CZ20041213A3 - Hydraulická upínka s mechanickým zámkem - Google Patents

Abstract

Hydraulická upínka sestává z telesa (1) hydraulického válce opatreného prívody (T1, T2) tlakového media, v jehoz dutine uzavrené pouzdrem (2) a prírubou (3) je ulozen jednak hydraulicky ovládaný oboustranný upínací píst (4) s rozdílnou velikostí pracovních ploch opatrený na vetsí pracovní plose první pístnicí (6) napojenou na koncové upínací prvky(7) a na mensí pracovní plose druhou pístnicí (8)suvne ulozenou svým volným koncem v prírube (3) aopatrenou kuzelovitou plochou (9) a jednak odpruzený píst (5) mechanického zámku suvne ulozený na druhé pístnici (8) a opatrený vnitrním tvarovým vybráním (10), do kterého zasahují zajistovací prvky (11) polohy koncových upínacích prvku (7) upevnenév prírube (3). V uzamcené poloze koncových upínacích prvku (7) jsou zajistovací prvky (11) v dotykus plochou vnitrního tvarového vybrání (10) odpruzeného pístu (5) mechanického zámku a s kuzelovitouplochou (9) druhé pístnice (8).

Description

Hydraulická upínka s mechanickým zámkem (57) Anotace:

Hydraulická upínka sestává z tělesa (1) hydraulického válce opatřeného přívody (TI, T2) tlakového media, v jehož dutině uzavřené pouzdrem (2) a přírubou (3) je uložen jednak hydraulicky ovládaný oboustranný upínací píst (4) s rozdílnou velikostí pracovních ploch opatřený na větší pracovní ploše první pístnicí (6) napojenou na koncové upínací prvky (7) a na menší pracovní ploše druhou pístnicí (8) suvně uloženou svým volným koncem v přírubě (3) a opatřenou kuželovitou plochou (9) a jednak odpružený píst (5) mechanického zámku suvně uložený na druhé pístnicí (8) a opatřený vnitřním tvarovým vybráním (10), do kterého zasahují zajišťovací prvky (11) polohy koncových upínacích prvků (7) upevněné v přírubě (3). V uzamčené poloze koncových upínacích prvků (7) jsou zajišťovací prvky (11) v dotyku s plochou vnitřního tvarového vybrání (10) odpruženého pístu (5) mechanického zámku a s kuželovitou plochou (9) druhé pístnice (8).

O • · · · ·

• · ·

999 9

• 99 9 9

Hydraulická upínka s mechanickým zámkem

Oblast techniky

Vynález se týká hydraulické upínky s mechanickým zámkem, zejména pro automatické upínání nástrojových držáků a adaptérů v obráběcích strojích.

Dosavadní stav techniky

Při obrábění na obráběcích strojích je v současné době stále důležitější zkracovat vedlejší časy stroje a snižovat vliv člověka při procesu obrábění. Proto vzniká mimo jiné potřeba plně automatizovat výměnu obráběcích nástrojů, nástrojových držáků a adaptérů, které se upínají na funkční konec smykadla obráběcího stroje. Automatické upínání nástrojových držáků a adaptérů ve smykadle je prováděno obvykle hydraulicky pomocí upínek a klínů, nebo mechanicky pomocí pružin a T- drážek anebo kombinovaně hydraulicky a mechanicky. U velkých strojů s průřezem smykadla, resp. pinoly 250 x 250 mm a větším, je smykadlo obvykle orientováno svisle a nástrojové držáky a adaptéry mají velkou hmotnost. Doposud známá řešení odpovídají pouze do určité míry na požadavky plné automatizace, bezpečnosti a vysoké upínací síly. Hydraulické upínky, které se používají pro upnutí poměrně velkých a hmotných nástrojových držáků a adaptérů, vyžadují pro svou činnost několik tlakových větví hydraulického agregátu, jsou konstrukčně poměrně složité, a tedy drahé. Bezpečnost upnutí hydraulicky upínaných nástrojových držáků a adaptérů je navíc závislá na funkčnosti použitých hydraulických zámků.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje hydraulická upínka s mechanickým zámkem, zejména pro automatické upínání nástrojových držáků a adaptérů v obráběcích strojích, v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z tělesa hydraulického válce opatřeného přívody tlakového média, v jehož dutině uzavřené pouzdrem a přírubou je uložen jednak hydraulicky ovládaný oboustranný upínací píst • β 9999

