FI75750C - Styranordning foer ett skaerbraennarmunstycke. - Google Patents

Description

i 75750

Polttoleikkauspa.Uin ohjauslaite.

Keksinnön kohteena on polttoleikkauspillin ohjauslaite, johon kuuluu runko, pitkän akselin muotoinen ohjainvarsi, jonka toiseen päähän polttoleikkauspilli on kiinnitetty ja joka ohjain-varsi on laakeroitu runkoon nähden aksiaalisesti liikkuvaksi ja akselinsa ympäri pyöriväksi, ja ohjainvarren ohjaus- ja käyttölaitteet, joilla ohjainvarsi on sekä aksiaalisesti siirrettävissä että akselinsa ympäri pyöritettävissä, jolloin ohjainvarren aksiaaliliikkeen aikaansaava käyttölaite on kiinnitetty ohjainvarren mukana pyörivään osaan, jonka läpi ohjain-varsi pääsee aksiaalisesti liikkumaan ja joka mukana pyörivä osa on muodostettu voimansiirtoelimeksi ohjainvarren pyörimisliikkeen aikaansaavan käyttölaitteen ja ohjainvarren välille.

Tällainen laite on tunnettu patenttijulkaisusta SE-422 169. Tässä tunnetussa laitteessa ohjainvarren aksiaaliliikkeen ohjaus perustuu työkappaleen pinnan seurantaan tuntoelimen avulla samalla kun ohjainvarren pyöritys tapahtuu jollakin ennalta määrätyllä, esim. vakiolla nopeudella. Ohjainvarren aksiaali-liike seuraa siis pakko-ohjatusti työkappaleen pinnan muotoa polttimen liikeradalla sitä mukaa kun poltin etenee ohjain-varren pyörimisen seurauksena. Tällä tunnetulla laitteella voidaan työstää vain sellaisia pintoja, joilla on projektio ohjainvarren aksiaalisuuntaa vastaan kohtisuorassa tasossa. Lieriövaipan tai putken työstäminen sisäpuolelta ei ole lainkaan mahdollista. Leikkuukuvio rajoittuu ohjainvarren kanssa samankeskisen lieriöpinnan ja työkappaleen työstettävän pinnan välisen leikkausviivan muodostamaan kuvioon. Ts. laitteella voidaan leikata ympyrän muotoisen reiän lisäksi soikeita reikiä kun työstettävä lieriökappale asetetaan vinoon asentoon ohjain-varren aksiaalisuuntaan nähden. Huolimatta laitteen monimutkaisesta rakenteesta sen käyttösovllutukset jäävät varsin rajoitetulle aliieelle.

Hakijan US-patenttijulkaisusta 4,455,015 tunnetaan laite, jolla 2 75750 voidaan leikata sylintereihin ja putkiin sisältäpäin pyöreitä tai soikeita reikiä. Tässä tunnetussa laitteessa on ohjausvar-ren pyöritysliikkeen ja aksiaalisen liikkeen välinen riippuvuus toteutettu vipumekanismilla, jolloin leikkauskuvion muuttaminen vaatii vipusuhteiden muuttamista. Myöskin laitteen sovittaminen eri muotoisten pintojen työstämiseen vaatii tarkkaa ja aikaa vievää asettelutyötä. Erityisenä rajoituksena on se, ettei laite sovellu putken katkaisuun.

Keksinnön tarkoituksena on edelleenkehittää tätä laitetta siten, että sen soveltuvuus ja käyttöalue saadaan tähänastista olennaisesti laajemmaksi samalla kun halutun leikkauskuvion valitseminen voidaan suorittaa helposti numeerista ohjausta hyväksikäyttäen. Keksinnön lisätarkoituksena on parantaa mainittua laitetta siten, että sen sovittaminen myös eri muotoisten pintojen ja työkappaleiden työstämiseen yhdistettynä halutun leikkauskuvion valintamahdollisuuteen voidaan suorittaa ohjelmointiteitse ilman mekaanisten osien uudelleenasetteluja.

