CZ290502B6

CZ290502B6 - Nástrojová hlava pro obráběcí stroje

Info

Publication number: CZ290502B6
Application number: CZ19983507A
Authority: CZ
Inventors: Gerhard Scheer; Erich Feil; Roland Hörl
Original assignee: Komet Präzisionswerkzeuge Robert Breuning Gmbh
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2002-08-14
Also published as: DE59708075D1; EP0907444A1; EP1221350A3; AU2771497A; EP1222983B1; EP1221349A3; PL183816B1; DE59712348D1; PL329693A1; WO1997041988A1; JP2000509337A; CA2253428A1; EP0907444B1; US6134996A; ATE222825T1; EP1222983A3; ATE297827T1; CZ350798A3; ES2182071T3; EP1221350B1

Abstract

N strojov hlava sest v ze z kladn ho t lesa (10), ze kter ho axi ln vystupuje se v°etenem obr b c ho stroje spojiteln² n strojov² h° del (28) a ve kter m je uspo° d no nejm n jedno pracovn oup tko (16), kter je p°estaviteln nap° k ose (12) z kladn ho t lesa (10) a opat°eno eln vystupuj c m n strojov²m l kem (14), p°i em v z kladn m t lese (10) je d le uspo° d n stav c motor (24), kter² je p°evodem (22) do pomala sp°a en s pracovn m oup tkem (16) a je opat°en koncentricky s osou (12) z kladn ho t lesa (10) oto n²m v²stupn m h° delem (72), kter² je opat°en hnac m pastorkem (74), kter² je v z b ru s ozubenou deskou (68) pracovn ho oup tka (16), p°i em v z kladn m t lese (10) je d le uspo° d no vyva ovac oup tko (18), kter je svou ozubenou deskou (70), kter je v z b ru s hnac m pastorkem (74), posuvn protism rn k pracovn mu oup tku (16). Pracovn oup tko (16) a vyva ovac oup tko (18) jsou od sebe v axi ln m sm ru odd leny mezilehl²m prostorem (66), do kter ho zasahuj ozuben desky (68, 70) pracovn ho oup tka (16) a vyva ovac ho oup tka (18) a tak hnac pastorek (74), kter² je uspo° d n na voln m konci v²stupn ho h° dele (72).\

Description

Vynález se týká nástrojové hlavy pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem a je opatřen koncentricky s osou základního tělesa otočným výstupním hřídelem, který je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubenou deskou pracovního šoupátka, přičemž v základním tělese je dále uspořádáno vyvažovači šoupátko, které je svou ozubenou deskou, která je v záběru s hnacím pastorkem, posuvné protisměrně k pracovnímu šoupátku.

Dosavadní stav techniky

Nástrojová hlava tohoto druhuje známa z dokumentu DE-A-4330822, podle kterého je stavěči motor s v podstatě válcovým pláštěm uspořádán v příčném vybrání v základním tělese, které je orientováno napříč k ose tohoto základního tělesa a protíná tuto osu. Výstupní hřídel stavěcího motoru je uspořádán rovnoběžně s tímto vybráním. Pro pohon pracovního šoupátka slouží převodové prostředky, které sestávají z ozubeného kola na výstupním hřídeli stavěcího motoru, hnacího pastorku, který je v záběru s tímto ozubeným kolem, a závitového vřetena, které je pevně spojeno s tímto hnacím pastorkem. Na závitovém vřetenu je veden kluzný kámen se šikmým ozubením, které je v záběru s komplementárním šikmým ozubením protikusu, který je uspořádán na pracovním šoupátku. Převodové prostředky jsou v základním tělese uspořádány mimo jeho střed. Na straně nástrojového hřídele je uspořádán cívkový kryt ve tvaru prstence, ve kterém je uložena sekundární cívka s příslušnou stabilizační elektronikou, která je součástí indukčního přenosového řetězce zařízení pro napájení stavěcího motoru a elektronických obvodů v nástrojové hlavě elektrickým proudem. Indukční přenosovou dráhu lze v zásadě využít i k obousměrnému přenosu dat tak, že datové signály se namodulují na indukční proud. Primární cívka indukční přenosové dráhy se nachází v cívkovém krytu na stroji, který vně nástrojového hřídele radiálně zasahuje do volného meziprostoru mezi čelní stranou strojního vřetene a čelní stranou cívkového krytu na nástrojové hlavě. Až dosud nebylo uspokojivě vyřešeno uspořádání stavěcího motoru a převodu tak, aby se vyloučily odstředivé síly. Neuspokojivé jsou také konstrukční rozměry a montáž a údržba známé nástrojové hlavy.

Vyjde-li se z tohoto stavu techniky, je úkolem vynálezu zdokonalit nástrojovou hlavu uvedeného druhu tak, aby se zjednodušila její montáž a údržba a přesto se dosáhlo kompaktní konstrukce a provozu bez vibrací.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých nástrojových hlav tohoto druhu do značné míry odstraňuje nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel ave kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč kose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem a je opatřen koncentricky s osou základního tělesa otočným výstupním hřídelem, který je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubenou deskou pracovního šoupátka, přičemž v základním tělese je dále uspořádáno vyvažovači šoupátko, které je svou ozubenou deskou, která je v záběru

- 1 CZ 290502 B6 s hnacím pastorkem, posuvné protisměrně k pracovnímu šoupátku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní šoupátko a vyvažovači šoupátko jsou od sebe v axiálním směru odděleny mezilehlým prostorem, do kterého zasahují ozubené desky pracovního šoupátka a vyvažovacího šoupátka a také hnací pastorek, který je uspořádán na volném konci výstupního hřídele.