9 9 9 9

999 s rozdílnou velikostí pracovních ploch opatřený na větší pracovní ploše první pístnicí napojenou na koncové upínací prvky a na menší pracovní ploše druhou pístnicí suvně uloženou svým volným koncem v přírubě a opatřenou kuželovitou plochou a jednak odpružený píst mechanického zámku suvně uložený na druhé pístnicí a opatřený vnitřním tvarovým vybráním, do kterého zasahují zajišťovací prvky polohy koncových upínacích prvků upevněné v přírubě, přičemž v uzamčené poloze koncových upínacích prvků jsou zajišťovací prvky v dotyku s plochou vnitřního tvarového vybrání odpruženého pístu mechanického zámku a s kuželovitou plochou druhé pístnice.

Je výhodné, jestliže zajišťovací prvky polohy jsou tvořeny kuličkami.

Ve výhodném provedení jsou koncové upínací prvky tvořeny kleštinami.

Odpružení odpruženého pístu mechanického zámku je zajištěno talířovými pružinami uspořádanými mezi vnitřní čelní plochou příruby a kní přivrácenou plochou odpruženého pístu mechanického zámku.

Těleso hydraulického válce je s výhodou tvořeno koncovou částí smykadla obráběcího stroje.

Z důvodu zajištění přesné polohy nástrojového držáku je v tělese hydraulického válce upevněn polohovací prvek nástrojového držáku, který je s výhodou tvořen věncem s hirtovým ozubením.

Hydraulická upínka s mechanickým zámkem podle vynálezu zajišťuje bezpečné upnutí i poměrně velkých a hmotných nástrojových držáků a adaptérů určených pro velké obráběcí stroje. Provedení upínacího pístu s rozdílnou velikostí pracovních ploch umožňuje vyvodit velkou upínací sílu a mechanický zámek zajišťuje bezpečnost upnutí i v případě ztráty tlaku v hydraulickém obvodu. Další výhodou je možnost použití pouze dvou tlakových větví hydraulického agregátu pro řízení upnutí a odepnutí nástrojového držáku nebo adaptéru a pro řízení mechanického zámku.

Přehled obrázků na výkresech

Hydraulická upínka s mechanickým zámkem podle vynálezu je schematicky znázorněna na připojených výkresech. Na obr. 1 je zobrazena část příčníku obráběcího stroje se zásobníkem nástrojů a se suportem, ve kterém je uloženo smykadlo s upnutým nástrojovým držákem, v axonometrickém pohledu, na obr. 2 je smykadlo obráběcího stroje, rovněž <»·· · • · • to v axonometrickém pohledu s částečným podélným řezem zabudovanou hydraulickou upínkou, obr. 3 až 6 znázorňují hydraulickou upínku s nástrojovým držákem v částečném podélném řezu, přičemž na obr. 3 je hydraulická upínka s upnutým nástrojovým držákem, tj. upínací píst je v horní poloze a mechanický zámek je uzamčen, obr. 4 znázorňuje odepínání nástrojového držáku, tj. upínací píst je ve střední poloze a mechanický zámek je již odemčen, na obr. 5 je hydraulická upínka s odepnutým nástrojovým držákem, tj. upínací píst je v dolní poloze a mechanický zámek je odemčen a obr. 6 znázorňuje upínám nástrojového držáku, tj. upínací píst je ve střední poloze a mechanický zámek je ještě odemčen.