Nämä tarkoitukset saavutetaan oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen keksinnön tunnusmerkkien perusteella.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista ohjauslaitetta perspektiivikuvana ja kuvio 2 esittää laitteen ohjainvarren poikkileikkausta.

Kuvio 3 esittää suuremmassa mittakaavassa laitteen olennaista osaa, keskiakselin yläpuolen esittäessä aksiaalista leikkausta.

Runkojohteiden 1 varaan on pyörillä 6 liikkuvaksi asetettu runko-osa la, joka puolestaan kannattaa runko-osaa Ib. Runko-osa Ib muodotaa alustan muille ohjauslaitteille ja se on tuet-

II

3 75750 tu korkeudensäätöruuveilla 7 runko-osaan la. Vaijeri-, ketju-tms. käytöllä 8 voidaan ruuveja 7 pyöritää ja siten alustan Ib korkeutta säätää. Alusta Ib kannattaa sylinterimäistä runko-osaa le, jonka sisäpuolella on laakeri 3 ohjainvarren 2 tukemiseksi. Alusta Ib kannattaa myös toista laakeria 4, jonka läpi ohjainvarsi 2 kulkee. Pitkän akselin, sopivimmin onton putken muotoinen ohjainvarsi 2 on laakereiden 3 ja 4 varassa pyörivä sekä aksiaalisuunnassa liukuva. Ohjainvarren 2 vapaaseen päähän on kiinnitetty polttoleikkauspilli 5.

Runko-osaan le on kiinnitetty ohjattava moottori 9, joka on esim. askel- tai tasavirtamoottori. Moottori 9 käyttää hammaspyörää 10, joka on tartunnassa hammaspyörän 11 hammaskehään. Hammaspyörä 11 on tuettu laakerin 3 välityksellä runkoon kuviosta 3 näkyvällä tavalla. Kohdassa 19 olevilla ruuveilla, jotka on jaettu pitkin akselia 2 ympäröivää kehää, hammaspyörä 11 on kiinnitetty laakeriosaan 3b. Tämä laakeriosa puolestaan on kiinnitetty ruuveilla 3d toiseen laakeripuoliskoon 3c. Runkoon liittyvän laakeriosan 3e pinnat on päällystetty sopivalla liukulaakerimateriaalilla. Laakeriosat 3b ja 3e muodostavat siis keskenään laakeriosan 3b pyörimisen sallivan liukulaakerin. Täten siis hammaspyörä 11 on laakeroitu pyörivästi runkoon. Jotta ohjainvarren 2 mahdolliset taipumat eivät estäisi ohjausvarren 2 aksiaalista liikettä laakerin 3 läpi, on laake-riosien 3b ja 3c sisäpuolelle asetettu laakeriholkki 3a, jonka ulkopinta muodostaa pallolaakerin, joka sallii ohjainvarren 2 mahdolliset taipumat sen liikkuessa laakerin 3 läpi. Ohjainvarsi 2 liukuu siis aksiaalisuunnassa laakeriosan 3a sisäpintaa vasten.

Hammaspyörään 11 on kiinnitetty evä 12, jonka reuna on liukuvassa tartunnassa ohjainvarren 2 pituussuuntaisessa urassa 13 (kuvio 2) . Hammaspyörän 11 pyöriessä ohjainvarsi 2 pyörii siis mukana. Ohjainvarsi 2 pääsee kuitenkin samalla liikkumaan ak-siaalisesti.

Ohjainvarren 2 aksiaaliliikettä varten on järjestetty toinen 4 75750 ohjattava moottori 16, joka myös voi olla askel- tai tasavirtamoottori. Moottori 16 on kiinnitetty hammaspyörään 11, jolloin se seuraa ohjainvarren 2 pyöritysliikettä. Kuviossa 1 kiinnitykseen on käytetty erillistä kiinnityslevyä 17, mutta kiinnityksessä voidaan käyttää hyväksi myös evää 12, joka kuvion 3 tapauksessa on kiinnitetty hammaspyörän 11 yhteyteen erillisen kiinnityslevyn 11a välityksellä. Jotta optimaalisella tilankäytöllä saavutettaisiin mahdollisimman pitkä aksiaaliliike, ovat hammaspyörä 11 ja käyttölaite 15, 16 sijoitetut ohjainvar-relle 2 polttoleikkauspilliin 5 nähden vastakkaiselle puolelle ohjainvarren kannatuslaakereita 3, 4.

