CS238105B1 - Upfnací zařízení se dvěma dvojicemi upínacích čelistí - Google Patents

Abstract

Upínací zařízení kompenzující i nepřesnosti upínacích rozměrů je určeno pro těžké obrobky na upínacích deskách obráběcích strojů. Pohybový mechanismus upínacích čelistí má dvě tělesa opatřená dvojicemi zámků šikmo skloněných k rovině pohybu upínacích suvnic. Tyto zámky jsou se suvnicemi spojeny táhly. Zámky základního tělesa mají povrchové přímky protínající se na jeho ose nad rovinou pohybu suvnic a zámky druhého tělesa, vsazeného souose v základním tělese, majj průsečík svých povrchových přímek pod touto rovinou. Při spojení jednoho tělesa s pístem a druhého válce jsou obě tělesa vůči sobě opačně přesouvána a ve štejném smyslu vyvozují radiální pohyby upínac

Description

Předmět vynálezu se vztahuje na upínací zařízení se dvěma dvojicemi upínacích čelistí, které jsou stavitelně uchytitelné na upínacích suvnicích uložených přesuvně v upínací desce a jsou ovladatelné prostřednictvím šikmo k nim postavených zámků osovým pohybem silového ústrojí.

Taková upínací zařízení se obvykle používají u těžších obráběcích strojů, zejména u svislých soustruhů. Protože se na takových strojích opracovávají těžké obrobky, je třeba při konstrukci upínacího zařízení vždy počítat s odchylkami od válcovitosti ploch, za které se takové obrobky mají při opracovávání upínat.

Kompenzace takových nepřesností polotovarů se proto řeší vložením pružných členů do upínacího ústrojí, což přirozeně celý systém upínání komplikuje a vedle toho způsobuje nerovnoměrné zatížení všech čtyř upínacích čelistí.

Účelem vynálezu je odstranit tyto nedostatky dosavadních konstrukcí upínacích zařízení pro těžké obrobky na upínacích deskách obráběcích strojů.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že u upínacího zařízení se čtyřmi upínacími čelistmi, ovladatelnými dvěma dvojicemi šikmo k nim postavených zámků, je každá z obou dvojic zámků pro pohybové spojení s navzájem protilehlými upínacími suvnicemi uspořádána v samostatném tělese a obě taková navzájem souosá tělesa - jedno základní a druhé v něm vsazené - jsou vůči sobě navzájem'souose přesuvná ve směru kolmém k rovině pohybu upínacích suvnic, přičemž průsečík povrchových přímek šikmých zámků jednoho tělesa je podle této roviny pohybu upínacích suvnic zrcadlově postaven vzhledem k průsečíku povrchových přímek šikmých zámků druhého tělesa, zatímco vnější plochy obou těchto těles jsou válcové se stejným průměrem a obě části těchto těles, v nichž jsou uspořádány zámky, jsou spolu ve volném styku rovinnými, navzájem kolmými stěnami rovnoběžnými s dělicími - na sebe kolmými - rovinami proloženými mezi spolu sousedícími zámky společnou osou těchto těles a v těsném styku paralelními - se společnou osou obou těles rovnoběžnými rovinami - které jsou současně rovnoběžné s rovinou souměrnosti dvojice zámků vsazeného tělesa.

Dále je podstatným znakem vynálezu také to, že základní těleso s jednou dvojicí zámků je v upínací desce uloženo suvně svou spodní části, zatímco jeho hořejší válcovitá část, v níž je vypracována zmíněná dvojice protilehlých zámků, je v upínací desce uložena s radiál ní vůlí, přičemž je pod upínací deskou svým spodním čelem pevně spojeno s víkem uzavřeného pracovního válce, zatímco vsazené těleso s druhou dvojicí opačně skloněných zámků je přes osový otvor základního tělesa spojeno s pístnicí pístu uzavřeného v tomto pracovním válci.

Dále je význačné i to, že šířka styčných rovin ve směru společné osy obou těles je u základního tělesa větší než výšky vsazeného tělesa.

Výhoda provedení upínacího zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že bez jakýchkoliv pružných prvků zabezpečuje rovnoměrné rozložení upínací síly v každé dvojici upínacích čelistí i za předpokladu, že upínaná část obrobku není kruhová a její upínací rozměry u jednotlivých ža sebou v sérii opracovávaných obrobcích kolísají.

