PL150169B2 - Wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy - Google Patents

Description

POLSKA

RZECZPOSPOLITA

LUDOWA

OPIS PATENTOWY PATENTU TYMCZASOWEGO

150 169

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: 88 03 10 (P. 271149)

Int. Cl.⁴ B23B 19/00 B23Q 1/08 A61C 1/05

Pierwszeństwo-CZYTELNIA

URZĄD

PATENTOWY

PRL

Zgłoszenie ogłoszono: 88 09 29

Opis patentowy opublikowano: 1990 08 31

Urzędu Potentowego

Twórca wynalazku: Piotr Stępień

Uprawniony z patentu tymczasowego: Wyższa Szkoła Inżynierska, Koszalin (Polska)

Wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy

Przedmiotem wynalazku jest wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy z wrzecionem napędzanym turbino wo i przesuwnym względem korpusu w kierunku osiowym. Wrzeciennik ten znajduje zastosowanie w specjalnych, precyzyjnych operacjach technologicznych, np. grawerowanie i kształtowanie regularnej struktury geometrycznej powierzchni technicznych, gdzie w niektórych przypadkach zastosowań istnieje potrzeba osiowego przemieszczania wirującego wrzeciona z zamocowanym narzędziem na niewielkiej drodze, rzędu ułamków milimetra do milimetra.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 89 284 wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy w postaci wiertarki dentystycznej napędzanej turbiną.

W korpusie wiertarki jest zamocowana łożyskowa panewka, w której jest osadzony obrotowo wirnik w ten sposób, że jedno czoło jego kołnierza jest oparte o czoło panewki przy czym na tym czole panewki są wyloty otworów, skierowane na powierzchnię kołnierza wirnika, których wloty są w przestrzeni, ograniczonej korpusem wiertarki i łożyskową panewką, do której jest doprowadzone powietrze do łożysk. Natomiast wlot kanału, którym jest odprowadzane powietrze napędzające turbinę, jest usytuowany nad wieńcem łopatkowym turbiny.

Znany jest również wrzeciennik z napędem turbinowym, w którym wrzeciono ma na końcu kołnierz, stanowiący wieniec turbiny, osadzony z luzem osiowym. Luz ten tworzy w czasie pracy szczeliny powietrzne po obu stronach kołnierza. Do wieńca turbiny doprowadzone są styczne kanały powietrza, wlotowy i wylotowy. W tak zbudowanym wrzecienniku nie można wymuszać osiowego ruchu wrzeciona względem korpusu wrzeciennika.

Wrzeciennik według wynalazku ma wylot dodatkowego kanału na przeciwko drugiego czoła kołnierza, będącego na obwodzie wieńcem turbiny. Wylot tego kanału usytuowany jest na przedłużeniu osi wrzeciona i zasilany jest zmiennym i regulowanym ciśnieniem powietrza.

Wzrost ciśnienia powietrza w tym kanale powoduje wzrost ciśnienia w połączonej z nim szczelinie powietrznej i przesunięcia się wrzeciona wzdłuż osi względem panewki.

Korzystnie kanał ten znajduje się w pokrywce, osadzonej w korpusie za pomocą gwintu i stanowiącej dyszę powietrza. Osadzenie za pomocą gwintu stwarza możliwość regulacji szczeliny powietrznej, a przez to regulacji osiowego przesuwu wrzeciona.

150 169

Inna postać wrzeciennika według wynalazku ma na przeciwko drugiego czoła kołnierza będącego wieńcem turbiny, osadzony w korpusie biegun rdzenia elektromegnesu. Elektromagnes ten oddziaływuje siłami pola magnetycznego na wieniec turbiny i wrzeciono, powodując osiowe przesuwanie się wrzeciona względem panewki i korpusu w niewielkim zakresie.

Korzystnie koniec rdzenia osadzony jest w korpusie za pomocą gwintu, co stwarza możliwość regulacji szczeliny powietrznej przez wkręcenie lub wykręcenie.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wrzeciennik w przekroju osiowym, fig. 2 - inną odmianę wrzeciennika w przekroju osiowym, fig. 3 - wrzeciennik w przekroju poprzecznym.

Wrzeciennik ma korpus 1, w którym osadzona jest łożyskowa panewka 2, uszczelniona pierścieniami gumowymi 3, w której umieszczone jest wrzeciono 4 z końcówką roboczą 5. Na drugim końcu wrzeciono 4 ma kołnierz, który na obwodzie stanowi wieniec turbiny 6. Jedno czoło kołnierza jest oparte o czoło panewki 2. Na powierzchni cylindrycznej panewki 2 oraz jej czole są przelotowe otwory, których wyloty skierowane są na część cylindryczną wrzeciona i powierzchnię jego kołnierza.

W korpusie 1 jest nadto kanał 7 doprowadzający powietrze do turbiny, kanał 8 odprowadzający powietrze, kanał 9 doprowadzający powietrze do łożysk.

Jak pokazano na fig. 1, korpus 1 zamknięty jest od strony wieńca turbiny 6 za pomocą pokrywki 11, która osadzona jest za pomocą gwintu i posiada w osi kanał (10) powietrza.

