CS238542B1 - Elektromagnetická hlava s kruhovou upínací deskou - Google Patents

Abstract

Elektromagnetická upínací hlava podle vynálezu je určena bua k orýsování nebo k obrábění obrobků. Hlava sestává z nepohyblivé základní desky z magnetického materiálu, s kruhovým otvorem pro otočné jádro elektromagnetu a s vnějším pláštěm. Na volném čele jádra je uchycena kruhová upínací deska vložená do pláště základní desky, složená s dosedací části tvořící jeden pól a z lícní části tvořící druhý pél. Obě části jsou z magneticky vodivého materiálu a jsou vzájemně odděleny nemagnetickou vrstvou. Obrobek je upnut na lícní desce buá přímo nebo prostřednictvím nástavce. Použití hlavy je zvláší výhodné v oblasti výroby valivých ložisek.

Description

(54)

Elektromagnetická hlava s kruhovou upínací deskou

Elektromagnetická upínací hlava podle vynálezu je určena bua k orýsování nebo k obrábění obrobků. Hlava sestává z nepohyblivé základní desky z magnetického materiálu, s kruhovým otvorem pro otočné jádro elektromagnetu a s vnějším pláštěm. Na volném čele jádra je uchycena kruhová upínací deska vložená do pláště základní desky, složená s dosedací části tvořící jeden pól a z lícní části tvořící druhý pél. Obě části jsou z magneticky vodivého materiálu a jsou vzájemně odděleny nemagnetickou vrstvou.

Obrobek je upnut na lícní desce buá přímo nebo prostřednictvím nástavce. Použití hlavy je zvláší výhodné v oblasti výroby valivých ložisek.

238 542

238 542

Vynález se týká elektromagnetické hlavy sloužící k upínání obrobků při jejich orýsování nebo při jejich obrábění broušením, případně i jiným dokončování» a podobně.

Doposud používané elektromagnetické hlavy pozůstávají ze základního tělesa s vystouplými jádry, kolem nichž jsou navinuty cívky a z příložné pólové desky. Elektrický proud je přiváděn k cívkám isolovanými vodiči procházejícími obvykle otvorem v pracovním vřetenu, na němž jsou hlavy upevněny. Přitom je použito zvláštního kolektoru s kontakty, umístěného na konci vřeteníku. Utěsnění vodičů vůči chladicí kapalině je značně obtížné a proto dochází často ke zkratům a zničení takovéhoto uspořádání elektromagnetických hlav. U jiného provedení elektromagnetických hlavfurčených zejména pro ložiskové závody, se používá neotočné cívky, v níž se otáčí elektromagnetické jádro, na které dosedá obvykle obráběný obrobek, například ložiskový kroužek ustavený ještě v kluzných opěrkách. Obrobek je přitahován k elektromagnetickému jádru silou vyvíjenou magnetickým polem, jehož silokřivky se uzavírají okolní atmosférou. Toto provedení je sice jednoduché, avšak při vznikání značného rozptylu elektromagnetického pole se silokřivky šíří do okolí a vyvozují nežádoucí přídavné síly. Kromě toho je zapotřebí zvýšený elektrický příkon, vzniká značný ohřev vřeteníku a jeho tepelné dilatace.

*

Uniku silokřivek do okolního prostoru se u dalšího provedení elektromagnetických hlav čelí tím, že se při použití stojící cívky přivádějí silokřivky přes dvě poměrně úzké vzduchové mezery do otočně uspořádaného pólového nástavce, z něhož pronikají do obrobku, v němž se uzavírají. Z hlediska energetického a tepelného je toto provedení výhodné, nevýhodou však je potřeba

238 842 typového pólového nástavce nepoužitelného pro větší rozsah roz,měrů obrobků. Používané hlavy s trvalými magnety jsou vzdor své jednoduchosti nevýhodné vzhledem k obtížnému a zdlouhavému upínání a uvolňování obrobků, které vyžaduje ruční pootáčení vřetenem podobně jako u univerzálních sklíčidel soustruhů. Regulace upínací sí ly je nesnadná a výměna obrobků u strojů s automatickou výměnou je obtížná.