Příklady provedení vynálezu

Hydraulická upínka s mechanickým zámkem sestává z tělesa 1 hydraulického válce, ve kterém jsou vytvořeny dva přívody TI, T2 tlakového oleje, a v jehož dutině uzavřené pouzdrem 2 a přírubou 3 je uložen jednak hydraulicky ovládaný oboustranný upínací píst 4 s rozdílnou velikostí pracovních ploch a jednak odpružený píst 5 mechanického zámku. Upínací píst 4 je na větší pracovní ploše spojen s první pístnicí 6 napojenou na koncové upínací prvky 7 tvořené kleštinami a na menší pracovní ploše s druhou pístnicí 8, na které je vytvořena kuželovitá plocha 9 a která je svým volným koncem suvně uložena v přírubě 3. Odpružený píst 5 je suvně uložen na druhé pístnicí 8 a je v něm vytvořeno vnitřní tvarové vybrání 9, do kterého zasahují zajišťovací prvky 11 polohy koncových upínacích prvků 7 tvořené kuličkami uloženými v přírubě 3. Odpružený píst 5 je do požadované polohy dotlačován talířovými pružinami 12 uspořádanými mezi vnitřní čelní plochou příruby 3 a k ní přivrácenou plochou odpruženého pístu 5. V tělese I hydraulického válce je upevněn polohovací prvek 13 nástrojového držáku 14 tvořený věncem s hirtovým ozubením.

Při upnutém nástrojovém držáku 14 je přiveden tlakový olej z hydraulického agregátu druhým přívodem T2 tlakového média pod větší plochu upínacího pístu 4. V prostoru nad upínacím pístem 4 není tlak a talířové pružiny 12 dotlačují odpružený píst 5 mechanického zámku do dolní polohy. Odpružený píst 5 mechanického zámku dotlačuje přes plochu vnitřního tvarového vybrání 10 zajišťovací prvky 11, tj. kuličky, na kuželovitou plochu 9 druhé pístnice 8 upínacího pístu 4. Mechanický zámek je v poloze „uzamčeno“.

····

• 99 «

9999

Při odepínání nástrojového držáku 14 se přivede tlakový olej do prvního přívodu TI tlakového média, čímž se odpružený píst 5 mechanického zámku posune do polohy, ve které vnitřní tvarové vybrání 10 vytvoří kapsu pro kuličky li, které přestanou doléhat na kuželovitou plochu 9 druhé pístnice 8. V tlakové větvi druhého přívodu T2 tlakového média není tlak a upínací píst 4 se pohybuje směrem dolů. Mechanický zámek je v poloze „odemčeno“.

Po odepnutí nástrojového držáku 14 následuje v automatickém cyklu upínání dalšího nástrojového držáku 1_4. Z předešlého pracovního cyklu je zapojen tlak do tlakové větve prvního přívodu TI tlakového média, tj. nad upínací píst 4. Při upínám nástrojového držáku 14 se přivede tlakový olej druhým přívodem T2 pod upínací píst 4. Z důvodu rozdílných velikostí pracovních ploch upínacího pístu 4 je na větší, tj. spodní pracovní plochu působeno větší silou, proto se upínací píst 4 pohybuje směrem nahoru a kleštiny 7 upínají nástrojový držák 14 za upínací šroub 15. Po upnutí nástrojového držáku 14 se odpojí tlak v tlakové větvi prvního přívodu TI tlakového média. V důsledku toho talířové pružiny 12 dotlačí odpružený píst 5 mechanického zámku do dolní polohy a kuličky 11 jsou dotlačovány na kuželovitou plochu 9 druhé pístnice 8. Tím dojde k uzamčení mechanického zámku.