Działanie wrzeciennika jest następujące. Turbina napędzana jest powietrzem doprowadzanym kanałem 7 i odprowadzanym kanałem 8. Powietrze doprowadzane kanałem 9 przechodząc przez otwory wykonane w powierzchni cylindrycznej łożyskowanej panewki 2 tworzy powietrzne łożyska promieniowe dla wrzeciona 4, zaś przechodząc przez otwory, których wyloty skierowane są na kołnierz wrzeciona - łożysko osiowe.

Druga powierzchnia czołowa kołnierza wrzeciona 4 łożyskowana jest również osiowo poprzez ciśnienie gazu doprowadzanego kanałem 10 do szczeliny powietrznej między tym kołnierzem a pokrywką 11. Ciśnienie to wytwarzane jest częściowo również przez sprężone powietrze napędzające turbinę kanałami 7 i 8. Zmieniając w sposób kontrolowany ciśnienie w kanale 10 zmienia się stan równowagi ciśnień po obu stronach kołnierza wrzeciona 4, co powoduje osiowe przesunięcie tego wrzeciona. Charakterystyczną cechą takiej budowy wrzeciennika jest to, że podczas ruchu wrzeciona w kierunku osiowym w kierunku końcówki roboczej 5 następuje wzrost ciśnienia w łożysku promieniowym i łożysku wzdłużnym zasilanym przez otwory w panewce.

Odpowiednie ukształtowanie i rozmieszczenie kanałów 7 i 8 doprowadzającego i odprowadzającego sprężone powietrze napędzające turbinę może zapewnić korzystne zmiany prędkości obrotowej turbiny podczas osiowego przemieszczania wrzeciona.

Jak pokazano na fig. 2 korpus 1 zamknięty jest od strony wieńca turbiny 6 za pomocą końca rdzenia elektromagnesu 12, który osadzony jest za pomocą gwintu. Cewka elektromegnesu 13 umieszczona jest na zewnątrz wrzeciennika, co zapewnia dobre warunki chłodzenia cewki i ułatwia jej wymianę.

Działanie wrzeciennika jest następujące. Ruch obrotowy wrzeciona 4 następuje na skutek stycznego przypływu sprężonego powietrza kanałami 7 i 8. Osiowe przesunięcia wrzeciona 4 następują na skutek przyciągania jego ferromagnetycznego kołnierza do rdzenia elektromagnesu

12.

Claims (3)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy z wrzecionem napędzanym turbinowo, mający korpus z zamocowaną łożyskową panewką, w której jest osadzone obrotowe wrzeciono w ten sposób, że jedno czoło jego kołnierza, będącego na obwodzie wieńcem turbiny, jest oparte o czoło panewki, przy czym na tym czole panewki są wyloty otworów, skierowane na powierzchnię kołnierza, których wloty są w przestrzeni ograniczonej korpusem i łożyskową panewką, do której jest doprowadzone powietrze do łożysk, przy czym kołnierz osadzony jest z luzem wzdłuż osi

150 169 wrzeciona, tworzącym w czasie pracy szczeliny powietrzne po obu stronach kołnierza, natomiast do wieńca turbiny doprowadzone są styczne kanały powietrza, wlotowy i wylotowy, znamienny tym, że naprzeciwko drugiego czoła kołnierza, będącego na obwodzie wieńcem turbiny (6), znajduje się wylot kanału (10), usytuowany na przedłużeniu osi wrzeciona (4), zasilany zmiennym i regulowanym ciśnieniem powietrza.

2. Wrzeciennik według zastrz. 1, znamienny tym, że kanał (10) znajduje się w pokrywce (11) osadzonej w korpusie (1) za pomocą gwintu i stanowiącej dyszę powietrza.

3. Wrzeciennik szybkoobrotowy małej mocy z wrzecionem napędzanym turbinowo, mający korpus z zamocowaną łożyskową panewką, w której jest osadzone obrotowo wrzeciono w ten sposób, że jedno czoło jego kołnierza, będącego na obwodzie wieńcem turbiny, jest oparte o czoło panewki, przy czym na tym czole panewki są wyloty otworów, skierowane na powierzchnię kołnierza wrzeciona, których wloty są w przestrzeni ograniczonej korpusem i łożskową panewką, do której jest doprowadzone powietrze do łożysk, przy czym kołnierz osadzony jest z luzem wzdłuż osi wrzeciona, tworzącym w czasie pracy szczeliny powietrzne po obu stronach kołnierza, natomiast do wieńca turbiny doprowadzone są kanały powietrza, wlotowy i wylotowy, znamienny tym, że w otworze korpusu (1) naprzeciwko drugiego czoła kołnierza będącego weńcem turbiny (6), osadzony jest korzystnie za pomocą gwintu, biegun rdzenia elektromegnesu (12), oddziaływujący siłą pola magnetycznego na wieniec turbiny (6) i wrzeciono (4).

Fig.2

Fig.3

Pracownia Poligraficzna UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 1500 zł