístnice vyústuje do prostoru tělesa vysokotlaké části a na přepážce nízkotlaké části je umístěno rozváděči těleso pro rozvod tlakového vzduchu a jehož účelem je zdokonalení dosud známých zařízení.

Dosavadní známá zařízení k pneumatieko-hydraulickému převádění tlaku jsou tvořena nízkotlakou a vysokotlakou částí, které jsou vzájemně spojeny. Nízkotlaká Část je tvořena jednou nebo více komorami, ve kterých jsou uloženy písty, ovládané nízkým tlakem a převádějící tento nízký tlak na vysoký tlak oleje, který je čerpán ze zásobníku a tlačen pístem přes vysokotlakou část k upínacím zařízením.

V současné době je známo několik druhů těchto zařízení, jejichž provedení se odlišuje požadavkem na velikost pracovního objemu, který je nutný k vyvinutí síly pro upínání obrobku. Jeden druh zařízení pracuje jako pístové čerpadlo, jehož píst vykonává přímočarý pohyb vratný a dodává do hydraulického okruhu malé množství oleje.

Tlak potřebný pro upnutí se docílí dávkováním oleje, několika zdvihy pístu. Jiné zařízení dodává do hydraulického okruhu vysoký tlak oleje jediným pohybem pístu. Další zařízení dodává v prvé fázi do hydraulického okruhu olej o nízkém tlaku jedním pístem a v případě, že je nutno pro upnutí tlak zvýšit, dodá ve druhé fázi do okruhu další množství oleje prostřednictvím druhého pístu a zvýší tak upínací tlak na požadovanou.,hodnotu.

Zařízení, pracující jako pístové čerpadlo, obsahuje velký počet pohyblivých dílů, u nichž dochází k častým poruchám, které zapříčiňuji malou spolehlivost zařízení. U zařízení, u nichž je vysoký tlak v hydraulickém okruhu docilován jediným pohybem pístu, jsou rozměry pístu a tím celého zařízení značně velké s ohledem na nutnost stlačení velkého objemu oleje. Podstatnou nevýhodou jsou rovněž velké rozměry a váha z hlediska uložení na obráběcí stroj.

Zařízení, jejichž funkce při docilování potřebného tlaku je rozdělena na dvě fáze, jsou pro zabezpečeni této funkce tvořena několika komorami pro uložení pístů a jsou náročná z hlediska technologie výroby.

Shora uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k pneumatieko-hydraulickému převádění tlaku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, Se v přepážce a víku nízkotlaké části jsou uložena šoupátka, mezi jejichž prostory je proveden sedmý kanál, přičemž z rozváděcího tělesa jsou vedeny v přepážce do prostoru prvého impulsního šoupátka osmý kanál a dvanáctý kanál do prostoru druhého impulsního šoupátka je veden devátý kanál, přičemž v tělese vysokotlaké části jsou uloženy dva zpětné ventily, kde z prvého zpětného ventilu je proveden v tělese prvý kanál ao prostoru tělesa a druhý kanál do prostoru komory zásobníku oleje, přičemž z druhého zpětného ventilu je v tělese veden třetí kanál do prvého kanálu a čtvrtý kanál do vývodu, přičemž ve válcové dutině tělesa je uložen ovládací píst s čepem a z váleové dutiny je veden éestý kanál do rozváděcího tělesa a přičemž v konci pístnice pístu jsou vytvořeny otvory, sloužící k propojení prostoru kemory zásobníku oleje s prostorem tělesa vysokotlaké části.

