CS259346B1 - Pneumatické zařízeni pro automatické upínáni nástrojů u vřeten - Google Patents

Abstract

Zařízeni je určeno hlavně pro spec. vřetena na souřadnicových CNC strojích s požadavkem na plně automatizovanou výměnu nástrojů. Do základního tělesa vřetene je umístěn plovoucí pneumatický válec, uzavřený záklopkou a opatřený ovládacím pístem, jehož dvojstranná plstnice prochází jedním koncem vodicím otvorem v záklopce a je v kontaktu se seřizovacím šroubem, zatímco druhý konec pístnice je uložen do vodícího ložiska, na němž je současně ukotvena tlačná pružina, přičemž pevný nástavec plovoucího pneumatického válce je v koncové části opatřen záchytným ozubem, obemykajlcím závěrnou hlavici v ose rotoru hnací jednotky.

Description

Vynález se týká pneumatického zařízení sloužícího pro upínání nástrojů ve vřetenech souřadnicových strojů.

Jsou známa zařízení pro vrtání otvorů např. souřadnicové vrtačky, kde se používá vrtacích vřeten s požadavkem na častou výměnu nástrojů. Tato výměna se podle charakteru práce provádí buč manuálně a nebo se s výhodou využívá automatická výměna nástrojů jako např. u CNC vrtaček. U manuální výměny se vystačí většinou s jednoduchým mechanismem pro uvolnění či upnutí nástroje, popřípadě s našroubováním speciální vložky, ve které je nástroj uložen.

Při požadavku vysoké produktivity práce je však nutno využívat u vrtacích vřeten automatickou výměnu nástrojů, která vyžaduje speciální konstrukčně složité zařízení, ovládané většinou dálkově pomocí hydraulického či pneumatického systému.

Hlavním společným znakem těchto zařízení je vyvinutí určité síly, potřebné pro uvolnění upínacích prvků pro vlastní nástroj, např. kleštiny, která je většinou s výhodou uložena přímo do kuželového otvoru umístěném do osy rotoru hnací jednotky. Tato osa s rotorem je kromě vysokých nároků na přesné vyvážení uložena do speciálních vysokootáčkových ložisek, která jsou schopna zachycovat pouze malé axiální tlaky.

Při uvolňování vlastní kleštiny nástroje z úložného kuželu dochází však vlivem sil překonávajících odpor upínacích pružin a odpor tření vlastní samosvorné kleštiny v kuželovém uložení, k vysokému namáhání speciálních vysokootáčkových ložisek osy rotoru hnací jednotky, pro které nejsou tato zpravidla konstruována. Tímto statickým zatížením dochází tak k jejich deformacím, což značně snižuje životnost celého vrtacího vřetene.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny řešením pneumatického zařízení pro upínání nástrojů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v základním tělese vřetene je umístěn plovoucí pneumatický válec, v jehož vnitřní části je uložen ovládací píst, jehož dvojstranná pístnice prochází jedním koncem vodicím otvorem v záklopce a je v kontaktu se seřizovacím šroubem. Druhý konec pístnice je uložen do vodícího ložiska na němž je současně ukotvena tlačná pružina. Plovoucí pneumatický válec je dále prodloužen nástavcem opatřeným v koncové části záchytným ozubem obemykajíclm závěrnou hlavici osy rotoru hnací jednotky.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že při automatické výměně pracovního nástroje pomocí pneumatického systému, nedochází při tlaku pístnice na odpružené táhlo kleštiny k přenosu axiálních sil na vlastní úložná spec. vysokootáčková ložiska rotoru hnací jednotky, čímž je zamezeno jejich případné deformaci při překročení meze statické axiální únosnosti .

Na připojeném výkresu je znázorněno schematické uspořádání vrtacího vřetene s pneumatickým upínáním nástrojů.

V základním tělese 2 vřetene je uložen suvně plovoucí pneumatický válec 2 uzavřený těsně záklopkou 2· ^Ve vnitřní části plovoucího pneumatického válce 2 je uložen suvně ovládací píst £, který je spojen pevně s pístnicí 2 procházející otvorem v záklopce 2· Jeden konec pístnice je v kontaktu se seřizovacím šroubem 2/ zatím co druhý konec pístnice prochází suvně vodicím ložiskem 2» umístěným na nástavci S, pevně spojeném s pneumatickým válcem 2· Mezi vodicím ložiskem 2 ^a ovládacím pístem 4 je uložena na pístnici 2 tlačná pružina 2· Vlastní nástavec 8 v jehož otvoru je uloženo již jmenované vodicí ložisko 2 je ^v konečné části opatřen záchytným ozubem 10 obemykajíclm závěrnou hlavici 11 v ose rotoru 12 hnací jednotky.

Do otvoru závěrně hlavice 11 rotoru, je pak suvně uložena talířová opěrka 13 pevně spojená pomocí ovládacího táhla 14 procházejícího volně osou rotoru 12 hnací jednotky, s kleštinou 15 sloužící pro upnutí nástroje 16 a uloženou do kuželového vedení 17 upxaveném v ose rotoru 12 hnací jednotky.

Mezi Selem závěrné hlavice 11 a Selem talířové opěrky 13 je konečně umístěna upínací pružina 18.

Popsané zařízení umožňuje při vlastním provozu vyloučit jakýkoliv přenos axiálních sil na spec. vysokootáčková ložiska. Toho je docíleno konstrukčním řešením, kde při výměně nástroje je do vnitřního prostoru plovoucího válce 2_, vymezeného záklopkou 2 a ovládacím pístem _4 zaveden vstupním otvorem 19 tlakový vzduch, který proti tlaku direktivní pružiny 2 začne posouvat plovoucí pneumatický válec 2 od pevného dorazu na tělese 2 ^a® ^se zcela vymezí vůle X a záchytný ozub 10 nástavce 3 dosedne na čelo závěrné hlavice 11 osy rotoru 12.

Dalším působením tlaku je již v pevně zakotveném pneumatickém válci 2 posouván pouze ovládací píst £, pevně spojený s pístnicí 2·

Po vymezení vůle Y se dotkne konec pístnice 2 čela talířové opěrky 13 a po překonání direktivních sil, odvozených jednak od tlačné pružiny 2» jednak od upínací pružiny 18, vysune pístnice 2 prostřednictvím ovládacího táhla 14 vlastní kleštinu 15 z kuželového vedení 17, čímž je nástroj 16 uvolněn, či v případě uzavření tlaku vzduchu upnut.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Pneumatické zařízení pro automatické upínání nástrojů u vřeten, vyznačené tím, že do základního tělesa (1) vřetene je umístěn plovoucí pneumatický válec (2), uzavřený záklopkou (3) a opatřený ovládacím pístem (4), jehož dvojstranná pístnice (5) prochází jedním koncem vodicím otvorem v záklopce (3) a je v kontaktu se -seřizovacím šroubem (6), zatímco druhý konec pístnice (5) je uložen do vodícího ložiska (7), na 'němž je současně ukotvena tlačná pružina (9), přičemž pevný nástavec (8) plovoucího pneumatického válce (2), je v koncové části opatřen záchytným ozubem (10) , obemykajícím závěrnou hlavici (11) v ose rotoru (12) hnací j ednotky.

   1 výkres