CZ29051U1 - Upínač, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká upínače, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence, na stroji, který slouží k jejich příčnému dělení na kroužky menší výšky.

Dosavadní stav techniky

Obrobky tvaru prstence, jejichž průměr je výrazně větší než jejich výška a tloušťka, které slouží např. jako polotovary pro výrobu ložiskových kroužků, se z technologických důvodů vyrábějí vyšší, než je potřebný polotovar pro finální výrobek. Následně se prstenec příčně dělí na dva kroužky potřebné výšky, případně na více kroužků menší výšky. U prstenců od průměru 1000 mm a větších je při jejich dělení osa rotace prstence obvykle svislá. Právě prstence větších rozměrů je problematické příčně dělit na poloviny, třetiny apod., neboť gravitace Země způsobí, že po odřezání horní části prstence, tj. horního kroužku, dojde kjeho dosednutí na kroužek pod ním. Jedná se o rychlý děj a v případě, kdy dělící nástroj, který je mezi těmito kroužky, nestihne včas odjet z místa řezu, dojde k neřízenému kontaktu nástroje s kroužky, jeho sevření a poškození.

V současné době je upínání prstenců pro jejich příčné dělení realizováno standardními ručními svěráky nebo standardním ručním či hydraulickým sklíčidlem. Takové upnutí je levné z hlediska technického vybavení, ale při upichování prstence musí po oddělení horní části dojít k velmi rychlému vyjetí nástroje z řezu, jinak dojde k poškození nástroje. Avšak bezpečné vyjetí nástroje z prostoru mezi oddělenými částmi prstence je v tomto případě obtížně realizovatelné.

Upnutí prstence pro jeho příčné dělení lze realizovat také tak, že jeho dolní část je upnuta do sklíčidla s vlastním náhonem a horní část prstence je přidržována speciálním nůžkovým mechanizmem, který zajišťuje, aby po oddělení horní kroužek nespadl na nástroj. Nůžkový mechanizmus má tři nebo čtyři ramena, jejichž délka je závislá na vnitřním průměru děleného prstence. Tato ramena jsou orientována svisle a jsou spojena objímkami. Objímky mají vnitřní otvor, kterým prochází vodicí sloup. Osa sloupu musí být v ose rotace upínací desky. Pohyb objímky po sloupu zajišťuje stejnoměrný společný pohyb ramen. Potřebnou sílu vyvozuje hydraulický mechanizmus. Při upnutí obrobku hydraulický mechanizmus rozevře ramena a ta se opřou o vnitřní plochu prstence. Celá tato soustava je udržována v takové poloze, že po oddělení horního kroužku nedojde k jeho spadnutí na dolní kroužek. Nevýhodou tohoto řešení je zejména to, že celá soustava je značně vysoká, dosahuje až výšky rovné průměru největšího kroužku, který lze mechanizmem přidržovat. Další nevýhodou tohoto řešení je to, že tato soustava musí být poháněna, tzn., že hornímu kroužku musí být udělována stejná rychlost jako dolnímu kroužku. Stroj s takovým mechanizmem na dělení prstenců tedy musí mít dva pohony rotace. Kdyby prstenec nebyl poháněný, tak v okamžiku dokončení řezu, tj. oddělení kroužků dělícím nástrojem, by došlo k jejich vzájemnému pootočení a poškození nástroje. Tento upínací a zároveň unášecí mechanizmus musí být možno odsunout mimo pracovní prostor, aby bylo možné s kroužky manipulovat, tj. přenášet je do pracovního prostoru a z něj, měřit apod.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje upínač, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence na upínací desce stroje pro jejich příčné dělení, v provedení podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje alespoň tři radiálně posuvné konzoly vybavené prostředky pro jejich polohování v myšleném kruhu na upínací desce stroje, z nichž každá konzola je opatřena dvojicí upínacích čelistí, kde dolní čelist je pevně spojena s konzolou a je tvarově uzpůsobena pro upnutí obrobku, zatímco horní čelist je posuvně uložena na šikmém vedení posuvně uloženém na konzole a její vzdálenost vůči dolní čelisti je nastavitelná, přičemž dráhy pohybů horních čelistí svírají s rovinou drah pohybů dolních čelistí ostrý úhel.

Vzdálenost horních čelistí od dolních čelistí je nastavitelná pomocí stavěčích šroubů uložených v konzolách.

-1 CZ 29051 Ul

Dolní čelisti jsou opatřeny vnějšími osazeními, jejichž svislé plochy tvoří tvarové uzpůsobení dolních čelistí pro upnutí obrobku.