Zařízení podle vynálezu sdružuje výhody zařízení, dodávající vysoký tlak jediným zdvihem pístu a zařízení, dodávající vysoký tlak několika zdvihy pístu. Objam oleje vysokotlaké části je stanoven tak, aby 75 až 80 '% upínacích zařízení, používaných při obrábění součástí ve všeobecném strojírenství, umožňovalo upnutí jediným zdvihem pístu. V případě, že upínací zařízení pracuje s větším objemem oleje, než jaké je schopno dodat navrhované zařízení jediným zdvihem pístu, umožňuje toto zařízení dodání potřebného oleje do obsahu vlastni či přídavné nádrže ve více zdvizích. Zařízením se dociluje upínání ve většině případů v nej211788 kratšího možného čase jediným zdvihem pístu, přičemž plynule dodává zařízení olej o vysokém tlaku (potřebný kupříkladu pří použití u lisevání apod.).

Zařízením je urychleno uvolňování upínačů nuceným zpětným pohybem pístu. Minimální počet pohyblivých dílů zaručuje velkou životnost a vysokou funkční spolehlivost.. Zařízení, stabilně instalované na obráběcích strojích,umožňuje připojení upínacích zařízení pracujících s libovolným objemem tlakového oleje, přičemž u upínacích zařízení, které pracují s ob jemem - kupříkladu do 50 cm^J, je upínací čas podstatně kratší než u doposud známých převáděčů tlaku a u zařízení, s objemem oleje větším než 50 em^ je čas srovnatelný.

Příklad provedení zařízení k pneumaticko-hydraulickému převáděni tlaku podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje celkový pohled na zařízení, obr. 2 znázorňuje schematicky rozváděči těleso a jeho propojení s ovládacími orgány zařízení v poloze uvolněno a obr. 3 znázorňuje schematicky rozváděči těleso a jeho propojení s ovládacími orgány zařízení v poloze upnuto.

Zařízeni sestává z nízkotlaké části 2, zásobníku 2 oleje a z vysokotlaké části J. Nízkotlaká část 1 je tvořena válcovou komorou 4, která je z jedné strany uzavřena víkem 2 a z druhé strany přepážkou 6. Zásobník 2 oleje je tvořen komorou 2, která jednou svou stranou navazuje na přepážku 6 válcové komory 4. a druhou stranou je spojena s tělesem 8 vysokotlaké části J.

Vzájemné spojení všech tří částí je provedeno prostřednictvím šroubů 2· Na přepážce 6 je uloženo rozváděči těleso 10 s pákou 11 pro ovládání. V rozváděcím tělese 10 jsou uložena šoupátka 48 a 61 . Ovládací šoupátko 48 slouží pro ovládání tlakového vzduchu a je tvořeno třemi písty 49. 50 a 51 . jež jsou upevněny k pístní tyči 52 a jsou uloženy v prvém prostoru 53 rozváděcího tělesa 10.

Rozváděči šoupátko 61 slouží pro rozvod tlakového vzduchu a je tvořeno písty 56. 57 a 58. jež jsou upevněny k pístní tyči 55 a uloženy ve druhém prostoru 54 rozváděcího tělesa 1 0. K pístní tyči 55 je rovněž upevněn sedmý píst 59. uložený ve třetím prostoru 60, odděleném první přepážkou 62 od druhého prostoru 54. který je od prvního prostoru 53 oddělen druhou přepážkou 63 přes kterou jsou oba prostory 53 a 54 propojeny třináctým kanálem 64. vedeným z prvého prostoru 53 mezi prvním pístem 49 a druhým pístem 50 ovládacího šoupátka 48 do druhého prostoru 54 mezi čtvrtým pístem 56 a pátým pístem 57 rozváděcího šoupátka 61 a déle čtrnáctým kanálem 65. vedeným z prvého prostoru 53 ovládacího šoupátka 48 mezi třetím pístem 51 a stěnou 70 rozváděcího tělesa 10 do druhého prostoru 54 mezi šestým pístem 58 a první přepážkou 62 rozváděcího šoupátka '61.