Těleso i hydraulického válce může být tvořeno přímo koncovou částí smykadla 16 obráběcího stroje. Smykadlo 16 vykonává svislý pohyb a je uloženo na suportu 17, který se pohybuje po příčníku 18 ve vodorovném směru. Nástrojové držáky 14 a nástroje se automaticky vyměňují v zásobníku nástrojů 19. Středem smykadla 16 je vedena hřídel 20 náhonu rotačního nástroje uloženého v nástrojovém držáku 14. Na nástrojovém držáku 14 je kromě upínacích šroubů 15 též jeho polohovací prvek 13 tvořený věncem shirtovým ozubením, který je identický s věncem v tělese i hydraulického válce. Nástrojový držák 14 je vtahován do smykadla 16 kleštinami 7 za upínací šrouby 15. Dosedací plocha je na věnci 13 s hirtovým ozubením, který současně definuje natočení nástrojového držáku 14 vzhledem ke svislé ose smykadla 16.

Průmyslová využitelnost

Hydraulickou upínku s mechanickým zámkem podle vynálezu lze využít zejména pro automatickou výměnu nástrojů, nástrojových držáků a adaptérů u obráběcích strojů.

\			• · 99 9 9 9 9	9 ·
			• · · · ·	• ·
		5	* · 999 9	9 9

• · • · · · · • · · « · · · < • · · · • ···· ·· 9

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. Hydraulická upínka s mechanickým zámkem, zejména pro automatické upínání nástrojových držáků v obráběcích strojích, vyznačující se tím, že sestává z tělesa (l) hydraulického válce opatřeného přívody (Tl, T2) tlakového média, v jehož dutině uzavřené pouzdrem (2) a přírubou (3) je uložen jednak hydraulicky ovládaný oboustranný upínací píst (4) s rozdílnou velikostí pracovních ploch opatřený na větší pracovní ploše první pístnicí (6) napojenou na koncové upínací prvky (7) a na menší pracovní ploše druhou pístnicí (8) suvně uloženou svým volným koncem v přírubě (3) a opatřenou kuželovitou plochou (9) ajednak odpružený píst (5) mechanického zámku suvně uložený na druhé pístnicí (8) a opatřený vnitřním tvarovým vybrání (10), do kterého zasahují zajišťovací prvky (ll) polohy koncových upínacích prvků (7) upevněné v přírubě (3), přičemž v uzamčené poloze koncových upínacích prvků (7) jsou zajišťovací prvky (ll) v dotyku s plochou vnitřního tvarového vybrání (10) odpruženého pístu (5) mechanického zámku a s kuželovitou plochou (9) druhé pístnice (8).

2. Hydraulická upínka podle nároku l, vyznačující se tím, že zajišťovací prvky (l l) jsou tvořeny kuličkami.

3. Hydraulická upínka podle nároku l, vyznačující se tím, že koncové upínací prvky (7) j sou tvořeny kleštinami.

4. Hydraulická upínka podle nároku l, vyznačující se tím, že odpružení odpruženého pístu (5) mechanického zámku je zajištěno talířovými pružinami (12) uspořádanými mezi vnitřní čelní plochou příruby (3) a k ní přivrácenou plochou odpruženého pístu (5) mechanického zámku.

5. Hydraulická upínka podle nároku l, vyznačující se tím, že těleso (l) hydraulického válce je tvořeno koncovou částí smykadla (16) obráběcího stroje.

6. Hydraulická upínka podle nároku l, vyznačující se tím, že v tělese (l) hydraulického válce je upevněn polohovací prvek (13) nástrojového držáku (14).

9 9 · · · 9 9 9

99 9 99 9 9 9 9 9 • · · · 9 9··« • 9999 9 · 9 « · *··· • 9 9 9 9 9 9 • 99 9 999 9999 99 9

7. Hydraulická upínka podle nároku 6, vyznačující se tím, že polohovací prvek (13) nástrojového držáku (14) je tvořen věncem s hirtovým ozubením.

čj. ýzz/J

Obr. 1 pL 2o£p • · · ·· 99 9 • · ···· · · 9