CS228521B2 - Pneumatic clamping device,especially for machine vices - Google Patents

Description

Vynález se týká pneumatického upínacího zařízení, zejména strojního svěráku, s upínací částí pohyblivou ve směru upnutí v nehybném krytu, s přestavovacím ústrojím k hrubému přestavení upínací části, oproti nehybnému krytu ve směru pnutí, se servomotorem uspořádaným mezi přestavovacím ústrojím a upínací částí v pohyblivém krytu, s podpěrným ložiskem uspořádaným na jeho, jednom konci, jenž je ve spojení s přestavovacím ústrojím, a s druhotným článkem pohyblivým ve směru upnutí na jeho druhém konci účinným na upínací část.

U mechanických nebo mechanickohydraulických servomotorů, provádí druhotný článek servomotoru poměrně krátký silový zdvih. Toto nutno vyvozovat ze silného převodu servomotoru. Tento krátký silový zdvih, jenž činí jenom asi 1 mm, je příliš malý k tomu, aby se daly obrobky mezi upínací zařízení pohodlně vkládat, anebo zase vyndávat. Z tohoto důvodu, a také proto, aby bylo upínací zařízení použitelné také pro obrobky rozdílné velikosti, je u známého upínacího zařízení uspořádáno přestavovací ústrojí. Toto ústrojí sestává z přestavného vřetena zašroubovatelného · v matici. Samotná matice je stupňovitě přestavitelná v nehybném krytu, zatímco s přestavným vřetenem lze provádět plynulé jemné nastavoI vání. K posunování upínací části nejprve přes větší cestu nebo· zdvih nastavení tak dlouho, až přiléhá k obrobku, je u známých upínacích zařízení zapotřebí otáčet přestavným vřetenem. Nehledě k tomu, že otáčení ručně přestavným vřetenem, zejména při řadové výrobě, je nepohodlné, vyskytují se nikoli nemalé nesnáze, chceme-li pohánět přestavné vřeteno motorově, aby se tím zvětšil zdvih nastavení, tj. rozevření upínacího zařízení.

Je známo upínací zařízení se servomotorem, u něhož je servomotor uspořádán · v krytu posuvném v nehybné části upínacího zařízení. Servomotor je · opatřen prvotním lisovníkem zásuvným pod účinkem šoupátkové tyče na jednom konci servomotoru a na druhém konci ve stejném směru vystupujícím druhotným lisovníkem. Dále má upínací zařízení ústrojí působící při dosedu na obrobku závěrně, jež zajišťuje kryt obsahující servomotor oproti nehybné části. Má-li být přitom posuvný kryt se servomotorem přiveden až k dosedu na obrobek k upnutí, pak musí na obrobku, uzavírací ústrojí nastoupit do zajišťovací polohy, má-li se plně uplatnit účinek servomotoru. Mají-li být nyní upínány součásti s hrubou přípustnou odchylkou, jako například lité · součásti, · pak musí být opěrné rameno, · potřebné k zajištění, přivedeno do takové polohy, aby upínací zařízení bezvadně jistilo také ještě u obrobku s horním mezním rozměrem. U součástí s dolním mezním rozměrem dospívá však potom k účinku jenom část silového zdvihu servomotoru a tím také jenom část jeho upínací síly. Toto známé upínací zařízení se tedy hodí jenom k upínání řadových obrobků, jež vykazují velmi malé rozdíly v rozměrech, jak je tomu například u předběžně opracovaných obrobků.

Úkolem vynálezu je vytvořit pneumaticky pohonné upínací zařízení, zejména strojní svěrák, úvodem zmíněného druhu, jež vykazuje poměrně velký zdvih rozevření a zaručuje bezvadné upínání řadových obrobků s většími rozdíly v rozměrech se vždy stejně velikou upínací silou.

Úkol je řešen zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v pohyblivém krytu je uspořádán klín pohyblivý napříč upínacího směru servomotoru sestávajícího z dvojice kolenových pák, podpěrného ložiska a druhotného článku, a zasunovatelný mezi druhotný článek nebo jeho podpěrné ložisko a přilehlou část pohyblivého krytu, a pohonný pneumatickou jednotkou sestávající z pístu a válce, jehož tlaková komora je spojena spojovacím potrubím a v něm uspořádaným nastavitelným přetlakovým ventilem s tlakovou komorou pohonu prvotního článku sestávajícího rovněž z válce a pístu.