Vyvažovači šoupátko je s výhodou opatřeno podlouhlým otvorem pro průchod výstupního hřídele.

Předmětem vynálezu je rovněž nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel ave kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč kose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, a převod do pomala je opatřen výstupním hřídelem, který je otočný koncentricky k ose základního tělesa a je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s lineárním ozubením pracovního šoupátka, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že lineární ozubení pracovního šoupátka je vytvořeno na mezilehlém hnacím prvku, který je lineárně veden v základním tělese a který je šikmými ozubeními nebo mezilehlým ozubeným kolem spřažen s pracovním šoupátkem.

Šikmá ozubení na mezilehlém hnacím prvku a pracovním šoupátku jsou navzájem komplementární a jsou ve vzájemném záběru.

Pracovní šoupátko je uloženo ve valivém vedení, které je pevně spojeno se základním tělesem, zatímco šikmá ozubení jsou vytvořena na ozubené desce nebo ozubené tyči, která je v záběru s hnacím pastorkem.

V základním tělesu je uspořádáno vyvažovači šoupátko, které je ozubenou deskou, spojenou, s výhodou pevně s tímto vyvažovacím šoupátkem, která je v záběru s hnacím pastorkem, posuvné v protisměru k pracovnímu šoupátku.

Vyvažovači šoupátko je s výhodou nejméně zčásti z těžkého kovu.

Dále je výhodné, jestliže pracovní šoupátko a na tomto pracovním šoupátku vytvarované rameno, na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska, má profil v podstatě ve tvaru písmene L.

Také vyvažovači šoupátko a na tomto vyvažovacím šoupátku vytvarované rameno, na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska, má s výhodou profil v podstatě ve tvaru písmene L.

Zmíněná ramena jsou uspořádána navzájem rovnoběžně na protilehlých stranách hnacího pastorku.

Je také výhodné, jestliže pracovní šoupátko je opatřeno nejméně jednou výdutí.

Dále je výhodné, jestliže nejméně jedna ve směru posuvu od nástrojového lůžka odlehlá výduťje vyplněna těžkým kovem.

Vyvažovači šoupátko také může být opatřeno nejméně jedním odnímatelným nebo výměnným vyvažovacím tělesem, s výhodou s hmotností měnitelnou úběrem jeho materiálu.

Předmětem vynálezu je dále nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese

-2CZ 290502 B6 je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, a převod do pomala je opatřen výstupním hřídelem, který je otočný koncentricky kose základního tělesa a je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubenou deskou pracovního šoupátka, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní šoupátko je provedeno jako otočné kruhové šoupátko, otočné kolem s osou základního tělesa rovnoběžné osy, a ozubená deska je provedena jako ozubené kolo, které je v záběru s hnacím pastorkem.

Převodové prostředky jsou tvořeny převodem do pomala s navzájem souosým hnacím hřídelem a výstupním hřídelem, přičemž tento převod do pomala je proveden jako harmonický převod 10 nebo jako planetový převod.

Předmětem vynálezu je rovněž nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose 15 základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, přičemž převod do pomala je opatřen výstupním hřídelem, který je otočný koncentricky k ose základního tělesa a je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubenou deskou pracovního šoupátka, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že převod do pomala je proveden 20 jako harmonický převod nebo jako planetový převod.

Stavěči motor a převod do pomala jsou s výhodou nejméně zčásti radiálně a axiálně integrovány jeden do druhého.

Stavěči motor nebo jeho hnací hřídel jsou přitom s výhodou opatřeny centrálním vybráním pro uložení převodu do pomala.

Opačně, převod do pomala může být opatřen centrálním vybráním pro uložení stavěcího motoru.

Pracovní šoupátko je s výhodou bez vůle uloženo ve valivém vedení, s výhodou prismatickém, které je pevně spojeno se základním tělesem, přičemž toto valivé vedení je pružně deformovatelné a pracovní šoupátko je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením, účinným při dosažení hranice pružné deformovatelnosti valivého vedení.

Předmětem vynálezu je také nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, 40 a převod do pomala je opatřen výstupním hřídelem, který je otočný koncentricky k ose základního tělesa a je opatřen hnacím pastorkem, který je v záběru s ozubenou deskou pracovního šoupátka, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pracovní šoupátko je bez vůle uloženo ve valivém vedení, s výhodou prismatickém, které je pevně spojeno se základním tělesem, přičemž toto valivé vedení je pružně deformovatelné a pracovní šoupátko je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením, účinným při dosažení hranice pružné deformovatelnosti valivého vedení.

Vyvažovači šoupátko je přitom uloženo ve valivém vedení, které je pevně spojeno se základním tělesem.

