PL197816B1 - Głowica walcarska walcarki planetarnej - Google Patents

Abstract

1. G lowica walcarska walcarki planetarnej zawie- raj aca obudow e, wewn atrz której usytuowany jest zamocowany obrotowo, wydr azony wa l zewn etrzny i elementy s lu zace do obracania tego wa lu, jak rów- nie z wa l centralny usytuowany wewn atrz wa lu ze- wn etrznego w sposób umo zliwiaj acy przenoszenie jego ruchu obrotowego, który to wa l porusza si e w kierunku osiowym i mo ze by c zablokowany w kie- runku osiowym, przy czym wa l centralny wyposa zony jest w walec roboczy, znamienna tym, ze posiada wa l nastawczy (16) zamocowany obrotowo w g lowicy wa lu zewn etrznego (5), która znajduje si e przy zako n- czeniu wa lu, usytuowanym po przeciwnej stronie w stosunku do walca roboczego (7) i jest zasadniczo zablokowana w kierunku osiowym, przy czym wa l nastawczy (16) jest wyposa zony w element (17) wspó lpracuj acy z gwintowanym otworem (15) wa lu centralnego (6), a poza tym wa l nastawczy (16) po- siada tulej e ustalaj ac a (18), która w pozycji ustalonej tworzy sprz eg lo cierne, przynajmniej mi edzy wa lem nastawczym (16) i wa lem zewn etrznym (5). PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest głowica walcarska, stosowana zwłaszcza w planetarnym urządzeniu walcowniczym.

Głowice walcarskie o cechach zbieżnych z przedmiotem wynalazku stosowane są w planetarnych urządzeniach walcowniczych, w których roboczymi członami walcowniczymi są głównie walce stożkowe. Typowe głowice walcarskie zostały przedstawione między innymi w następujących publikacjach: opis patentowy USA nr 3 735 617 i 4 587 820. W pewnych praktycznych przypadkach stosowania głowic walcarskich według przedmiotowego wynalazku, bardzo ważne jest to, żeby walec mógł być dokładnie ustawiony w kierunku osiowym. Wadą znanych sposobów ustawiania walców jest to, że są one bardzo skomplikowane i /lub to, że ustawienie osiowe walca, wynikające z konstrukcji członu roboczego sprzęgła urządzenia ustawiającego, jest niedokładne. Rozwiązania należące do znanego stanu techniki wyposażone są głównie w sprzęgła zębate służące do łączenia ustawianych wzajemnie osi. Ustawianie osi wynikające z konstrukcji sprzęgieł znanych ze stanu techniki następuje krok po kroku. To prowadzi do sytuacji, w której tylko minimalna ilość osiowo skierowanych zmian ruchowych jest zależna od zazębienia członu sprzęgłowego. Co więcej, w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki, wiele problemów stwarza dokładny pomiar ustawienia, które ma być zrealizowane.

Przedmiotem wynalazku jest głowica walcarska walcarki planetarnej zawierająca obudowę, wewnątrz której usytuowany jest zamocowany obrotowo, wydrążony wał zewnętrzny i elementy służące do obracania tego wału. Wał centralny usytuowany jest wewnątrz wału zewnętrznego w sposób umożliwiający przenoszenie jego ruchu obrotowego, który to wał może poruszać się w kierunku osiowym i może być zablokowany w kierunku osiowym, przy czym wał centralny wyposażony jest w walec roboczy.

Istota wynalazku polega na tym, że głowica walcarska posiada wał nastawczy zamocowany obrotowo w głowicy wału zewnętrznego, która znajduje się przy zakończeniu wału, usytuowanym po przeciwnej stronie w stosunku do walca roboczego i jest zasadniczo zablokowana w kierunku osiowym, przy czym wał nastawczy jest wyposażony w element współpracujący z gwintowanym otworem wału centralnego, a poza tym wał nastawczy posiada tuleję ustalającą, która w pozycji ustalonej tworzy sprzęgło cierne, przynajmniej między wałem nastawczym i wałem zewnętrznym.

Korzystnie, element ustalający jest ciśnieniowym elementem rozprężnym a zwłaszcza hydraulicznym elementem tulejowym.

Element ten stanowi jedną całość z wałem nastawczym lub oddzielną tuleję, usytuowaną między zewnętrznym wałem i wałem nastawczym.