Upínač podle technického řešení umožňuje bezpečné upnutí obrobků, zejména obrobků ve tvaru prstence, a zajišťuje, že následně po jejich příčném dělení nedojde ke spadnutí oddělené části na oddělovanou část, a tím k poškození dělícího nástroje. Upínač umožňuje jednoduše upínat obrobky různých průměrů a různé tloušťky, neboť homí i dolní čelisti jsou snadno přestavitelné. Toto řešení vyžaduje pouze jeden pohon pro otáčení děleným prstencem, neboť po oddělení horního kroužku je zajištěno, že se oba kroužky nadále otáčejí stejnou rychlostí. Další výhodou upínače je jeho celkové provedení. Celá upínací soustava je nízká, kompaktní a uložená přímo na upínací desce stroje. Tím je umožněna bezproblémová ničím neomezující manipulace s oddělenými kroužky, což je zvláště výhodné u kroužků velkých průměrů.

Objasnění výkresů

Upínač, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence, podle technického řešení, je schematicky znázorněn na připojených výkresech. Na obr. 1 je zobrazen upínač se čtyřmi konzolami s upínacími čelistmi uložený na upínací desce stroje pro příčné dělení obrobků ve tvaru prstence, dělící pilový kotouč a dělící soustružnický nůž, vše v axonometrickém pohledu, obr. 2 znázorňuje detailní zobrazení uložení konzoly s upínacími čelistmi v drážce upínací desky, rovněž v axonometrickém pohledu, na obr. 3 je princip upnutí prstence upínacími čelistmi a jejich uložení na konzole při příčném dělení prstence, v částečném podélném řezu rovinou A-A, vyznačenou na obr. 4, na kterém je zobrazeno upnutí části prstence čelistmi jedné konzoly, v půdorysu, a obr. 5 znázorňuje rozložení sil homí upínací čelisti při upnutí prstence pri jeho příčném dělení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Upínač, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence i na upínací desce 2 stroje pro příčné dělení takových obrobků, sestává ze čtyř radiálně posuvných konzol 3, které jsou rovnoměrně uspořádány v myšleném kruhu na upínací desce 2 stroje a jsou vybaveny prostředky pro uložení, posun a upevnění v radiálních drážkách 4 upínací desky 2. Každá konzola 3 je opatřena dvojicí upínacích čelistí 5, 6. Dolní Čelist 5 je opatřena osazením 7, je pevně spojena s konzolou 3, a tedy se může pohybovat radiálně společně s konzolou 3 ve směru upínání prstence I, tj. ve směru pohybu Pf. Konzolu 3 spolu s dolní čelistí 5 lze přemístit do takové polohy, že lze upínat prstence 1 různých průměrů. Homí čelist 6 je posuvně uložena na šikmém vedení 8, které je pomocí kostky posuvně uloženo v konzole 3. Šikmé vedení 8 svírá s rovinou upínací desky 2 ostrý úhel a. Homí čelist 6 je pohyblivá ve směru pohybu P2 a zároveň je výškově přestavitelná ve směru pohybu P3 pomocí stavěcího šroubu 9 uloženého v konzole 3. Vodící plocha homí čelisti 6 je tedy skloněná vůči rovině upínací desky 2. Homí čelist 6 působí na oddělovanou část prstence 1, tj. horní kroužek 10, silou Fh, Tato síla má radiální složku Fr, která udržuje homí kroužek 10 v radiální poloze a upíná jej, a axiální složku Fa. která homí kroužek 10 nadzvedává, resp. s pomocí působení třecí síly radiální složky Fr. zabraňuje hornímu kroužku 10, aby se přiblížil k dolnímu kroužku 11. Dolní čelist 5 pak vyvozuje upínací a středící sílu Fd, která je větší než radiální složka Fr síly Fh homí čelisti 6. To zabezpečuje, že síla celého upínacího mechanizmu složená ze sil Fd dolních čelistí 5 a sil Fh horních čelistí 6 zabraňuje posunu či pádu horního kroužku 10. Zároveň pružné deformace horního kroužku 10 způsobují, že dochází kjeho nadzvedávání, tj. zvětšování mezery mezi horním kroužkem 10 a dolním kroužkem 1T.

Počet dvojic čelistí 5, 6 je závislý na velikosti dělených prstenců 1 a na konstrukčním provedení upínací desky 2. Je možno volit tří, čtyř a vícebodé upínání. Dolní čelisti 5 slouží k upnutí a ustředění děleného prstence i vůči ose rotace upínací desky 2. Homí čelisti 6 slouží k držení oddělované části prstence I v takové poloze, aby její oddělení mohlo proběhnout bezpečně a spolehlivě a bylo zajištěno bezpečné odjetí dělícího nástroje.