Dále je výhodné, jestliže nástrojová hlava sestává ze šoupátkové konstrukční skupiny, obsahující pracovní šoupátko a případně vyvažovači šoupátko, hnací konstrukční skupiny, obsahující stavěči motor a převod do pomala, a připojovací konstrukční skupiny, obsahující nástrojový hřídel, které jsou navzájem rozebíratelně spojeny ve spojovacích místech.

-3 CZ 290502 B6

Šoupátková konstrukční skupina přitom obsahuje měřicí zařízení pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka vůči základnímu tělesu.

Šoupátková konstrukční skupina nebo hnací konstrukční skupina dále obsahuje s měřicím zařízením propojenou měřicí a regulační elektroniku pro regulaci stavěcího motoru.

Připojovací konstrukční skupina obsahuje zařízení pro napájení proudem indukční cestou a přenos dat.

Předmětem vynálezu je rovněž nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze šoupátkové konstrukční skupiny, obsahující pracovní šoupátko a případně vyvažovači šoupátko, hnací konstrukční skupiny, obsahující stavěči motor a převod do pomala, a připojovací konstrukční skupiny, obsahující nástrojový hřídel, které jsou navzájem rozebíratelně spojeny ve spojovacích místech, že šoupátková konstrukční skupina obsahuje měřicí zařízení pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka vůči základnímu tělesu, že šoupátková konstrukční skupina nebo hnací konstrukční skupina obsahuje s měřicím zařízením propojenou měřicí a regulační elektroniku pro regulaci stavěcího motoru a že připojovací konstrukční skupina obsahuje zařízení pro napájení proudem indukční cestou a přenos dat.

Stavěči motor s rotačně symetrickým pláštěm zasahuje do hmcovitého vybrání v základním tělese, přičemž toto hmcovité vybrání je koncentrické s osou základního tělesa a v oblasti hmcovitého vybrání v základním tělese je na vnější straně pláště stavěcího motoru vytvořena štěrbina, propojená s přívodem chladicího média pro chlazení stavěcího motoru.

Předmětem vynálezu je také nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa, ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko, které je přestavitelné napříč k ose základního tělesa a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem, přičemž v základním tělese je dále uspořádán stavěči motor, který je převodem do pomala spřažen s pracovním šoupátkem, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že stavěči motor s rotačně symetrickým pláštěm zasahuje do hmcovitého vybrání v základním tělese, přičemž toto hmcovité vybrání je koncentrické s osou základního tělesa a v oblasti hmcovitého vybrání v základním tělese je na vnější straně pláště stavěcího motoru vytvořena štěrbina, propojená s přívodem chladicího média pro chlazení stavěcího motoru.

Část hmcovitého vybrání, ve které se nachází štěrbina, je uspořádána v připojovací konstrukční skupině.

Zařízení pro napájení proudem je uspořádáno v krytu, obtékaném zvenčí chladicím médiem ze štěrbiny.

Hnací konstrukční skupina svým v axiálním směru vystupujícím úložným pouzdrem pro výstupní hřídel zasahuje do v axiálním směru otevřeného otvoru v šoupátkové konstrukční skupině.

Úložné pouzdro pro výstupní hřídel zasahuje do podlouhlého otvoru ve vyvažovacím šoupátku.

-4 CZ 290502 B6

Pracovní šoupátko je s výhodou opatřeno radiálním vrtáním, které je propojeno s nástrojovým lůžkem, probíhá rovnoběžně se směrem přestavování a je propojeno s kanálkem pro chladicí médium v základním tělese.

Tento kanálek pro chladicí médium v základním tělese je s výhodou opatřen zásuvnou trubkou, která kluzně kapalinotěsně zasahuje do radiálního vrtání.

Šoupátková konstrukční skupina je s výhodou opatřena prstencovým pláštěm, který je prostřednictvím víka upnut proti otáčení a posuvu na základním tělese.

Základní těleso je, s výhodou v oblasti šoupátkové konstrukční skupiny, opatřeno konektorem pro galvanické napájení proudem a přenos dat.

Nástrojovou hlavu podle vynálezu lze s výhodou použít jako hlavu pro čelní soustružení nebo vyvrtávací hlavu.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují:

- na obr. 1 boční pohled na nástrojovou hlavou provedenou jako nástrojová hlava pro čelní soustružení;

- na obr. 2 půdorysný pohled na nástrojovou hlavu z obr. 1;

- na obr. 3 řez v rovině III-III z obr. 2;

- na obr. 4 řez v rovině IV-IV z obr. 2;

- na obr. 5 řez v rovině V-V z obr. 4;

- na obr. 6 půdorysný pohled na hnací konstrukční skupinu nástrojové hlavy při odejmuté šoupátkové konstrukční skupině;

- na obr. 7 půdorysný pohled na příklad provedení nástrojové hlavy pro čelní soustružení, který je obměněn vůči obr. 1 až 6, s pracovním šoupátkem provedeným jako kruhové šoupátko; a.

- na obr. 8 půdorysný pohled na obměněný příklad provedení nástrojové hlavy pro čelní soustružení, u které je mezi hnacím ozubeným pastorkem a pracovním šoupátkem uspořádán mezilehlý hnací prvek.