První prostor 22 mezi druhým pístem 50 a třetím pístem 51 ovládacího šoupátka 48 je patnáctým kanálem 56 propojen s třetím prostorem 60 rozváděcího šoupátka 61 . Přívod tlakového vzduchu do rozváděcího tělesa 10 je proveden šestnáctým kanálem 67 do prvého prostoru 51 ovládacího šoupátka 48 mezi druhý píst 50 a třetí píst 51 a tímtéž kanálem 67 do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi pátý píst 25. β šestý píst 58. Z druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 jsou vyvedeny do atmosféry odvzdušňovací otvory 68 a 69. Třetí prostor 60 rozváděcího Šoupátka 61 je odvzdušňovaclm otvorem 71 spojen s atmosférou.

V prostoru 12 válcová komory 4 0^e uložen píst 13. jehož pístnice 14 prochází přes přepážku 6 a prostor 15 komory 2 zásobníku 2 oleje do prostoru 16 tělesa 8 vysokotlaké části J, který svým koncem 17 uzavírá. Konec 17 pístnice 14 je opatřen otvory 18. které propojují prostor 15 komory 2 zásobníku 2 oleje s prostorem 16 tělesa 8 vysokotlaké části J. V tělese 8 je vytvořen plnicí otvor 22, propojený s prostorem 15 komory 2 zásobníku 2 oleje, sloužící pro nalévání oleje do prostoru 22.· Plnicí otvor 19 je uzavřen zátkou 2ΰ.

V tělese 8 vysokotlaké části 2 jsou uloženy zpětné ventily 22. 25. Prostor 16 tělesa 8 vysokotlaké části J, je déle propojen prvým kanálem 21 přes prvý zpětný ventil 22 a druhý kanál 23 s prostorem 15 komory 2 zásobníku 2 oleje. Na prvý kanál 21 navazuje třetí kanál 24. který propojuje prostor 16 tělesa 8 přes druhý zpětný ventil 25 a čtvrtý kanál 26 s vývodem 27 s upínacím zařízením (nezakresleno). Vývod 27 je dále propojen pátým kanálem 28 s měřičem tlaku 29. uloženým na tělese 8 vysokotlaké části χ.

V tělese 8 vysokotlaké části 2 je vytvořena válcová dutina 30. ve které je uložen ovládací píst 21, opatřený čepem 32. který vyústuje do druhého zpětného ventilu 25. Ovládací píst 31 je ve své výchozí poloze držen pružinami 33. Ovládací píst 31 je opatřen čepem 32 a slouží k ovládání kuličky 34 s pružinou 35 druhého zpětného ventilu 25. Válcová dutina 30 je šestým kanálem 26, probíhajícím tělesem 8 vysokotlaké části 2, šroubem X a přepážkou 6 propojena s prvým prostorem 53 mezi druhým pístem 50 a třetím pístem 51 ovládacího šo .utká 48.

V přepážce 6 je uloženo první impulsní šoupátko 37 a ve vlku X válcové komory Z je uloženo druhé impulsní šoupátko 38. Prostor 40 prvého impulsního šoupátka 37 a prostor 4¹ druhého impulsního šoupátka 38 jsou vzájemně propojeny sedmým kanálem 39. vytvořeným ve šroubu χ.

Prostor 40 prvého impulsního šoupátka 37 je osmým kanálem 42 v přepážce 6 propojen s prvým prostorem 53 mezi prvním pístem 49 a druhým pístem 50 ovládacího šoupátka 48'a dvanáctým kanálem 46 v přepážce 6, propojen s druhým prostorem 54 mezi šestým pístem 58 a první přepážkou 62 rozváděcího šoupátka 61 Prostor 41 druhého impulzního šoupátka 38 je devátým kanálem £2, vytvořeným ve víku X, šroubu X a v přepážce 6 propojen s druhým prostorem 54 mezi čtvrtým pitém 56 rozváděcího šoupátka 61 a stěnou 70 rozváděcího tělesa 10.