Uváděné nevýhody' odstraňuje ve značné míře provedení elektromagnetické hlavy podle vynálezu. Hlava pozůstává z nepohyblivé základní desky z magneticky vodivého materiálu, opatřené uprostřed kruhovým otvorem pro otočné jádro elektromagnetu, upevněné na příklad na pracovním vřetenu obráběcího stroje a z vnějšího pláště, do něhož přechází základní deska, k níž přiléhá neotočná cívka sevřená nemagnetickým krytem. Podstata vynálezu je v tom, že na volném čele otočného jádra je soustředně uchycena kruhová upínací deska zasahující s vůlí do vnějšího pláště. Upínací deska sestává jednak z dosedací části tvořící jeden pól, jednak z lícní Části tvořící opačný pól. Obě části z magneticky vodivého materiálu jsou od sebe odděleny vrstvou z magneticky nevodivého materiálu. Lícní část přecházející svým obvodem do nákružku obepínajícího po celé šířce upínací desku je opatřena výřezy s výhodou ve tvaru kruhových výsečí, zasahujícími od střed ního čepu z magneticky nevodivého materiálu k nákružku. Dosedací část je opatřena výstupky tvarově shodnými s výřezy lícní části, do nichž tyto výstupky zasahují v jedné lícní rovině s vůlí vytvářející distanční mezery pro vložky z nemagnetického materiálu. Další podstata vynálezu spořívá v tom, že dosedací část a lícní část upínací desky jsou spolu s nemagnetickou vrstvou spojeny v jeden celek.

Elektromagnetická hlava podle vynálezu je oproti dosavadním provedením těchto hlav výhodná především tím, že odpadá kolektor s kontakty pro přívod proudu, přičemž je provozně spolehlivá vzhledem k dokonalému utěsnění neotočné cívky proti vnikání chladicí kapaliny. Hmotnost pohybujících se částí hlavy je ρ'σg)ěrně malá a lze je snadno vyvážit. Ve srovnání s typovými pó- 3 238 542 lovými nástavci, používanými zejména v ložiskové výrobě, je použití hlavy podle vynálezu universální pro celý rozsah daného obráběcího stroje. Na kruhové upínací desce je možné upínat součásti buó přímo nebo prostřednictvím kluzných opěrek a jednoduchých magnetických unašečů ve tvaru nemagnetických kotoučů se zalisovánými kolíky z oceli alespoň na funkčních plochách zakalenými.

K osazení jednoho stroje pro celý rozsah obráběných částí je sice zapotřebí větší počet typových unašečů,avšak jejich výroba je podstatně jednodušší oproti výrobě pólových nástavců při značném zvýšení jejich životnosti. V porovnání s upínacími hlavami, u nichž je použito permanJVních magnetů, je další výhodou snadná regulace prítažné síly změnou elektrického napětí a dále jednoduché upínání a odepínání obrobků. Proto je zvláší výhodné její uplatnění u obráběcích strojů s automatickou výměnou obrobků.

Na výkresech je zjednodušeně znázorněno provedení elektromagnetické hlavy podle vynálezu. Na obr. 1 je osový řez hlavou, na obr. 2 je pohled na lícní plochu této hlavy, na obr. 3 je rovněž osový řez hlavou jiného provedení a na obr. 4 je pohled na lícní plochu této hlavy.

Elektromagnetická hlava na obr. 1 a 2 pozůstává z nepohyblivé základní desky 2, upevněné například na čele nezakresleného pracovního vřeteníku obráběcího stroje. Kruhovým otvorem v této základní desce 2 prochází s vůlí otočné jádro 2 upevněné soustředně na pracovním vřetenu 2 obráběcího stroje. Základní deska 2 tvoří celek s vnějším pláštěm 2_ obklopujícím nepohyblivou cívku 2 spolu s ochranným krytem _6 z nemagnetického materiálu. Ochranný kryt 6_ dotlačuje cívku 2 základní desce 2 P°“ mocí šroubů 2· Otočné jádro 2 j^e opatřeno středícím nákružkem 8, do něhož zapadá zalícované vybrání kruhové upínací desky 2 připevněné k otočnému jádru 2 dalšími šrouby 10 a zasahující s vůlí do vnějšího pláště 2· Kruhová upínací deska 2 sestává jednak z dosedací části 11 tvořící jeden pól J, jednak z lícní části 12 tvořící druhý pól S. Obě části 21» 12 jsou z magneticky vodivého materiálu a jsou vzájemně odděleny vrstvou 13 zhotovenou z nemagnetického materiálu. Lícní část 12 přechází na obvo-