W rozwiązaniu według wynalazku, gwintowana powierzchnia wału centralnego znajduje się w otworze wykonanym w wale centralnym, w który wkręcona jest część współpracująca wału nastawczego w postaci śruby.

Wał nastawczy, w pozycji zablokowania jest połączony z urządzeniem wprowadzającym, które obejmuje urządzenie pomiarowe.

W zaproponowanej konstrukcji głowicy, wał zewnętrzny jest zamocowany obrotowo w obudowie głowicy walcarskiej, przynajmniej poprzez dwa łożyska promieniowo - oporowe i łożysko osiowe, usytuowane między nimi.

Głowica walcarska według wynalazku posiada kilka zauważalnych zalet. Urządzenie ustawiające według wynalazku umożliwia przeprowadzenie wyjątkowo dokładnego i bezstopniowego osiowego ustawienia głowicy. Gdy zastosuje się bezstopniowe ustalanie ustawionej osi, osiąga się zauważalnie większa odległość osiową i dokładność centrowania walców, niż w przy wykorzystaniu urządzeń znanych ze stanu techniki. Przy zastosowaniu tulei rozprężnej, jako członu ustalającego powstaje wyjątkowo proste w wykonaniu rozwiązanie dla członu ustalającego. Przy wykorzystaniu tulei ciśnieniowej, a szczególnie przy zastosowaniu cieczy, jako medium ciśnieniowego, w postaci przykładowo oleju hydraulicznego, powstaje stosowne urządzenie nadające się do zastosowania w konstrukcji głowicy walcarskiej. Rozwiązanie to umożliwia realizację takiej konstrukcji, w której człon ustalający stanowi jedną całość z członem nastawczym lub człon ustalający stanowi oddzielna tuleja usytuowana między wałem nastawczym i wałem zewnętrznym.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia głowicę walcarska według wynalazku w przekroju wzdłużnym a fig. 2 -szczegół „A” z fig. 1 w powiększeniu.

PL 197 816 B1

Głowica walcarska przedstawiona na rysunku jest głowicą stosowaną w tak zwanych planetarnych walcarkach skośnych. Przeważnie taka walcarka zawiera trzy głowice walcarskie.

Głowica walcarska 1 zamocowana jest obrotowa w wirniku (nieprzedstawiony).

Głowica walcarska 1 według wynalazku obejmuje obudowę, 8 wewnątrz której znajduje się osadzony obrotowo, wydrążony zewnętrzny wał 5 i elementy 2, 3, 4, służące do napędu tego wału, jak również centralny wał 6 zamocowany wewnątrz wału zewnętrznego, w taki sposób, że przejmuje on ruch obrotowy wału zewnętrznego, przy czym wał centralny 6 ma możliwość ruchu w kierunku osiowym, i posiada blokadę ruchu obrotowego względem wału zewnętrznego i jest wyposażony w walec