Blíže vynikne tato výhoda z popisu jednoho z příkladů konkrétního provedení vynálezu, které je znázorněno na výkrese, na němž na obr. 1 je osový řez vedený podstatnými prvky upínacího zařízení s vynecháním o sobě známých suvnic, na které se stavitelně uchycují upínací čelisti, na obr. 2 je částečný půdorysný pohled na tělesa se šikmými zámky k ovládání suvnic a na obr. 3 je částečný řez vedený linií. A-A vyznačenou na obr. 1.

Jak vyplývá z uvedených podstatných znaků vynálezu, je upínací zařízení se dvěma dvojicemi upínacích čelistí sestaveno ze dvou souosých těles, totiž ze základního tělesa 1_ a ze vsazeného tělesa 2 /obr. 1/.

Každé z těchto těles _1, 2_ je opatřeno dvojicí protilehlých zámků 3, £ /obr. 1, 2, 3/, které jsou šikmo skloněny vzhledem k rovině 5, pohybů neznázorněných upínacích suvnic v upínací desce 6, např. v otočné upínací desce svislého soustruhu, nakterou se upínají rovněž neznázorněné obrobky.

Vedle toho, že jedno těleso je vloženo v druhém, obě tělesa se od sebe odlišují orientací svých zámků. Zatímco např. u základního tělesa' l_ je průsečík' povrchových přímek £ zámků _3 nad rovinou pohybů upínacích suvnic, je průsečík 9, povrchových přímek 10 /na řezu v obr. 1 je vyznačena pouze jedna povrchová přímka 10/ zámků 4. vsazeného tělesa 2 pod touto rovinou 5..

Obedně se tedy dá říci, že průsečík povrchových přímek dvojice šikmých zámků jednoho tělesa je podle této roviny 5. pohybů upínacích suvnic zrcadlově postaven vzhledem k průsečíku povrchových přímek šikmých zámků druhého tělesa.

Vnější plochy 11 základního tělesa £ a vnější plochy 12 vsazeného tělesa 2 /obr. 2/ jsou válcové a obě části těchto těles l,, 2., v nichž jsou uspořádány zámky 3., j4, mají stejný průměr a jsou spolu ve volném styku.

To znamená, že mezi jejich styčnými plochami je vůle. Tento volný styk je omezen rovinnými, navzájem kolmými stěnami l'3a, 13b a l'4a, 14b, které jsou rovnoběžné s dělicími rovinami G, H /obr. 2/ navzájem na sebe kolmými a proloženými mezi spolu sousedícími zámky 2,' A společnou osou '15 obou těles _1, 2.

Kromě tohoto volného styku je mezi oběma tělesy £, 2. ještě styk těsný, který však umožňuje v rámci vůle mezi stěnami 13a a 13b, 14a a 14b relativní příčný přesuv jednoho tělesa vůči druhému.

V provedení znázorněném na výkrese je to umožněno suvným příčným uložením vsazeného tělesa' £ v základním tělese £. K tomu účelu jsou obě tělesa £, £ spolu v těsném, ale osové a příčné přesouvání umožňujícím, styku navzájem paralelními, se společnou osou 15 rovnoběžnými rovinami' 16 /obr. 2/, které jsou současně rovnoběžné s rovinou souměrnosti 17 dvojice protilehlých zámků 4. vsazeného tělesa £.

Tato vzájemná spojení umožňují tedy oběma tělesům £,^: £ i jejich vzájemnou osovou přesuvnost ve směru kolmém k rovině 5, pohybů upínacích suvnic, neboř jejich společná osa' 15. je k této rovině' £ kolmá.

Tato osová přesuvnost je ve směru společné osy 15 obou těles £,' £ zabezpečována vedením vsazeného tělesa £ ve styčných rovinách 16 společných i základnímu tělesu £, jejichž šířka V2 ve směru osového pohybu je u základního tělesa £ větší než výška V vsazeného tělesa £ /obr. 1/.

Vlastní osové relativní posouvání základního tělesa £ a vsazeného tělesa £ je prováděno silovým ústrojím sestávajícím z uzavřeného pracovního válce 18 /obr. 1/ a v něm uzavřeného pístu '19.

Základní těleso £ je svou spodní válcovitou částí o menším průměru než jeho část opatřena zámky 3 uloženo suvně v upínací desce 6 a je svým spodním čelem pod upínací deskou'£ pevně spojeno šrouby 25 s víkem uzavřeného pracovního válce 18.

Naproti tomu vsazené těleso £ s druhou dvojicí opačně skloněných zámků £ je přes osový otvor základního tělesa .1 spojeno centrálním šroubem 26 s pístnicí '20 pístu 19. Síla vyvozující vzájemné přesouvání základního tělesa £ a v něm vsazeného tělesa £ je vytvářena tlakovým prostředím, které je do pracovního válce 18 nad, případně pod píst 19 přiváděno kanály 21,' 22 z rozvaděče 23, připojeného hadicemi 27 /na výkresu zakreslena jen jedna, ostatní naznačeny jen osami/ s nezakresleným řídicím šoupátkem.