Další provedení vynálezu jsou pojata do jednotlivých podružných bodů definice jeho předmětu.

Nový anebo vyšší účinek, dosahovaný vynálezem, lze vyvozovat z těchto skutečností:

U nového upínacího zařízení je zaručen prostřednictvím klínu poměrně velký zdvih rozevření. Ten umožňuje bez nesnází vkládání řadových obrobků s většími přípustnými odchylkami do upínacího zařízení. S pomocí klínu poháněného od pneumatické jednotky sestávající z pístu a válce je upínací část přitlačována předpínací silou, nastavitelnou prostřednictvím . přetlakového, ventilu, na obrobek vložený do upínacího zařízení. Po dosažení této předpínací síly otvírá se přetlakový ventil, takže stlačený vzduch se může dostávat do tlakové komory pneumatické jednotky, jež pohání prvotní článek. Tím je ovládán servomotor silným zdvihem závislým na zdvihu pístu. Se zřetelem k tomu, že u nového pneumatického upínacího zařízení začíná silový zdvih teprve tehdy, když již upínací část dosedá na obrobku, je obrobek nezávisle na nějakých přípustných odchylkách upnut stále se stejně velkou upínací silou. Přes vhodné nastavovací ústrojí, jež omezuje zdvih pístu pohánějícího servomotor, lze navíc ještě tuto upínací sílu předběžně nastavovat. Důležité je přitom také to, . že lze ' obrobek ovládáním jediného ventilu samočinně upínat a zase uvolňovat. Ručně obsluhovatelné přestavovací ústrojí je, určeno jedině k tomu, aby se dalo upína4 cí zařízení nastavovat pro upínání obrobků s jinými rozměry.

Vynález bude nyní objasněn na příkladě provedení podle výkresů, na nichž představují:

Obr. 1 podélný řez upínacím zařízením a obr. 2 dílčí průřez podél čáry II — II na obr. 1.

V nehybném krytu 1 je uložena upínací část 2 posuvná v upínacím směru S. Mezi dvěma zástrčnými svorníky 3 držená matice může být přestavováním zástrčných svorníků 3 oproti nehybnému krytu 1 plynule přemísťována. V matici 4 je zašroubovatelné přestavné vřeteno· 5, jehož hnací hřídel 5a je proveden pohonovým krytem 6. Pohonový kryt 6 je pevně spojen s upínací částí 2.

V pohonovém krytu 6 je uspořádán mechanický servomotor v provedení s kolenovými pákami. Na obou stranách hnacího hřídele 5a je uspořádána vždy jedna dvojice kolenových pák 7 rovnoběžně s upínacím směrem S. Jedna z každé dvojice kolenových pák 7 se přitom opírá o podpěrné ložisko 8, zatímco druhá kolenová páka 7 působí na druhotný článek 9. K pohonu servomotoru s kolenovými pákami 7 slouží píst 11, pohyblivý ve válci 10. Zdvih naprázdno tohoto pístu 11 je účelně omezitelný prostřednictvím stavěcího· šroubu 12, jehož hlava je opatřena značkovacími kroužky 13.

V pohonovém krytu je dále uspořádán klín 14 pohyblivý napříč upínacího směru servomotoru. Tento klín 14 zasahuje mezi druhotný článek 9 a klínovou plochu 15 na pohonovém krytu 6. Také druhotný článek 9 je opatřen klínovou plochou 16. K pohonu klínu 14 slouží rovnoběžně s upínacím směrem S pohyblivý píst 17, jenž je zasunovatelný do válce 18. Píst 17 vykazuje klínovou plochu 19 probíhající šikmo· k jeho ose, jež spolupůsobí s odpovídající další klínovou plochou 20 klínu 14. Úhel, který svírají klínové plochy 19, 20, je účelně menší než úhel tření, takže mezi po sobě klouzajícími klínovými plochami 19, 20 vzniká samosvornost.

Tlaková komora 18a válce · 18 je přes spojovací potrubí 21 ve spojení s tlakovou · komorou 10a válce 10. Přes spojovací potrubí 21 jsou tlakové komory 10a, 18a zapojeny řadově.