Prostor 12 válcové komory 4. je desátým kanálem 44, vytvořeným v přepážce 6 a ústícím před píst 13. propojen s druhým prostorem 54 mezi pátým pístem 57 a šestým pístem 58 rozváděcího šoupátka 61 a jedenáctým kanálem 4X, vytvořeným ve víku X, šroubu X a přepážce 6 a ústícím za píst 13. propojen s druhým prostorem 54 mezi čtvrtým pístem 56 a pátým pístem 57 rozváděcího šoupátka 61.

Funkce zařízení je následující:

Páka 11 pro ovládání je známým způsobem, kupříkladu kloubově, spojena (nezakresleno) s piptní tyčí 52 ovládacího šoupátka 48 rozváděcího tělesa 10. Při pohybu páky 11 do polohy upnuto posune se pístní tyč 52 s písty 42» 50 a 51 v prvém prostoru 53 ovládacího šoupátka 48 ve směru P. Tlakový vzduch, proudící šestnáctým kanálem 67 do prvého prostoru 53 ovládacího šoupátka 48. mezi první píst 49 a druhý píst 50. je veden z prvého prostoru 53 osmým kanálem 42 do prostoru 42 prvního impulsního šoupátka 37 a z něho sedmým kanálem 39 do prostoru 41 druhého impulsního šoupátka 22, ^z něhož je devátým kanálem 43 veden do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi čtvrtý .píst 56 a stěnu 70 rozváděcího tělesa 10.

Tímto se posune pístní tyč 55 s písty 56. 57. 58 a 59 v prostorech 54 a 60 rozváděcího šoupátka 61 ve směru P, uvolní se průchod tlakového vzduchu ze šestnáctého kanálu 67 do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi čtvrtý píst 56 a pátý píst 57 a z tohoto druhého prostoru 54 proudí pak tlakový vzduch jedenáctým kanálem 45 do prostoru 12 válcové komory 4 za píst 12, který se s pístnicí 14 začne posouvat. Devátý kanál 43 a druhý prostor 54 mezi čtvrtým pístem 56 rozváděcího šoupátka 61 a stěnou 70 rozváděcího tělesa 10 se odvzduění do atmosféry odvzdušňovacím otvorem 68.

Současně s posuvem pístů 56. 57. 58 a 59 rozváděcího šoupátka 61 vytlačuje sedmý píst tlakový vzduch z třetího prostoru 60 patnáctým kanálem 66 přes prvý prostor 53 ovládacího šoupátka 48 mezi druhým pístem 50 a třetím pístem 51 a dále přes čtrnáctý kanál 65 ve druhé přepážce 6χ do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi pátý píst 57 a šestý píst 58 a všechen vzduch je odvzdušňovacím otvorem 69 odveden do atmosféry. Takto se odvzduš ní rovněž válcové dutina 30 prostřednictvím šestého kanálu 36.

Současně se odvzdušní desátý kanál 44 a prostor 12 válcové komory £ před pístem JJ přes druhý prostor 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi pátým pístem 57 a šestým pístem 58 a odvzdušňovací otvor 69 do atmosféry. Posuvem pístu 13 je pístnicí 14 olej vytlačován z prostoru 16 tělesa 8 vysokotlaké části £ do prvého kanálu 21 a přes třetí kanál 24 a druhý zpět ný ventil 25 a čtvrtý kanál 26 do vývodu 27 k upínacímu zařízení (nezakresleno).

Zároveň je olej pátým kanálem 28 veden k měřiči tlaku 29. Vytlačováním oleje se vyvíjí tlak, potřebný k upnutí součástí v upínacím zařízení (nezakresleno) v případě, že se potřebný tlak docílí jen částečným posuvem pístu 13 s pístnicí 14. to je píst 13 s pístnicí 14 nevykoná celou dráhu, danou délkou prostoru 12 válcové komory 4 nízkotlaké části J. není nutný další zdvih pístu Í3 s pístnicí 14.

