PL204020B1 - Krajalnica uniwersalna z zespołem napędowym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest krajalnica uniwersalna z zespołem napędowym.

Elektryczne narzędzia do cięcia z zespołem napędowym znane są w stanie techniki, na przykład z opisu zgłoszeniowego USA 5 934 143 A albo z niemieckiego opisu zgłoszeniowego DE 44 32 973 A, gdzie silnik elektryczny umieszczony w obudowie za pomocą przekładni napędza tarczowy element tnący.

Z niemieckiego opisu zgłoszeniowego wzoru użytkowego nr DE 82 17 628 U1 znany jest zespół napędowy do krajalnicy uniwersalnej. Znany zespół napędowy do krajalnicy uniwersalnej posiada silnik elektryczny, który jest umieszczony w obudowie w kształcie czaszy i którego oś zakończona jest ślimakiem napędowym, który za pomocą przekładni napędza tarczę nożową. Tarcza nożowa jest przykręcona za pomocą podkładki ustalającej i części gwintowanej do wałka łożyskowego, który jest zamocowany w gnieździe podtrzymującym obudowy. Silnik elektryczny i zazębiające się z wałkiem silnika napędzające koło zębate są zamocowane na płycie łożyskowej. Płyta łożyskowa jest połączona z obudową za pomocą śrub.

W tym znanym zespole napędowym niekorzystne jest to, że tarcza nożowa jest osadzona w obudowie, a zespół napędowy zamocowany jest na płycie łożyskowej oddzielonej od obudowy. Podczas montażu zespołu napędowego należy zwrócić szczególną uwagę na to, że płyta łożyskowa, na której znajduje się zespół napędowy lub ułożyskowanie tarczy nożowej muszą być osiowane. W szczególności, gdy napę d za pomocą paska zębatego ma być zastą piony napę dem bezpoś rednim należy zachować wąskie tolerancje montażowe między płytą łożyskową i ułożyskowaniem tarczy nożowej.

Podobne rozwiązania występują również w opisach DE 807 578 C, DE 1 9704110 A, jak również US 298 821 A.

Celem wynalazku jest opracowanie krajalnicy uniwersalnej, która posiada uproszczony zespół napędowy. W szczególności powinien być uproszczony montaż zespołu napędowego. Ponadto celem wynalazku jest opracowanie zespołu napędowego do krajalnicy uniwersalnej, który pracuje bardzo cicho. Dodatkowym celem jest zwiększenie trwałości krajalnicy uniwersalnej, mimo uproszczonego zespołu napędowego.

Ten cel został zrealizowany za pomocą krajalnicy uniwersalnej z obudową i płytą łożyskową umieszczoną na stronie wewnętrznej obudowy, która podtrzymuje przekładnię, która z kolei przenosi obroty silnika napędowego dołączonego do przekładni na nóż krążkowy, który jest obrotowo ułożyskowany w pierwszym łożysku, przy czym płyta łożyskowa posiada pierwsze łożysko noża krążkowego, a obudowa jest zaopatrzona w otwór, za pomocą którego pierwsze łożysko jest dostępne od strony zewnętrznej obudowy, w której, zgodnie z wynalazkiem, na płycie łożyskowej jest uformowany kołnierz, względem którego silnik napędowy jest pozycjonowany za pomocą elementów mocujących o wł a ś ciwoś ciach sprężystych.

W wyniku integracji ł o ż yska dla noż a krążkowego z pł ytą ł o ż yskową , która takż e posiada miejsca ułożyskowania przekładni, urządzenie ma zwartą konstrukcję zespołu napędowego. Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zmniejszenie liczby części. Zmniejszona liczba części umożliwia tanią produkcję i prostszy montaż. Szczególnie sztywne połączenie przekładni i łożyska noża krążkowego umożliwia przewidywanie wąskich tolerancji montażowych, dzięki czemu uzyskuje się bardzo cichy napęd. W wyniku zwiększonej stabilności kształtu i położenia połączenia przekładni i łożyska mogą być zachowane dokładnie odległości osi, dzięki czemu uzyskuje się mniejsze zużycie kół zębatych i zwię ksza się trwał o ść. Za pomocą tego rodzaju elementów mocują cych silnik jest połączony koł nierzem bezpośrednio z płytą łożyskową, która podtrzymuje przekładnię. Silnik nie jest więc zamocowany na obudowie krajalnicy uniwersalnej, lecz silnik zamocowany jest do płyty łożyskowej i płyta łożyskowa jest zamocowana na stronie wewnętrznej obudowy. Ma to tę zaletę, że nie tyko przekładnia i płyta łożyskowa tworzą zespół konstrukcyjny, lecz także silnik napędowy jest zintegrowany w zespół napędowy składający się z przekładni i płyty łożyskowej. Ma to tę zaletę, że można zrezygnować ze szczególnego zamocowania silnika napędowego do obudowy krajalnicy uniwersalnej. Ułatwia to montaż i można zrezygnować z dodatkowych środków mocują cych.