Moottori 16 käyttää hammaspyörää 15, joka on tartunnassa ohjain-varren 2 hammastukseen 14. Ohjainvarsi 2 on siis itse muodostettu hammastangoksi sen aksiaalista liikuttamista varten. Hammas-tuksen 14 pituus valitaan vastaamaan suurinta haluttua poltto-leikkauspillin 5 aksiaalisuuntaista liikettä. Kuten kuviosta 2 näkyy, on hammastanko muodostettu ohjainvarren vaippapinnan sisäpuolelle, jolloin ohjainvarsi hammastankoineen pääsee liukumaan sylinterimäisillä liukulaakeripinnoilla varustettujen laa-kereiden 3, 4 läpi.

Moottorit 9 ja 16 saavat ohjauksensa ohjausyksiköltä 20, jossa on numeronäppäimillä ohjelmoitava mikroprosessori, joka voidaan ennalta ohjelmoida siten, että tietyllä numeronäppäilyllä saadaan moottorit 9 ja 16 suorittamaan halutunlaista liikettä joko toisistaan riippumattomasti tai toisistaan riippuvaisesti. Kun moottoreita ohjataan toisistaan riippumattomasti, saadaan pyöritys- ja aksiaaliliike tapahtumaan vuoron perään halutunpitui-sina jaksoina. Tällöin voidaan pyöreitä tai monikulmaisia putkia katkaista kohtisuoraan, porrastetusti tai halutulla viisteellä. Esim. sylinterin muotoiseen pintaan voidaan tehdä polttoleik-kauspillillä 5 reikä, jonka muoto on vapaasti valittavissa. Ainoana rajoituksena työkappaleiden ja leikkauskuvioiden muotoon nähden on ohjausyksikköön 20 liittyvän mikroprosessorin ohjelmointi ja suorituskyky. On selvää, että nykyisellä mikro-prosessoritekniikalla kaikki käytännössä esiintyvät ohjaustar-

II

5 75750 peet voidaan tyydyttää.

Siirryttäessä tasopintojen leikkaamiseen, tarvitsee ainoastaan pysäyttää moottori 9 määrättyyn asentoon, minkä jälkeen kytketään pyörien 6 käyttö. Jälleen voidaan johteiden 1 varassa tapahtuva poikittaisliike tehdä halutulla tavalla riippuvaiseksi moottorin 16 ohjauksesta. Siten myös tasolevyyn voidaan tehdä mielivaltaisia leikkauskuvioita. Kun kysymyksessä on pystysuuntainen tasopinta, esim. neliöputken pystysuuntainen sivu, käännetään polttoleikkauspilli 5 moottorilla 9 vaakasuuntaiseksi, siirretään laite johteilla 1 kohtaan, jossa polttoleikkauspilli 5 on sopivalla työstöetäisyydellä työkappaleen pinnasta ja korkeudensäätöelimillä 7, 8 siirretään polttoleikkauspilliä 5 pystysuunnassa. Pystyliikkeeseen voidaan yhdistää vaakaliike moottorilla 16 viiston leikkauksen aikaansaamiseksi pystypin-taan. Vuorottaiskäytöllä saadaan porrastettu leikkauskuvio.