Příklady provedení vynálezu

Nástrojová hlava, která je znázorněna na výkresech, je jako hlava pro čelní soustružení určena pro obráběcí stroje. Nástrojová hlava sestává v podstatě ze základního tělesa 10, které je otočné kolem své osy 12, dále z pracovního šoupátka 16, které je v základním tělese 10 posuvné napříč k ose 12 základního tělesa 10 a nese nástrojové lůžko 14 pro řezný nástroj, dále z vyvažovacího šoupátka 18 (pouze obr. 1 až 6), které jev základním tělese 10 posuvné ve směru opačném k pracovnímu šoupátku 16, měřicího zařízení 20 pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka 16 vůči základnímu tělesu 10, dále ze stavěcího motoru 24, s výhodou elektrického,

-5 CZ 290502 B6 který přes vřazený převod 22 do pomala působí na pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18. dále ze zařízení 26 pro napájení proudem a konečně z nástrojového hřídele 28, který axiálně přesahuje přes základní těleso 10 aktéry' lze spojit s neznázoměným strojním vřetenem obráběcího stroje.

Nástrojová hlava je složena ze tří ve spojovacích místech 30, 32 navzájem spojitelných konstrukčních skupin, jmenovitě ze šoupátkové konstrukční skupiny 34. která obsahuje pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18. hnací konstrukční skupiny 36. která obsahuje stavěči motor 24 a převod 22 do pomala, a připojovací konstrukční skupiny 38. která obsahuje nástrojový hřídel 28 a zařízení 26 pro napájení proudem. Soupátková konstrukční skupina 34 je na svém obvodu obepnuta prstencovým pláštěm 40 z kovu nebo plastu a na čelní straně je uzavřena víkem 42. Spojení mezi šoupátkovou konstrukční skupinou 334 a hnací konstrukční skupinou 36 je provedeno šrouby 44, které probíhají rovnoběžně sosou 12 a jsou skrze víko 42 aneznázorněné průchozí otvory v šoupátkové konstrukční skupině 34 zašroubovány do závitových otvorů 46 hnací konstrukční skupiny 36. Připojovací konstrukční skupina 38 je z druhé čelní strany přišroubována k hnací konstrukční skupině 36 šrouby 48.

Pracovní šoupátko 16, které nástrojovým lůžkem 14 vystupuje skrze podlouhlý otvor 50 ve víku 42, je vedeno ve valivém vedení 52, spojeném pevně se základním tělesem 10. Toto valivé vedení 52 je přitom pomocí neznázoměných, na vodicí hranoly 54 na základním tělese 10 přiléhajících svěmých klínů nastaveno tak, aby bylo bez vůle. Protože toto valivé vedení 52 je při velkých řezných silách vystaveno přes nástrojové lůžko 14 namáhání momentem, které může vést k ohybové deformaci, je pro pracovní šoupátko 16 přídavně použito kluzné vedení 56, které začne působit při dosažení určité meze pružné deformace. V nezatíženém stavu se před kluzným vedením 56 vytváří volný prostor, do kterého se v zatíženém stavu až do dosednutí na kluzné vedení 56 může pružně vyhnout vodicí hranol 58, který je pevně spojen s pracovním šoupátkem

16. Kluzné vedení 56 zajišťuje, že při odběru velkých třísek je nástroj tímto kluzným vedením 56 tlumen, čímž se předejde otřesům nebo vibracím. Pracovní šoupátko 16 je na jedné ze svých plochých stran opatřeno výdutěmi 17. Z obr. 3 je dále patrné, že ve směru posuvu od nástrojového lůžka 14 více vzdálená výduť 17 je vyplněna těžkým kovem 19.

Vyvažovači šoupátko 18, které je s výhodou z těžkého kovu, je rovněž vedeno valivým vedením 60, které je pevně spojeno se základním tělesem 10 a nemusí mít vymezenu vůli. Na jedné ze svých plochých stran je vyvažovači šoupátko 18 opatřeno odnímatelným nebo výměnným vyvažovacím tělesem 21 ve tvaru desky, jehož hmotnost lze pro kompenzaci sil upravovat úběrem jeho materiálu.

Pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18 jsou uspořádána se vzájemným odstupem v axiálním směru. Jak je patrné zejména z obr. 4, mají tato šoupátka 16, 18 v podstatě profil ve tvaru písmene L, přičemž na kratších ramenech 67, 69 tohoto profilu, která zasahují do mezilehlého prostoru 66, jsou uspořádány ozubené desky 68, 70, které jsou v záběru s hnacím pastorkem 74 na s osou 12 koaxiálním výstupním hřídeli 72 převodu 22 do pomala. Pracovní šoupátko 16 a vyvažovači šoupátko 18 se zásluhou tohoto uspořádání posouvají při otáčení hnacího pastorku 74 v navzájem opačných směrech.