Pohonový kryt 6 vykazuje dále připojovací hrdlo 23 pro tlačený vzduch a otáčivé šoupátko 24 k řízení přívodu stlačeného vzduchu. Ve vstupním vedení otáčivého šoupátka 24 je umístěn zpětný ve^t^ll 25. Dále je ve dně 17a pístu 17 uspořádán pojistný ventil 26. Píst 17 má středové vrtání 27, do něhož zabírá nehybný kolík 28.

Pro upínání řady obrobků W odlišných od sebe jen ve zhruba stejně velkých přípustných odchylkách je upínací část 2 · · uváděna přesazením vřetenové matice 4 a otáčením přestavného vřetena 5 ručně · do polohy, v níž její upínací čelist 2a zaujímá od228521 stup H asi 3 mm, od obrobku W. Tento odstup H odpovídá zdvihu rozevření upínacího zařízení. Je-li nyní otáčivé šoupátko 24 natočeno do polohy znázorněné na obr. 1, může vstupovat stlačený vzduch do tlakové komory 18a. Tím je posunován píst 17 doleva a jeho klínová plocha 19 pohybuje klínem 14 napříč upínacího směru S vzhůru. Klín 14 posunuje upínací část 2 doleva, až jeho upínací čelist 2a dospívá s určitou předpínací silou к dosedu na obrobek W. Jakmile dosedá upínací čelist 2 na obrobku W, stoupá tlak vzduchu v tlakové komoře 18a až к dosažení předpínací síly a otvírá potom nastavitelný přetlakový ventil 22. Předpínací síla je nastavitelná prostřednictvím přetlakového ventilu 22.

Jestliže po dosažení předpínací síly přetlakový ventil 22 uvolnil spojovací potrubí 21, začíná vlastní silový zdvih. Stlačený vzduch, proudící do tlakové komory 10a, pohybuje pístem 11 dolů a ovládá přitom kolenové páky 7 servomotoru. Se zřetelem к tomu, že silový zdvih začíná vždy teprve tenkrát, když upínací čelist 2a dosedá s určitou předpínací silou na obrobku W, je nezávisle na nějakých přípustných odchylkách upínací síla, vyráběná servomotorem, stále stejně vysoká.

Aby se však dala upínací síla vyráběná servomotorem přizpůsobovat vždy příslušným obrobkům W a za účelem vyloučení poškození obrobku W, lze upínací sílu nastavovat prostřednictvím stavěcího šroubu

12. Příslušné nastavení stavěcího šroubu 12 lze snadno vyčíst ze značkovacích kroužků

13. Omezením zdvihu naprázdno pístu 11 se více nebo méně zmenšuje jeho pracovní zdvih a tím se dá také nastavovat skutečná upínací síla servomotoru.

Samosvornost mezi klínovými plochami 19, 20 zabraňuje tomu, aby klín 14 polevoval při ovládání servomotoru. Zpětný ventil 25 má za úkol, aby i při poklesu tlaku vzduchu v. zásobovací síti stlačeného vzdu8 chu zůstávala zachována plná účinnost upínacího zařízení.

Uvolňování a rozvírání upínacího zařízení se děje natáčením otáčivého šoupátka 24 do nové polohy, v níž je tlaková komora 18a přes příslušná vrtání v otáčivém šoupátku 24 a v pohonovém krytu 6 ve spojení s venkovním vzduchem. Nyní může stlačený vzduch přes spojovací potrubí 21 a zpětný ventil 29 unikat do tlakové komory 18a a z ní do venkovního vzduchu. Kolenové páky 7 a druhotný článek 9 servomotoru, písty 11, 17, jakož i upínací část 2 jsou přiváděny nazpět do své výchozí polohy prostřednictvím vratných pružin. Upínací čelist 2a pohybuje se přitom od obrobku W zpět o vzdálenost H zdvihu rozevření, takže obrobek W se dá nyní snadno vyjmout. Vzdálenost H zdvihu rozevření je udržována vědomě jenom tak veliká, aby se daly obrobky W jedné řady snadno vkládat mezi upínací čelisti 2a, aby se však do mezery nevešel prst. Není zde tedy nebezpečí zranění vlivem sevření mezi obrobkem W a upínacími čelistmi 2a.