1. Na wale roboczym 2 głowicy walcarskiej osadzone jest koło napędowe 3, którego ruch obrotowy przekazywany jest poprzez stożkowe koło zębate 4 na wydrążony, zewnętrzny wał 5 głowicy walcarskiej. Zewnętrzny wał 5 jest odsądzony obrotowo wewnątrz obudowy 8 głowicy walcarskiej 1 w łożyskach 9, 10, 11. Zewnętrzny wał 5 głowicy walcarskiej jest odsądzony obrotowo wewnątrz obudowy głowicy walcarskiej 1, przynajmniej w dwóch łożyskach promieniowo - oporowych 9, 11 i łożysku osiowym 10, umieszczonym między nimi. Wewnątrz wału zewnętrznego 5 osadzony jest wał wewnętrzny 6 z możliwością ruchu osiowego. Na powierzchni wewnętrznej zewnętrznego wału 5 znajdują się przeważnie uzębione pierścienie 12, 13 i w tym przypadku na wale 6 znajdują się współpracujące z nimi powierzchnie, które blokują obrót wału 6 względem wału zewnętrznego 5, ale pozwalają na ruch wału centralnego 6 w kierunku osiowym. Walec 1 jest zamocowany na centralnym wale 6. Głowica walcarska charakteryzuje się tym, że posiada wał nastawczy 16, zamocowany obrotowo w głowicy wału zewnętrznego 5, która znajduje się przy przeciwnym zakończeniu wału, w stosunku do walca 7, przy czym wał nastawczy 16, zasadniczo jest zablokowany w kierunku osiowym i obejmuje element 17 współpracujący z gwintowanym otworem 15 walu centralnego 6, przy czym wal nastawczy 16 zawiera element ustalający 18, który w pozycji zablokowanej tworzy sprzęgło cierne działające przynajmniej miedzy walem nastawczym 16 i zewnętrznym walem 5. Przy zakończeniu walu centralnego 6, oddalonym od walca 7, znajduje się otwór 14 z gwintem 15, wykonanym na jego ścianie. Przy zakończeniu głowicy walcarskiej, znajdującym się po przeciwnej stronie w stosunku do walca 7, usytuowany jest wal nastawczy 16 obejmujący element 17 współpracujący z gwintowanym otworem 15 walu centralnego 6. Pozycja walu centralnego 6 w kierunku osiowym może być nastawiana poprzez obracanie walu nastawczego 16. W wyniku tego zmienia się położenie walu centralnego 6 na długości określonej przez długość gwintu części gwintowanej i elementu współpracującego, zależnie do energii ruchu obrotowego walu nastawczego. Przeważnie powierzchnie gwintowane części gwintowanej i elementu współpracującego są dokładnie sprecyzowane, przykładowo są to tak zwane gwinty trapezowe. Typowo gwintowany otwór 15 walu centralnego 6, stanowiący cześć otworu 14 wykonany jest w osi walu, w którym to przypadku, element 17 walu nastawczego stanowi gwintowany trzpień. Wal nastawczy 16 obejmuje człon ustalający, taki jak tuleja 18, dzięki której wal nastawczy może być ustalany bezstopniowo w zewnętrznym wale 5. Tuleja ustalająca 18 jest Przeważnie tuleja rozprężna, działająca pod wpływem ciśnienia. W korzystnym wykonaniu wynalazku, tuleja ustalająca 18 jest ciśnieniowym członem hydraulicznym. W przyklapie wykonania przedstawionym na rysunku tuleja ustalająca 18 stanowi jedna całość z walem nastawczym 16. Element ustalający może Stanowic również oddzielna tuleja usytuowana między zewnętrznym walem 5 i walem nastawczym 16.

Dzięki zastosowaniu tulei 18, zapobiega się obrotowi wału nastawczego, i tym sposobem wał centralny 6 jest również zablokowany w ustalonej pozycji osiowej. Typowo, wał nastawczy 16 posiada człony takie jak kołnierze 19, 20, które służą do zablokowania przesuwu wału w kierunku osiowym, przynajmniej podczas procesu ustalania.

Figura 2 przedstawia część głowicy walcarskiej w przekroju wzdłużnym. Figura 2 przedstawia również typowy przykład konstrukcji elementu ustalającego 18. Element ten zastał przedstawiony na rysunku w postaci tak zwanego tulejowego, ciśnieniowego członem hydraulicznego. Zastosowano tu układ kanałów płynowych 21, 22, 23, przez które przepływa płyn hydrauliczny. Gdy ciśnienie płynu w układzie kanałów wzrasta, tuleja 18 rozpręża się w kierunku promieniowym i przylega zewnętrzną powierzchnią 18' do powierzchni elementu współpracującego, którą w tym przypadku, zgodnie z wynalazkiem, stanowi cylindryczna powierzchnia 5 otworu wału zewnętrznego 5. W przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku, w wale nastawczym 16 wykonany jest kanał płynowy 23 wyposażony w śrubę nastawczą 24, przy czym poprzez obracanie tej śruby uzyskuje się wzrost lub spadek ciśnienia w układzie kanałów 21, 22, 23 tulei. W konstrukcji według wynalazku, tuleja 18 może stanowić część wału nastawczego 16, w którym to przypadku w pozycji mocowania wywiera ona nacisk w kierunku promieniowym na wał zewnętrzny 5, usytuowany po zewnętrznej stronie tej tulei, lub może to

PL 197 816 B1 być oddzielny element, w którym to przypadku, tuleja 18 przy wzroście ciśnienia wywiera nacisk w kierunku promieniowym na wał nastawczy 16, usytuowany wewnątrz niej, jak i na wał zewnętrzny 5, usytuowany po jej zewnętrznej stronie.