Dolní čelisti 5 i homí čelisti 6 mají vlastní zdroj upínací síly, který lze řídit, tedy upínací sílu čelistí 5, 6 lze regulovat. Tento princip na sobě nezávislých čelistí 5, 6 umístěných prostřednictvím konzol 3 na jedné upínací desce 2 umožňuje, aby dělící stroj měl pouze jeden pohon pro otáčení děleným prstencem I.

-2CZ 29051 Ul

Při upínání prstence i na upínací desce 2, který má být příčně rozdělen na kroužky 10, 11 menší výšky než je dělený prstenec I se konzoly 3 s dolními upínacími čelistmi 5 přestaví na průměr upínaného prstence L Prstenec I se umístí na dosedací plochy dolních čelistí 5 a jejich vnějších osazení 7 a dolní čelisti 5 se upnou pomocí hydraulického nebo elektromechanického mechani5 zrnu, případně ručně, zatímco homí čelisti 6 jsou neupnuté. Homí čelisti 6 se přestaví ve směru pohybu P3 nad polohu, ve které má dojít k dělení prstence 1, následně upnou, opět pomocí hydraulického nebo elektromechanického mechanizmu či ručně, ve směru P2 část prstence 1, která bude oddělena. Homí čelisti 6 jsou orientovány vůči vnitřní ploše prstence 1 tak, aby oddělovaná homí část byla trvale držena ve výškově neměnné poloze vůči dolní části.

io Následuje otáčení prstence I a jeho dělení dělícím nástrojem, kterým může být pilový kotouč 12 nebo soustružnický nůž 13. Během dělení prstence I jsou dolní upínací čelisti 5 i homí upínací čelisti 6 trvale ve stavu upnutém. Rozdělením prstence I vznikne pod horními čelistmi 6 dolní kroužek U držený dolními čelistmi 5, přičemž homí čelisti 6 drží oddělenou část prstence 1, tedy homí kroužek 10. Dělící nástroj tak může bezpečně odjet z mezery mezi kroužky 10, 11. Po od15 jetí dělicího nástroje jsou homí čelisti 6 uvedeny do stavu odepnuto. Homí kroužek 10 klesne na dolní kroužek 11 a může být jednoduše odebraný, neboť nad upínačem je volný prostor. Má-li být dolní kroužek 1_1 ještě dále příčně dělen, jsou homí čelisti 6 přestaveny do nové horizontální polohy a uvedeny do stavu upnuto. Poté může být provedeno další dělení dolního kroužku 11. Průmyslová využitelnost

Upínač podle technického řešení je určen pro bezpečné upínání obrobků, zejména ve tvaru prstenců různých průměrů, na specializovaných strojích pro jejich příčné dělení a při příčném dělení takových obrobků na obráběcích centrech.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Upínač, zejména pro upínání obrobků ve tvaru prstence na upínací desce stroje pro jejich 25 příčné dělení, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň tri radiálně posuvné konzoly (3) vybavené prostředky pro jejich polohování v myšleném kruhu na upínací desce (2) stroje, z nichž každá konzola (3) je opatřena dvojicí upínacích čelistí (5, 6), které mají na sobě nezávisle ovládané upínání, kde dolní čelist (5) je pevně spojena s konzolou (3) a je tvarově uzpůsobena pro upnutí obrobku, zatímco homí čelist (6) je posuvně uložena na šikmém vedení (8) posuvně uloženém na konzole (3) a její vzdálenost vůči dolní čelisti (5) je nastavitelná, přičemž dráhy pohybů horních čelistí (6) svírají s rovinou drah pohybů dolních čelistí (5) ostrý úhel (a).
2. 2. Upínač podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzdálenost horních čelistí (6) od dolních čelistí (5) je nastavitelná pomocí stavěčích šroubů (9) uložených v konzolách (3).
3. 3. Upínač podle nároku 1, vyznačující se tím, že dolní čelisti (5) jsou opatřeny 35 vnějšími osazeními (7), jejichž svislé plochy tvoří tvarové uzpůsobení dolních čelistí (5) pro upnutí obrobku.

   výkresy

   -3CZ 29051 Ul

   Seznam vztahových značek:

   prstenec upínací deska konzola radiální drážka upínací desky dolní čelist homí čelist osazení dolní čelisti šikmé vedení stavěči šroub horní kroužek dolní kroužek dělící pilový kotouč dělící soustružnický nůž a úhel

   Ρ1 směr pohybu dolní čelisti

   P2 směr pohybu homí čelisti

   P3 směr pohybu výškového nastavení homí čelisti

   Fh síla homí čelisti

   Fr radiální složka síly horní čelisti

   Fa axiální složka síly homí čelisti

   Fd síla dolní čelisti.

   -4cz 29051 Ul

   Obr. 2

   -5CZ 29051 Ul

   Obr. 3

   A

   Obr. 5

   Konec dokumentu