Jako další bezpečnostní opatření slouží pojistný ventil 26 ve dně 17a pístu 17. Je-li totiž nastavena vzdálenost H zdvihu rozevření příliš velká, takže je tento zdvih větší než zdvih upínací části 2, skutečně vytvořitelný klínem 14, potom je při ovládání otáčivého šoupátka 24 píst 17 posunován tak daleko doleva, aby kolík 28 otevřel pojistný ventil 26. Nehledě к tomu, že je tím zabraňováno dalšímu vytváření tlaku v tlakové komoře 18a a tím také ovládání servomotoru, vytváří se vycházením vzduchu zvuková návěst, jež upozorňuje obsluhující osobu na chybu v nastavení.

Vynález nemá být omezen na znázorněný příklad provedení. Je také možno, namísto předvedeného mechanického servomotoru použít mechanického servomotoru s jiným uspořádáním anebo také hydraulického servomotoru.

Claims (9)

1. Pneumatické upínací zařízení, zejména strojní svěrák, s upínací částí pohyblivou ve směru upnutí v nehybném krytu, s přestavovacím ústrojím к hrubému přestavení upínací části oproti nehybnému krytu ve směru pnutí, se servomotorem uspořádaným mezi přestavovacím ústrojím a upínací částí v pohyblivém krytu, s podpěrným ložiskem uspořádaným na jeho jednom konci, jenž je ve spojení s přestavovacím ústrojím, a s druhotným článkem pohyblivým ve směru upnutí na jeho druhém konci účinným na upínací část, vyznačující se tím, že v pohyblivém krytu (6) je uspořádán klín (14) pohyblivý napříč upínacího směru (S) servomotoru sestávajícího z dvojice kolenových pák (7), podpěrného ložiska (8) a druhotného Článku (9), a zasunovatelný mezi

VYNÁLEZU druhotný článek (9J nebo jeho podpěrné ložisko (8) a přilehlou část pohyblivého krytu (6), a pohonný pneumatickou jednotkou sestávající z pístu (17) a válce (18), jehož tlaková komora (18a) je spojena spojovacím potrubím (21) a v něm uspořádaným nastavitelným přetlakovým ventilem (22) s tlakovou komorou (10a] pohonu prvotního článku sestávajícího z válce (10) a pístu (11).

2. Pneumatické upínací zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že píst (17) к pohonu klínu (14), posuvný napříč pohybu válce (18), má klínovou plochu (19) probíhající šikmo к jeho ose a dosedající na klínovou plochu (20) klínu (14).

3. Pneumatické upínací zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že úhel, jejž svírá klínová plocha (19) pístu (17) a klínová plocha (20) klínu (14) s osou pístu (17), je menší než úhel tření. .....

4. Pneumatické.upínací zarízejiípodle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, 'že' pohyblivý kryt (6) je spojen s. upínací částí (2) á klín (14) je zásuvný mezi klínovou plochu (15) na pohyblivém krytu (6) a klínovou plochu (16) na druhotném článku (9).

5. Pneumatické upínací zařízení podle bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že pohyblivým krytem (6) prochází hnací hřídel (5a) přestavného vřetena (5) zašroubovatelného v matici (4), a o volný konec (5b) hnacího hřídele (5a) je opřeno podpěrné ložisko (8) servomotoru.

6. Pneumatické upínací zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že na dvojici kolenových pák (7) servomotoru uspořádaných v upínacím směru (S) dosedá píst (11) pohyblivý napříč upínacího směru (S). .

7- Pneumatické úpínací žařízéhí pódíe bodu 6 vyznačující sé tím, že· zdvih naprázdno pístu (il) 'je vymezen prostřednictvím stavěcílio šroubu (12)? ,

8. Pneumatické upínací zařízení podle bodu 2 vyznačující se tím, že píst (17) má středové vrtání (27) a ve svém dně (17a) má pojistný ventil (26) otvíratelný prostřednictvím nehybného kolíku (28) uspořádaného ve středovém vrtání (27).

9. Pneumatické upínací zařízení podle bodu 1 vyznačující se tím, že pohyblivý kryt (6) má připojovací hrdlo (23) pro stlačený vzduch a otáčivé šoupátko (24), v jehož vstupním vedení je uspořádán zpětný ventil (25).