Mezi zámky 2» i základního tělesa 2 a vsazeného tělesa 2 a vlastními suvnicemi, které nejsou na výkrese zakresleny,' ale jsou pohyblivé v rovině 2 /obr. 1/, jsou uspořádána táhla 24 /obr. 1/ která jsou jedním koncem spojena se zámky 3_, _4 a druhým koncem jsou uchycena v suvnici.

Proto je vždy jeden jejich konec opatřen protitvarem příslušného zámku 2 případně 2 a druhý konec závěsem pro spojení se suvnici. Aby se táhla 24 dala snadno zavádět do zámků 2 základního tělesa 2 a také z důvodů usnadnění výroby těchto zámků 3, které mají tvar písmene T, je v základním tělese 2 mezi jeho zámky 2 ^a jako válcovitou částí vedenou v upínací desce £, provedeno vybrání M.

Shora je osový otvor v upínací desce 6_, který umožňuje vsazování a vůbec montáž upínacího zařízení, t j. základního tělesa 2' vsazeného tělesa 2 a jejich spojení s táhly 24, zakryt plochým víkem 28, chránícím toto ústrojí před znečištěním třískami vznikajícími při obrábění a případně používanou chladicí kapalinou. Právě z tohoto důvodu je víko 28 také opatřeno těsnicím kroužkem 29.

Činnost popsaného upínacího zařízení je v základních znacích obdobná jako u dosud známých upínacích zařízení, u nichž jsou upínací čelisti stavitelně uchytltelné ;na suvnicích spojených táhly se šikmo skloněnými zámky vlastních upínacích těles, jejichž'osový pohyb je zámkem převáděn na kolmý pohyb suvnic s upínacími čelistmi.

V daném případě nová konstrukce upínacího zařízení však vnáší do činnosti nové a účinnější prvky. Vytvořením dvou dvojic protilehlých zámků, každé na jednom samostatném tělese a vzájemnou pohybovou vazbou těchto těles dochází však k omezeně nezávislé funkci každé z upínacích dvojic suvnic s upínacími čelistmi.

I když tu jde o určité omezení, neznamená to, že běžné rozdíly v upínacích rozměrech sériově obráběných a tedy zařízením upínaných součástí nejsou popsanou konstrukcí bez přestavování čelistí na suvnicích kompenzovány.

Tlakové prostředí, které je vpuštěno do uzavřeného pracovního válce 18 - aĚ už před či za jeho píst 19 - vyvolá relativní přesun válce 13 a pístu 22.' úili i základního tělesa 2 a v něm vsazeného tělesa2.

V důsledku šikmosti zámků 2 ^a J. úojde k radiálním pohybům táhel 2 4 a to ve stejných smyslech od nebo ke středu upínací desky £, podle toho v jakém smyslu dojde k relativním pohybům pracovního válce '18 a jeho pístu '19.

To záleží přirozeně na poloze neznázorněného řídicího šoupátka, které přivádí tlakové prostředí některou z hadic 27 přes rozvaděč 23 a jeden z obou kanálů '21, 22 do prostorů nad nebo pod píst 22· '

Proto také smysly pohybů táhel 24 jsou na obr. 1 označeny oboustrannou šipkou 30. Konečně - v jednom smyslu pohybu táhel půjde vždy o upínání a v druhém smyslu o uvolňování obrobku.

Který smysl platí pro upínání a který pro uvolňování je odvislé od toho, zda je obrobek upínán zevnitř či z vnějšku.

Má-li se obrobek upínat za vnějšek, tj. radiálním pohybem táhel 24 ke středu upínací desky 2 od jejího vnějšího obvodu, musí být tlakové prostředí řízeno pod píst 22' · vstupním kanálem, bude v tomto případě kanál 22.

Tím se bude píst 19 vůči uzavřenému pracovnímu válci 18 pohybovat tak, že bude zvětšovat prostor pod pístem 19 a ze zmenšujícího se prostoru nad pístem '19 bude prostředí vytla5 čováno přes kanál 21, který bude ve funkci kanálu výstupního. Vzhledem k rovině 5_ pohybů táhel' 24 bude se tedy základní tělesa _1 pohybovat dolů, zatímco v něm vsazené těleso 2^ se bude pohybovat směrem vzhůru.