Urządzenie według wynalazku działa w ten sposób, że wał nastawczy jest blokowany, podczas gdy wał centralny walca roboczego jest ustalany w z góry określonym punkcie, w wale zewnętrznym za pomocą tulei ustalającej 18, w najkorzystniejszym przypadku, przy wykorzystaniu sprzęgła ciernego, w którym to przypadku również wał centralny 6 jest zablokowany w kierunku osiowym. W przypadku zilustrowanym na fig. 2, tuleja rozprężna 18 służąca, jako człon ustalający, jest zasilana płynem pod ciśnieniem poprzez dokręcanie śruby nastawczej 24, tak, że tuleja rozpręża się i tworzy sprzęgło cierne. Gdy wał centralny powinien być ustalony w kierunku osiowym, śruba nastawcza 24 jest wykręcona, w którym to przypadku tuleja 18 nie jest rozprężona i sprzęgło cierne jest rozłączone, a wał nastawczy może być ponownie obracany.

Ruch osiowy wału centralnego 6 walca roboczego może być wywołany i pomierzony wyjątkowo dokładnie poprzez zastosowanie w czasie trwania procesu nastawiania, urządzenia wprowadzającego 25, połączonego z urządzeniem pomiarowym 26. Urządzenie wprowadzające zawiera wałek skrętny 27 obejmujący element 29 współpracujący z elementem napędowym 28 wału nastawczego 16. Ruch osiowy wału centralnego jest uzyskiwany wtedy, gdy mierzona jest ilość obrotów wału nastawczego. Korzystnie, urządzenie pomiarowe 26 jest stosowane bezpośrednio do określania wielkości przesuwu osiowego, typowo z dokładnością do przykładowo 0,01 mm.

Przy wykorzystaniu głowicy walcarskiej według wynalazku, osiowe ustalenie jest realizowane bardziej dokładnie niż w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Przy wykorzystaniu urządzenia wprowadzającego stosowanego z urządzeniem pomiarowym, proces nastawiania poszczególnych elementów jest realizowany dokładnie i szybko.

Claims (8)

1. Głowica walcarska walcarki planetarnej zawierająca obudowę, wewnątrz której usytuowany jest zamocowany obrotowo, wydrążony wał zewnętrzny i elementy służące do obracania tego wału, jak również wał centralny usytuowany wewnątrz wału zewnętrznego w sposób umożliwiający przenoszenie jego ruchu obrotowego, który to wał porusza się w kierunku osiowym i może być zablokowany w kierunku osiowym, przy czym wał centralny wyposażony jest w walec roboczy, znamienna tym, że posiada wał nastawczy (16) zamocowany obrotowo w głowicy wału zewnętrznego (5), która znajduje się przy zakończeniu wału, usytuowanym po przeciwnej stronie w stosunku do walca roboczego (7) i jest zasadniczo zablokowana w kierunku osiowym, przy czym wał nastawczy (16) jest wyposażony w element (17) współpracujący z gwintowanym otworem (15) wału centralnego (6), a poza tym wał nastawczy (16) posiada tuleję ustalającą (18), która w pozycji ustalonej tworzy sprzęgło cierne, przynajmniej między wałem nastawczym (16) i wałem zewnętrznym (5).

2. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że element ustalający (18) jest ciśnieniowym elementem rozprężnym.

3. Głowica według zastrz. 1, albo 2, znamienna tym, że element ustalający (18) jest hydraulicznym elementem tulejowym.

4. Głowica według zastrz. 1, z wałem nastawczym (16).

5. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że element ustalający stanowi oddzielną tuleję usytuowaną między zewnętrznym wałem (5) i wałem nastawczym (16).

6. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że gwintowana powierzchnia (15) wału centralnego znajduje się w otworze (14) wykonanym w wale centralnym, w który wkręcona jest część współpracująca (17) wału nastawczego w postaci śruby.

7. Głowica według zastrz. 1 albo 4, albo 5, znamienna tym, że wał nastawczy (16), w pozycji zablokowania jest połączony z urządzeniem wprowadzającym, (25) które obejmuje urządzenie pomiarowe (26).

8. Głowica według zastrz. 1, znamienna tym, że wał zewnętrzny (6) jest zamocowany obrotowo w obudowie głowicy walcarskiej, przynajmniej poprzez dwa łożyska promieniowo - oporowe (9, 11) i łożysko osiowe (10), usytuowane między nimi.

znamienna tym, że element ustalający (18) stanowi jedną całość