Výstupní hřídel 72 je v úložném pouzdru 76, které axiálně vystupuje z hnací konstrukční skupiny 36, uložen pomocí dvou kuličkových ložisek 77. Výstupní hřídel 72 spolu s úložným pouzdrem 76 zasahuje ze strany hnací konstrukční skupiny 36 do otvoru 78 v šoupátkové konstrukční skupině 34 a do podlouhlého otvoru 80 ve vyvažovacím šoupátku 18.

Převod 22 do pomala je tvořen harmonickým převodem, jehož hnací kotouč 82, který'je oválný, je spřažen s hnacím hřídelem 84 stavěcího motoru 24, který je koaxiální s osou 12. Prstenec 86 s vnitřním ozubením tohoto stavěcího motoru 24 je pomocí šroubů 88 pevně spojen se základním

-6CZ 290502 B6 tělesem 10 v oblasti hnací konstrukční skupiny 36 a jeho pružné pouzdro 90 s vnějším ozubením je prostřednictvím spojovacího prvku 92 spřaženo s výstupním hřídelem 72.

Na obr. 3 a 4 zjednodušeně znázorněný stavěči motor 24, který je opatřen snímačem 94 otáček, vyčnívá svým pláštěm 95 axiálně z hnací konstrukční skupiny 36 a zasahuje tam do hmcovitého vybrání 96 v připojovací konstrukční skupině 38, které je koncentrické s osou 12, přičemž tam zůstává štěrbina 98. Tato štěrbina 98 je propojena s kanálky 100, 102 připojovací konstrukční skupiny 38. skrze které lze do této štěrbiny 98 přivádět z obráběcího stroje chladicí médium. Takto lze odvádět ztrátové teplo, které vzniká za provozu stavěč ího motoru 24.

Zařízení 26 pro napájení proudem sestává z krytu 104, který je uspořádán na připojovací konstrukční skupině 38, ve kterém je v mechanicky odolném plastu nebo syntetické pryskyřice uložena sekundární cívka s příslušnou stabilizační elektronikou.

Sekundární cívka je součástí indukčního přenosového řetězce zařízení 26 pro napájení proudem, který zajišťuje napájení stavěcího motoru 24 a měřicí a regulační elektroniky 106 v nástrojové hlavě elektrickým proudem. Indukční přenosový řetězec dále slouží k obousměrnému přenosu dat, přičemž datové signály se namodulují na indukční proud. Neznázoměná primární cívka zařízení 26 pro napájení proudem je uspořádána v cívkovém krytu na stroji, který radiálně vně nástrojového hřídele 28 zasahuje do volného meziprostoru mezi čelní stranou strojního vřetena a čelní stranou krytu 104 na nástrojové hlavě. Na vnější straně krytu 104 se nachází štěrbina 108, která je kanálky 109 propojena se štěrbinou 98 na straně stavěcího motoru 24, odkud se přivádí chladicí médium. Takto lze odvádět ztrátové teplo, které vzniká v sekundární cívce zařízení 26 pro napájení proudem.

Část chladicího a mazacího média, které se přivádí kanálky 100, 102, se uvnitř základního tělesa 10 vede k nástrojovému lůžku 14 a skrze toto k neznázorněnému držáku řezného břitu. Pracovní šoupátko 16 je za tímto účelem opatřeno radiálním vrtáním 110, které probíhá rovnoběžně se směrem jeho posuvu a dosahuje až k nástrojovému lůžku 14. Do tohoto radiálního vrtání 110 kluzně a současně kapalinotěsně zasahuje zásuvná trubka 114, která je propojena s kanálky 112 pro chladicí médium na straně základního tělesa 10.

Šoupátková konstrukční skupina 34 je přídavně opatřena konektorem 116 pro galvanický přívod proudu a přenos dat.

Příklad provedení hlavy pro čelní soustružení, který je v půdorysném pohledu znázorněn na obr. 7, se od příkladu provedení podle obr. 1 až 6 liší tím, že pracovní šoupátko 16 je provedeno jako kruhové šoupátko, uspořádané excentricky na nástrojové hlavě. Pracovním šoupátkem 16 lze otáčet pomocí hnacího pastorku 74 a ozubeného kola 68', které je pevně spojeno s tímto pracovním šoupátkem 16. Při tomto dochází k v podstatě radiálnímu přestavování nástrojového lůžka Μ. Při otáčení pracovního šoupátka 16 kruhového tvaru nedochází k žádnému přemisťování hmoty, takže v tomto případě není zapotřebí žádné vyvažovači šoupátko 18. Zásluhou toho se také vystačí s podstatně nižším výstupním výkonem stavěcího motoru 24.

Příklad provedení hlavy pro čelní soustružení, který je v půdorysném pohledu znázorněn na obr. 8, se od příkladu provedení podle obr. 1 až 6 liší tím, že mezi hnacím pastorkem 74 a pracovním šoupátkem 16, které je provedeno jako lineární šoupátko, je uspořádán mezilehlý hnací prvek 120, který je v nástrojové hlavě veden přímočaře ve směru obousměrné šipky 122 a je opatřen lineárním ozubením 124, které je v záběru s ozubením hnacího pastorku 74.