Přes rozdílnost smyslu sklonu zámků 3 a i obou těles _1, 2. dochází ke stejnému smyslu pohybu táhel' 24, a£ jsou ovládány základním tělesem JL, či vsazeným tělesem 2, protože jejich relativní pohyby mají také opačné smysly.

I Pohyb táhel 24 všech čtyř suvnic s upínacími čelistmi směřuje tedy do středu upínací desky 6. V případě určitých odchylek od rozměrů upínaného obrobku dochází také k příčnému pohybu vsazeného tělesa' 2, zatímco základní těleso' 1 je nuceno svým vedením v upínací desce £ zachovávat'svou radiálně neměnnou polohu.

Tato příčná přesuvnost vsazeného tělesa 2_ kompenzuje tolerované odchylky od ideálních rozměrů obrobku v místech jeho upínání, aniž by se do upínacího ústrojí vkládaly pružné prvky.

Při upínání za vnitřek obrobku musí být tlakové prostředí do pracovního válce '18 řízeno opačnou cestou, tj. vstupním kanálem bude v tomto případě kanál 21 a výstupním kanálem kanál' 22.

Funkce zařízení je analogická funkci popsané pro případ upínání za vnějšek obrobku.

Tak jak se obrací smysly relativních pohybů pracovního válce 18 a pracovního pístu '19, tak se obracejí 1 smysly pohybů táhel' 24.

Z toho· důvodu je pro vyjádření smyslů pohybů pracovního válce '18 na obr. 1 použito obousměrné šipky '31.

Popsaný příklad provedení nalezne použití i u stacionárních upínacích desek nebo u desek jinak v rovině pohyblivých přesto, že je zde popisován v použití u soustruhů.

Proto v takových případech půjde pouze o změnu rozváděče 23, který je v popsaném provedení řešen jako rozváděč rotační.

Claims (3)

1. Upínací zařízení se dvěma dvojicemi upínacích čelistí stavitelně uchytitelných na upínacích suvnicích přesuvně uložených v upínací desce a ovladatelných prostřednictvím šikmo k nim postavených zámků osovým pohybem silového ústrojí a určené pro upínání těžkých obrobků na obráběcích strojích, např. na svislých soustruzích, vyznačené tím, že každá dvojice z obou zániků /3, 4/ pro pohybové spojení s navzájem protilehlými upínacími suvnicemi je uspořádána v samostatném tělese /1, 2/, která jsou navzájem souosá, jedno z nich je základní těleso /1/ a druhé je těleso /2/ v něm vsazené a jsou vůči sobě přesuvná ve směru kolmém k rovině /5/ pohybů upínacích suvnic, přičemž průsečík /7/ povrchových přímek /8/ šikmých zámků /3/ základního tělesa /1/ je podle této roviny /5/ zrcadlově postaven vzhledem k průsečíku /9/ povrchových přímek /10/ šikmých zámků /4/ vsazeného tělesa /2/, zatímco vnější plochy /11, 12/ obou těles /1, 2/ jsou válcové se stejným průměrem a obě části těchto těles /1, 2/, v nichž jsou uspořádány zámky /3, 4/, jsou spolu ve volném styku rovinnými navzájem kolmými stěnami /13a, 13b, 14a, 14b/ rovnoběžnými s dělicími' rovinami /G, H/, vzájenťně c na sebe kolmými a proloženými mezi spoiu sousedícími zámky /3, 4/ společnou osou /15/ těchto těles /1, 2/ a v těsném styku paralelními, se společnou osou /15/ obou těles /1, 2/ rovhoběžnýrai rovinami /16/, které jsou současně rovnoběžné s rovinou souměrnosti /17/ dvojice zámků /4/ vsazeného tělesa /2/. °

2. Upínací zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že základní těleso /1/ s jednou dvojicí zámků /3/ je v upínací desce /6/ uloženo suvně svou spodní částí, zatímco jeho hořejší válcovitá část, je v upínací desce /6/ uložena s radiální vůlí, přičemž je pod upínací deskou /6/ pevně spojeno svým spodním čelem s víkem uzavřeného pracovního válce /18/, zatímco vsazené těleso /2/ s druhou dvojicí opačně skloněných zámků /4/ je přes osový otvor základního tělesa /1/ spojeno s pístnioí /20/ pístu /19/ uzavřeného v pracovním válci /18/'.

3. Upínací zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že šířka /V2/ styčných rovin /16/ ve směru společné osy /15/ obou těles /1, 2/ je u základního tělesa /1/ větší než výška /V/ vsazeného tělesa /2/.