238 542 du do nákružku 14 obepínajícího v celé šířce upínací desku 2 po jejím obvodě. Tato lícní část 12 je opatřena výřezy 22, do nichž zasahují tvarově shodné výstupky 17 dosedací Části 11. Mezi výstupky 17 a výřezy 15 je ponechána distó^ní mezera vyplněná vložkami 16 z nemagnetického materiálu. V ose souměrnosti je v upínací desce 2 umístěn čep 18 z nemagnetického materiálu opatřený závitovým otvorem k demontáži upínací desky 2 ^{a k} případnému upevnění nemagnetického nástavce 20 pro upínaný obrobek 23. v tomto případě vnější kroužek valivého ložiska. Na obvodu upínací desky 2 je nasazen kroužek 1 9, vytvářející labyrintové těsnění, které slouží k bdstřikování chladící kapaliny. K utěsnění upínací desky 2 ^a P^r° docílení co největší tuhosti a kompaktnosti mohou být obě části 21» IžL spolu s vrstvou 13 spojeny v celek, na příklad spájením nebo slepením, po němž jsou dodatečně opracovány. Magnetický nástavec 20, nakreslený v částečném průřezu, sestává z nemagnetického kotouče 21 ^{a ze} zalisovaných ocelovýcii kolíků 22 uspořádaných kruhovitě tak, aby nepřesahovaly pres distanční mezeru s nemagnetickými vložkami 16. Obrobek 23 je upnut na nástavci 20 a veden v nezakreslených kluzných opěrkách nebo je upnut přímo na upínací desce 2·'

Elektromagnetická hlava na obr. 3 a 4 pozůstává rovněž z upínací desky 2 tvořené dvěma částmi. Dosedací část 11 priléliá na volné čelo jádra 2 ^a tvoři jeden pól J. Lícní část 12 oddělená od prostoru cívky 2 vrstvou 13 z nemagnetického materiálu tvoři druhý pól S. Obě části 22, 12 jsou vzájemně odděleny mezerami vyplněnými vložkami 16 z magneticky nevodivého materiálu, které v tomto případě sahají až na obvod dosedací části 21 upínací desky 2·

Po přívodu elektrického proudu do cívky 2 ^se vytvoří elektromagnetické pole, jehož silokrivky vytvářející oba póly S, J procházejí otočným jádrem 2 přes vzduchovou mezeru. Odtud přecházejí do základní desky 2 ^a vnějšího pláště 2 ^a přes druhou vzduchovou mezeru do nákružku kruhové upínací desky _2· Z ní pak do lícní části 12. kde přecházejí do obrobku 23

- 5 238 542 bu3 přímo nebo přes kolíky 22 magnetického nástavce 20 a z nich pak do výstupků 17 dosedací části 11 upínací desky 2 představur jící opačný pól J. Z výstupků 17 postupují silokřivky zpět do otočného jádra kde se uzavírají. Přerušením elektrického proudu zaniká elektromagnetické pole a obrobek 23 se uvolňuje.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   238 542

   1. Elektromagnetické hlava s kruhovou upínací deskou, sestávající z nepohyblivé základní desky z magneticky vodivého materiálu, opatřené uprostřed kruhovým otovorem pro otočné jádro elektromagnetů, upevněné na příklad na pracovním vřetenu obráběcího stroje a z vnějšího pláště, do něhož přechá zí základní deska, k níž přiléhá neotočná cívka sevřená nemagnetickým krytem, vyzněná tím, že na volném čele otočného jádra (3) je soustředně uchycena kruhová upínací deska 09) zasahující s vůlí do vnějšího pláště (2) a sestávající jednak z dosedací části (11) tvořící jeden pól (J), jednak z lícní části (12) tvořící opačný pól (S), přičemž obě části (11, 12) z magneticky vodivého materiálu jsou vzájemně odděleny vrstvou (13) z magneticky nevodivého materiálu a lícní část (12) přecházející svým obvodem do nákružku (14) obepínajícího po celé šířce upínací desku (9) je opatřena výřezy (15), s výhodou ve tvaru kruhových výsečí, zasahujícími od středního čepu (18) z magneticky nevodivého materiá lu k nákružku (14), zatímjco dosedací část (11) je opatřena výstupky (17) tvarově shodnými s výřezy (15) lícní části (12), do nichž tyto výstupky (17) zasahují v jedné lícní ro vině s vůlí vytvářející distanční mezery pro vložky (16) z nemagnetického materiálu.
2. 2. Elektromagnetická hlava podle bodu 1, vyznačená tím, že dosedací část (11) a lícní část (12) upínací desky (9) jsou spolu s nemagnetickou vrstvou (13) spojeny v jeden celek.