V případě, že k upnutí součástí v upínacím zařízení je nutno dodat větší množství oleje, píst 13 v krajní poloze posune prvé impulsní šoupátko 37 v přepážce 6 a tlakový vzduch z prostoru 40' prvého impulzního šoupátka 37 je veden dvanáctým kanálem 46 v přepážce 6 do druhého prostoru Ji rozváděcího šoupátka 61 mezi šestý píst 58 a první přepážku 62 a přesune pístní tyč 55 s písty 56. 57. 58 a 59 v prostorech 54 a 60, čímž se propojí a odvzdušní prostor 12 válcové komory 4 za pístem 1.3 jedenáctým kanálem 45 přes druhý prostor 54 mezi čtvrtým pístem 56 a pátým pístem 57 přes odvzdušňovací otvor 68 do atmosféry.

Současně se přívod tlakového vzduchu Šestnáctým kanálem 67 propojí přes druhý prostor 54 mezi pétým pístem 57 a šestým pístem 58 s desátým kanálem 44, kterým je tlakový vzduch přiveden do prostoru 12 před píst JJ, který se přesune do výchozí polohy, ke druhému impulsnímu šoupátku 38.

Současně s pohybem pístu 13 do výchozí polohy je druhým kanálem 2J nasáván olej z prostoru 15 komory J zásobníku 2 oleje, přes prvý zpětný venitl 22 a prvý kanál 2J do prostoru 16 tělesa 8 vysokotlaké části J. Druhý zpětný ventil 25 je uzavřen a zabraňuje tak úniku oleje od upínacího zařízení a tím snížení tlaku v upínacím zařízení, který byl docílem při prvém zdvihu pístu 13 s pístnicí JJ.

Ve výchozí poloze posune píst 13 druhé impulsní šoupátko 38 ve víku £ a tlakový vzduch z prostoru 41 druhého impulsního šoupátka 38 je veden devátým kanálem 43 do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi čtvrtý, píst. 56 a stěnu 70 rozváděcího tělesa JJ. Tímto se posune pístní tyč 55 s písty 56. 57 58 a 59 v prostorech 54 a 60 rozváděcího šoupátka 61 ve směru P, uvolní se průchod tlakového vzduchu ze šestnáctého kanálu 67 do druhého prostoru 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi čtvrtý píst 56 a pátý píst 57 a z tohoto druhého prostoru 12 válcové komory 4 za píst JJ, který se s pístnicí JJ začne posouvat.

r

Devátý kanál 43 a druhý prostor 54 mezi čtvrtým pístem 56 rozváděcího šoupátka 61 a stěnou 70 rozváděcího tělesa 10 se odvzdušní do atmosféry odvzdušňovacím otvorem 68. Současně se odvzdušní desétý kanél 44 a prostor J2 válcové komory 4 před pístem JJ přes druhý prostor 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi pátým pístem 57 a šestým pístem 58 a odvzdušňovací otvor 69 do atmosféry. Posuvem pístu JJ je pístnicí 14 vytlačován olej z prostoru 16 tělesa 8 vysokotlaké části J soustavou popsaných kanálů k upínacímu zařízení. V případě, že v důsledku nedostatečného objemu oleje, přivedeného k upínacímu zařízení, nepostačí tlak, vyvinutý dvěma zdvihy pistu JJ s pístnicí J4, opakuje se celý popsaný cyklus, až do doby, kdy je docíleno potřebného tlaku k upnutí součástí.

Při pohybu páky 1 1 do polohy uvolněno posune se pístní tyč 52 s písty 42, 50 a 5.1 v prvém prostoru 53 ovládacího šoupátka 48 ve směru Π. Tlakový vzduch je veden z prvého prostoru 53 ovládacího šoupátka 48 šestým kanálem 36 do válcové dutiny JO, kde působí na ovládací píst JJ, který čepem J2 otevře druhý zpětný ventil 2J a olej od upínacího zařízení může proudit zpět přes vývod 22, čtvrtý kanél 26, druhý zpětný ventil 2J a přes třeti kanál 24 a prvý kanál 21 do prostoru 16 tělesa 8 vysokotlaké části J a z něho přes otvory konce 17 pistnice 14 zpět do prostoru 15 komory 2 zásobníku 2 oleje.