On selvää, ettei keksintö ole rajoittunut edellä esitettyyn suoritusesimerkkiin, vaan rakenteelliset yksityiskohdat voivat monin tavoin vaihdella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (8)

1. 6 75750
2. 1. Polttoleikkauspillin ohjauslaite, johon kuuluu runko (1), pitkän akselin muotoinen ohjainvarsi (2), jonka toiseen päähän polttoleikkauspilli (5) on kiinnitetty ja joka ohjainvarsi on laakeroitu (3, 4) runkoon (1) nähden aksiaalisesti liikkuvaksi ja akselinsa ympäri pyöriväksi, ja ohjainvarren ohjaus- ja käyttölaitteet (9 - 16, 20), joilla ohjainvarsi (2) on sekä aksiaalisesti siirrettävissä että akselinsa ympäri pyöritettävissä, jolloin ohjainvarren aksiaaliliikkeen aikaansaava käyttölaite (15, 16) on kiinnitetty ohjainvarren mukana pyörivään osaan (11) , jonka läpi ohjainvarsi pääsee aksiaalisesti liikkumaan ja joka mukana pyörivä osa (11) on muodostettu voi-mansiirtoelimeksi ohjainvarren pyörimisliikkeen aikaansaavan käyttölaitteen (9, 10) ja ohjainvarren (2) välille, tunnettu siitä, että molemmat käyttölaitteet (9, 10 ja 15, 16. on järjestetty numeerisesti ohjattavaksi siten, että pyö-ritysliike ja aksiaaliliike voidaan ohjata tapahtumaan joko samanaikaisesti toisistaan riippuvaisella tavalla tai vuoron perään halutun pituisina jaksoina.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnet-t u siitä, että ohjainvarren mukana pyörivä osa on ohjain-vartta keskeisesti ympäröivä hammaspyörä (11), joka on kiinnitetty ohjainvartta ympäröivän ja kannattavan laakeriosan (3a) ja rungon välissä pyörivään laakeriosaan (3b), että hammaspyörän (11) hammaskehä on tartunnassa ensimmäisen numeerisesti ohjattavan moottorin (9) käyttämään hammaspyörään (10), että ohjainvartta ympäröivään hammaspyörään (11) on kiinnitetty toinen numeerisesti ohjattava moottori (16), jonka käyttämä hammaspyörä (15) on tartunnassa ohjainvarren muodostamaan hammastankoon (2, 14), ja että ohjainvartta ympäröivään hammaspyörään (11) on kiinnitetty ohjainevä (12), joka on liukuvassa tartunnassa ohjainvarren pituussuuntaisessa urassa (13). 1 II Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjainvarren (2) mukana pyörivä osa 7 75750 (11) ja ohjainvarren aksiaaliliikkeen aikaansaava käyttölaite (15, 16) ovat sijoitetut ohjainvarrelle (2) polttoleikkauspil-liin (5) nähden vastakkaiselle puolelle ohjainvarren kannatus-laakereita (3, 4).
4. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjainvarren (2) aksiaaliliikkeen aikaansaava hammastanko (14) on ohjainvarren lieriöpin-nan sisäpuolella ja ohjainvarsi (2) hammastankoineen (14) on ohjattuna ohjainvartta kannattavan liukulaakerin (3a) läpi ja ulottuu kaikissa käyttötilanteissa olennaisen matkan liukulaakerin (3a) molemmille puolille.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjainvartta kannattavan liukulaakerin (3a) ulkopinta on pallomainen ja sitä ympäröivä, runkoon nähden pyörivä laakeriosa (3b) on kiinnitetty ohjainvartta ympäröivään hammaspyörään (11).
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjainvarsi (2) käyttölaitteineen (9 - 16) on tuettu alustalle (Ib), jonka korkeus on säädettävissä muun runko-osan (la, 1) suhteen, ja että mainittu alusta (Ib) on tuettu ohjainvarteen nähden poikittaisille johteille (1), joiden varassa alusta (Ib) on liikutettavissa vaakatasossa ohjainvarteen (2) nähden poikittaisessa suunnassa.
7. 7. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ohjainvarsi (2) on ontto putki.
8. 8. Menetelmä jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukaisen ohjauslaitteen käyttämiseksi, tunnettu siitä, että lieriömäisiä ja yleensä putkimaisia työkappaleita työstettäessä ohjainvarsi (2) asetetaan samansuuntaiseksi ja pidetään työstön aikana samansuuntaisena lieriön tai putken pituuskeskiakselin kanssa. 8 75750