Mezilehlý hnací prvek 120 je dále opatřen směrem k pracovnímu šoupátku 16 obráceným šikmým ozubením 126', se kterým je v záběru komplementární šikmé ozubení 126, takže pracovní šoupátko 16 se za současného přestavování nástrojového lůžka 14 posouvá ve směru obousměrné šipky 128. Šikmá ozubení 126', 126 vedou k dalšímu zpomalení převodu pohonu

- 7 CZ 290502 B6 pracovního šoupátka 16 a zajišťují v každé poloze samosvornost tohoto převodu. Šikmá ozubení 126', 126 lze kromě toho jednoduchými prostředky zbavit vůle mezi nimi.

Souhrnně lze říci následující: Vynález se týká nástrojové hlavy pro použití v obráběcích strojích. Nástrojová hlava sestává ze základního tělesa J_0. nejméně jednoho z tohoto základního tělesa 1 axiálně vystupujícího nástrojového hřídele 28. který je možno spojit se vřetenem obráběcího stroje, nejméně jednoho pracovního šoupátka 16. které je přestavitelné napříč k ose 12 základního tělesa ]_0, a stavěcího motoru 24, který je uspořádán v základním tělese 10 a prostřednictvím převodu 22 do pomala působí na pracovní šoupátko 16. Aby se docílilo kompaktní, montážně jednoduché a provozně spolehlivé konstrukce, je podle vynálezu navrženo, že převod 22 do pomala je opatřen výstupním hřídelem 72, který je koncentrický s osou 12 základního tělesa 10 a je opatřen hnacím pastorkem 74, který' je v ozubeném záběru s ozubenou deskou 68 na pracovním šoupátku 16. Dalšího zdokonalení v tomto směruje dosaženo tím, že stavěči motor 24 je opatřen hnacím hřídelem 84, který je souosý s výstupním hřídelem 72. Nástrojová hlava je pro usnadnění montáže ve dvou spojovacích místech 30, 32 rozčleněna na tři navzájem rozebíratelně spojené konstrukční skupiny 34. 36, 38. to jest na šoupátkovou konstrukční skupinu 34, která obsahuje šoupátko 16, hnací konstrukční skupinu 36, která obsahuje stavěči motor 24 a převod 22 do pomala, a připojovací skupinu 38. která obsahuje nástrojový hřídel 28 a zařízení 26 pro napájení proudem.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16) a je opatřen koncentricky s osou (12) základního tělesa (10) otočným výstupním hřídelem (72), který- je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubenou deskou (68) pracovního šoupátka (16), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádáno vyvažovači šoupátko (18), které je svou ozubenou deskou (70), která je v záběru s hnacím pastorkem (74), posuvné protisměrné k pracovnímu šoupátku (16), vyznačující se t í m , že pracovní šoupátko (16) a vyvažovači šoupátko (18) jsou od sebe v axiálním směru odděleny mezilehlým prostorem (66), do kterého zasahují ozubené desky (68, 70) pracovního šoupátka (16) a vyvažovačího šoupátka (18) a také hnací pastorek (74), který je uspořádán na volném konci výstupního hřídele (72).
2. Nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačující se tím, že vyvažovači šoupátko (18) je opatřeno podlouhlým otvorem (80) pro průchod výstupního hřídele (72).
3. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16), a převodové prostředky jsou opatřeny výstupním hřídelem (72), který je otočný koncentricky kose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s lineárním ozubením (124) pracovního šoupátka (16), vyznačující se tím, že lineární ozubení (124) pracovního šoupátka (16) je vytvořeno

- 8 CZ 290502 B6 na mezilehlém hnacím prvku (120), který je lineárně veden v základním tělese (10) a který je šikmými ozubeními (126', 126) nebo mezilehlým ozubeným kolem spřažen s pracovním šoupátkem (16).
4. Nástrojová hlava podle nároku 3, vyznačující se tím, že šikmá ozubení (126', 126) na mezilehlém hnacím prvku (120) a pracovním šoupátku (16) jsou navzájem komplementární a jsou ve vzájemném záběru.
5. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 4, v y z n a č u j í c í se tím, že pracovní šoupátko (16) je uloženo ve valivém vedení (52), které je pevně spojeno se základním tělesem (10), zatímco šikmá ozubení (126', 126) jsou vytvořena na ozubené desce nebo ozubené tyči, která je v záběru s hnacím pastorkem (74).
6. Nástrojová hlava podle některého z nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že v základním tělesu (10) je uspořádáno vyvažovači šoupátko (18), které je ozubenou deskou (70), spojenou, s výhodou pevně s tímto vyvažovacím šoupátkem (18), která je v záběru s hnacím pastorkem (74), posuvné v protisměru k pracovnímu šoupátku (16).
7. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1, 2 nebo 6, vyznačující se tím, že vyvažovači šoupátko (18) je nejméně zčásti z těžkého kovu (19).
8. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 7, v y z n a č uj í c í se t í m , že pracovní šoupátko (16) a na tomto pracovním šoupátku (16) vytvarované rameno (67), na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska (68), má profil v podstatě ve tvaru písmene L.
9. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1,2, 6 až 8, vyznačující se tím, že vyvažovači šoupátko (18) a na tomto vyvažovacím šoupátku (18) vytvarované rameno (69), na kterém je uspořádána příslušná ozubená deska (70), má profil v podstatě ve tvaru písmene L.
10. Nástrojová hlava podle nároků 8 a9, vy zn ač u j í c í se tí m , že ramena (67, 69) jsou uspořádána navzájem rovnoběžně na protilehlých stranách hnacího pastorku (74).
11. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že pracovní šoupátko (16) je opatřeno nejméně jednou výdutí (17).
12. Nástrojová hlava podle nároku 11, vyznačující se tím, že nejméně jedna ve směru posuvu od nástrojového lůžka (14) odlehlá výduť(17)je vyplněna těžkým kovem (19).
13. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1,2, 6 až 12, vyznačující se tím, že vyvažovači šoupátko (18) je opatřeno nejméně jedním odnímatelným nebo výměnným vyvažovacím tělesem (21), s výhodou s hmotností měnitelnou úběrem jeho materiálu.
14. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16), a převodové prostředky jsou opatřeny výstupním hřídelem (72), který je otočný koncentricky kose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubenou deskou (68) pracovního šoupátka (16), v y z n a čující se tím, že pracovní šoupátko (16) je provedeno jako otočné kruhové šoupátko, otočné kolem sosou (12) základního tělesa (10) rovnoběžné osy, a ozubená deska (68) je provedena jako ozubené kolo (68’), které je v záběru s hnacím pastorkem (74).