Tlakový vzduch je při odvzdušnění tlumen tlumičem 47. uloženým na zařízení. Současně tlakový vzduch proudí z prvého prostoru 53 ovládacího šoupátka 48 mezi druhým pístem 50 a třetím pístem 51 a pres patnáctý kanál 66 do třetího prostoru 60 rozváděcího šoupátka 61 a posune písty 56. Žl, 58 a 59 v prostorech 54 a 60 ve směru R. Tímto posunem se propojí přívod tlakového vzduchu ze šestnáctého kanálu 67 pres druhý.prostor 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi pátým pístem 57 a šestým pístem 58 s desátým kanálem 44. kterým je tlakový vzduch přiváděn do prostoru 12 válcové komory £ nízkotlaké části 1 před píst 13. který se spolu s pístnicí 14 přesune do výchozí polohy ke druhému impulsnímu šoupátku 38. Současně se prostor 12 za pístem 13 odvzdušní do atmosféry prostřednictvím jedenáctého kanálu 45 přes druhý prostor 54 rozváděcího šoupátka 61 mezi čtvrtým pístem 56 a pátým pístem 57 a odvzdušňovací otvor 68,

Prostory 40 θ ££ impulsních šoupátek 37 a J8 se odvzdušní do atmosféry prostřednictvím sedmého kanálu 39 a osmého kanálu 42 přes prvý prostor 53 ovládacího šoupátka 48 mezi prvním pístem 49 a druhým pístem 50. třináctý kanál 64 a druhý prostor 54 mezi čtvtým pístem 56 a pátým pístem 57 přes odvzdušňovací otvor 68.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení k pneumaticko-hydraulickému převádění tlaku, tvořené nízkotlakou a vysokotlakou řástí, kde nízkotlaká část je tvořena jedinou komorou, která je z jedné strany uzavřena víkem a z druhé strany přepážkou, na kterou jednou stranou navazuje zásobník oleje, který je z druhé strany uzavřen tělesem vysokotlaké části, přičemž v nízkotlaké části je uložen jeden píst, jehož pistnice vyástuje do prostoru tělesa vysokotlaké části a na přepážce nízkotlaké části je umístěno rozváděči těleso pro rozvod tlakového vzduchu, vyznačené tím, že v přepážce (6) a víku (5) nízkotlaké části (1) jsou uložena impulsní šoupátka (37), (38), mezi jejichž prostory í'l-0), (41) je proveden sedmý kanál (39), přičemž z rozváděcího tělesa (10) jsou vedeny v přepážce (6) do prostoru (40) prvého impulsního šoupátka (37) osmý kanál (42) a dvanáctý kanál (46), do prostoru (41) druhého impulsního šoupátka (38) je veden devátý kanál (43), přičemž v tělese (8) vysokotlaké části (3) jsou uloženy dva zpětné ventily (22), (25), kde z prvého zpětného ventilu (22) je proveden v tělese (8) prvý kanál (21) do prostoru (16) tělesa (8) a druhý kanál (23) do prostoru (15) komory (7) zásobníku oleje (2), přičemž z druhého zpětného ventilu (25) je v tělese (8) veden třetí kanál (24) do prvého kanálu (21) a čtvrtý kanál (26) do vývodu (27), přičemž ve válcové dutině (30) tělesa (8) je uložen ovládací píst (31) s čepem (32) a z válcové dutiny (30) je veden šestý kanál (36) do rozváděcího tělesa (10) a přičemž v konci (17) pistnice (14) pístu (13) jsou vytvořeny otvory (18) k propojení prostoru (15) komory (7) zásobníku oleje (2) s prostorem (16) tělesa (8) vysokotlaké části (3)·