-9CZ 290502 B6
15. Nástrojová hlava podle některého z nároků 11 až 14, vy z n a č u j i c í se tím, že převodové prostředky jsou tvořeny převodem (22) do pomala s navzájem souosým hnacím hřídelem (84) a výstupním hřídelem (72), přičemž tento převod (22) do pomala je proveden jako harmonický převod nebo jako planetový převod.
16. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10). ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový' hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14). přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16), přičemž převod (22) do pomala je opatřen výstupním hřídelem (72), který je otočný koncentricky k ose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubenou deskou (68) pracovního šoupátka (16). v y znáčů j í c í se tím, že převod (22) do pomala je proveden jako harmonický převod nebo jako planetový převod.
17. Nástrojová hlava podle nároku 15 nebo 16, vyznačující se tím, že stavěči motor (24) a převod (22) do pomala jsou nejméně zčásti radiálně a axiálně integrovány jeden do druhého.
18. Nástrojová hlava podle nároku 17, v y z n a č u j í c í se t í m , že stavěči motor (24) nebo jeho hnací hřídel (84) jsou opatřeny centrálním vybráním pro uložení převodu (22) do pomala.
19. Nástrojová hlava podle nároku 17, vy zn ač uj í c í se t í m , že převod (22) do pomala je opatřen centrálním vybráním pro uložení stavěcího motoru (24).
20. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 19, v y z n a č u j í c í se tím, že pracovní šoupátko (16) je bez vůle uloženo ve valivém vedení (52), s výhodou prismatickém, které je pevně spojeno se základním tělesem (10), přičemž toto valivé vedení (52) je pružně deformovatelné a pracovní šoupátko (16) je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením (56), účinným při dosažení hranice pružné deformovatelnosti valivého vedení (52).
21. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala ve směru posuvu spřažen s pracovním šoupátkem (16), a převod (22) do pomala je opatřen výstupním hřídelem (72), který je otočný koncentricky kose (12) základního tělesa (10) a je opatřen hnacím pastorkem (74), který je v záběru s ozubenou deskou (68) pracovního šoupátka (16), vyznačující se tím, že pracovní šoupátko (16) je bez vůle uloženo ve valivém vedení (52), s výhodou prismatickém, které je pevně spojeno se základním tělesem (10), přičemž toto valivé vedení (52) je pružně deformovatelné a pracovní šoupátko (16) je přídavně opatřeno dalším kluzným vedením (56), účinným při dosažení hranice pružné deformovatelnosti valivého vedení (52).
22. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1, 2, 6 až 13, 15 až 20, vy z n ač u j í c í se t í m , že vyvažovači šoupátko (18) je uloženo ve valivém vedení (60), které je pevně spojeno se základním tělesem (10).
23. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 22, v y z n a č u j í c í se t í m , že sestává ze šoupátkové konstrukční skupiny (34), obsahující pracovní šoupátko (16) a případně

- 10CZ 290502 B6 vyvažovači šoupátko (18), hnací konstrukční skupiny (36), obsahující stavěči motor (24) a převod (22) do pomala, a připojovací konstrukční skupiny (38), obsahující nástrojový hřídel (28), které jsou navzájem rozebíratelně spojeny ve spojovacích místech (30, 32).
24. Nástrojová hlava podle nároku 23, vy z n a č u j í c í se t í m , že šoupátková konstrukční skupina (34) obsahuje měřicí zařízení (20) pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka (16) vůči základnímu tělesu (10).
25. Nástrojová hlava podle nároku 24, vy z n a č u j í c í se t í m , že šoupátková konstrukční skupina (34) nebo hnací konstrukční skupina (36) obsahuje s měřicím zařízením (20) propojenou měřicí a regulační elektroniku (106) pro regulaci stavěcího motoru (24).
26. Nástrojová hlava podle některého z nároků 23 až 25, vy z n a č u j í c í se tím, že připojovací konstrukční skupina (38) obsahuje zařízení (26) pro napájení proudem indukční cestou a přenos dat.
27. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) ave kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16), vyznačující se tím, že sestává ze šoupátkové konstrukční skupiny (34), obsahující pracovní šoupátko (16) a případně vyvažovači šoupátko (18), hnací konstrukční skupiny (36), obsahující stavěči motor (24) a převod (22) do pomala, a připojovací konstrukční skupiny (38), obsahující nástrojový hřídel (28), které jsou navzájem rozebíratelně spojeny ve spojovacích místech (30, 32), že šoupátková konstrukční skupina (34) obsahuje měřicí zařízení (20) pro přímé měření dráhy přestavení pracovního šoupátka (16) vůči základnímu tělesu (10), že šoupátková konstrukční skupina (34) nebo hnací konstrukční skupina (36) obsahuje s měřicím zařízením (20) propojenou měřicí a regulační elektroniku (106) pro regulaci stavěcího motoru (24) a že připojovací konstrukční skupina (38) obsahuje zařízení (26) pro napájení proudem indukční cestou a přenos dat.
28. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 27, vyznačující se tím, že stavěči motor (24) s rotačně symetrickým pláštěm (95) zasahuje do hmcovitého vybrání (96) v základním tělese (10), přičemž toto hmcovité vybrání (96) je koncentrické s osou (12) základního tělesa (10) a v oblasti hmcovitého vybrání (96) v základním tělese (10) je na vnější straně pláště (95) stavěcího motoru (24) vytvořena štěrbina (98), propojená s přívodem chladicího média pro chlazení stavěcího motoru (24).
29. Nástrojová hlava pro obráběcí stroje, která sestává ze základního tělesa (10), ze kterého axiálně vystupuje se vřetenem obráběcího stroje spojitelný nástrojový hřídel (28) a ve kterém je uspořádáno nejméně jedno pracovní šoupátko (16), které je přestavitelné napříč kose (12) základního tělesa (10) a opatřeno čelně vystupujícím nástrojovým lůžkem (14), přičemž v základním tělese (10) je dále uspořádán stavěči motor (24), který je převodem (22) do pomala spřažen s pracovním šoupátkem (16), vyznačující se tím, že stavěči motor (24) s rotačně symetrickým pláštěm (95) zasahuje do hmcovitého vybrání (96) v základním tělese (10), přičemž toto hmcovité vybrání (96) je koncentrické s osou (12) základního tělesa (10) a v oblasti hmcovitého vybrání (96) v základním tělese (10) je na vnější straně pláště (95) stavěcího motoru (24) vytvořena štěrbina (98), propojená s přívodem chladicího média pro chlazení stavěcího motoru (24).

- 11 CZ 290502 B6
30. Nástrojová hlava podle nároku 28 nebo 29, vy zn a č u j í cí se t í m , že část hmcovitého vybrání (96), ve které se nachází štěrbina (98), je uspořádána v připojovací konstrukční skupině (38).
31. Nástrojová hlava podle některého z nároků 26 až 30, v y z n a č u j í c í se tím, že zařízení (26) pro napájení proudem je uspořádáno v krytu (104), obtékaném zvenčí chladicím médiem ze štěrbiny (98).
32. Nástrojová hlava podle některého z nároků 23 až 31, v y z n a č u j í c í se t í m , že hnací konstrukční skupina (36) svým v axiálním směru vystupujícím úložným pouzdrem (76) pro výstupní hřídel (72) zasahuje do v axiálním směru otevřeného otvoru (78) v šoupátkové konstrukční skupině (34).
33. Nástrojová hlava podle nároku 32, v y z n a č u j í c í se t í m , že úložné pouzdro (76) pro výstupní hřídel (72) zasahuje do podlouhlého otvoru (80) ve vyvažovacím šoupátku (18).
34. Nástrojová hlava podle některého z nároků 1 až 33, vy z n a č u j í c í se tím, že pracovní šoupátko (16) je opatřeno radiálním vrtáním (110), které je propojeno s nástrojovým lůžkem (14), probíhá rovnoběžně se směrem přestavování a je propojeno s kanálkem (112) pro chladicí médium v základním tělese (10).
35. Nástrojová hlava podle nároku 34, vy z n a č u j í c í se tím, že kanálek (112) pro chladicí médium v základním tělese (10) je opatřen zásuvnou trubkou (114), která kluzně kapalinotěsně zasahuje do radiálního vrtání (110).
36. Nástrojová hlava podle některého z nároků 23 až 35, vyznačující se tím, že šoupátková konstrukční skupina (34) je opatřena prstencovým pláštěm (40), který je prostřednictvím víka (42) upnut proti otáčení a posuvu na základním tělese (10).
37. Nástrojová hlava podle některého z nároků 23 až 36, v y z n a č u j í c í se tím, že základní těleso (10) je, s výhodou v oblasti šoupátkové konstrukční skupiny (34), opatřeno konektorem (116) pro galvanické napájení proudem a přenos dat.