W korzystnym wykonaniu, na stronie wewnętrznej obudowy są uformowane noski zatrzasku, za pomocą których łożysko noża krążkowego jest pozycjonowane i ustalone względem otworu obudowy. Dzięki temu płyta łożyskowa jest zamocowana na stronie wewnętrznej obudowy za pomocą rozłączalnego połączenia na zatrzask. Aby kompletny zespół napędowy zamocować w obudowie kraPL 204 020 B1 jalnicy uniwersalnej, podczas montażu krajalnicy uniwersalnej montowany wstępnie zespół napędowy, który jest utworzony przez przekładnię, płytę łożyskową i pierwsze łożysko noża krążkowego, musi jedynie być dociśnięty do zatrzasku na stronie wewnętrznej obudowy. Ma to tę zaletę, że do zamocowania nie są potrzebne żadne dodatkowe czynności i można zrezygnować z dodatkowych środków mocujących. Do wykonania płyty łożyskowej może być zastosowany materiał o jakości łożyska o szczególnie stabilnych kształ tach.

Korzystnie, noski zatrzasku są przewidziane w obszarze bliskim otworowi obudowy. Na brzegu otworu obudowy, przez który biegnie oś obrotu noża krążkowego, mogą być przykładowo uformowane trzy rozstawione co 120° noski zatrzasku, które zaczepiają o trzy przyporządkowane im rowki zatrzasku na pierwszym łożysku płyty łożyskowej i dzięki temu ustalają płytę łożyskową na stronie wewnętrznej obudowy. Ten rodzaj zamocowania jest nie tylko uzasadniony przy produkcji wielkoseryjnej, lecz gwarantuje jednocześnie także szczególnie dokładne i niezawodne przyporządkowanie łożyska dla noża krążkowego do otworu. Wykonanie połączenia na zatrzask lub nosków zatrzasku na obudowie ma tę zaletę, że zmniejsza się różnorodność części. Ponieważ płyta łożyskowa w korzystny sposób powinna być wykonana z bardzo twardego materiału i obudowa może być wykonana ze stosunkowo miękkiego materiału, korzystne jest uformowanie połączenia na zatrzask lub nosków zatrzasku, w szczególnoś ci na obudowie, ponieważ miękki materiał obudowy umożliwia określoną elastyczność połączenia na zatrzask.

W korzystnej postaci wynalazku, pierwsze łożysko noża krążkowego jest wykonane jako piasta, w której jest zamocowany rozłącznie czop, na którym jest osadzony obrotowo nó ż krążkowy. Aby można było łatwo oczyścić nóż krążkowy jest on rozłącznie połączony z napędem krajalnicy uniwersalnej. W celu zamocowania noża krążkowego na zespole napędowym, nóż krążkowy jest włożony za pomocą swojego środkowego otworu na czop i jest na nim osadzony obrotowo. Czop wraz z nałożonym nożem krążkowym jest wprowadzony we wgłębienie pierwszego łożyska i w nim ustalony. Nóż krążkowy jest swobodnie obracalny na czopie i jednocześnie dokładnie pozycjonowany względem zespołu napędowego. Ponieważ płyta łożyskowa nie tylko podtrzymuje przekładnię, lecz również obrotowo osadzony nóż krążkowy, uzyskuje się bardzo stabilną konstrukcję całego zespołu napędowego przekładni silnika i noża krążkowego.

Według dalszej cechy wynalazku, płyta łożyskowa posiada drugie łożysko, które jest umieszczone w odstępie od pierwszego łożyska noża krążkowego i to drugie łożysko podtrzymuje przekładnię. Dzięki temu jest zrealizowana konstrukcja przekładni, która umożliwia bardzo płaską konstrukcję, to znaczy cała krajalnica uniwersalna może mieć bardzo małą szerokość.

Według kolejnej cechy wynalazku, przekładnia ma napędzające koło zębate, które jest połączone z napędzanym kołem zębatym, które zazębia się z wieńcem zębatym zamocowanym na nożu krążkowym. Napęd noża krążkowego nie następuje bezpośrednio na jego osi obrotu, lecz możliwie daleko na zewnątrz, w pobliżu zewnętrznego obwodu noża krążkowego. Zamocowany tam wieniec zębaty ma stosunkowo dużą średnicę i napędzane koło zębate, które wchodzi w wieniec zębaty może mieć możliwie małą średnicę, dzięki czemu uzyskuje się tę korzyść, że na jednym stopniu przekładni może być uzyskane możliwie duże przełożenie i nóż krążkowy może być napędzany z małą prędkością obrotową, ale z dużym momentem obrotowym. Zastosowanie wieńca zębatego z uzębieniem skośnym i napędzanego koła zębatego ma następną zaletę, że możliwy jest w dużym stopniu napęd bez luzu.

Korzystnie, napędzające koło zębate i napędzane koło zębate są ze sobą połączone z zabezpieczeniem przed obrotem.

W szczególności jest korzystne, gdy napę dzające koło zębate i napędzane koło zębate są wykonane z jednego elementu (z jednolitego materiału). Dzięki temu zmniejsza się różnorodność części i umożliwione jest możliwie sztywne połączenie napędzającego koła zębatego i napę dzanego koła zębatego. W ten sposób, przy bardzo zwartej konstrukcji, może być zrealizowana przekładnia dwustopniowa.

Korzystnie, płyta łożyskowa jest zamocowana rozłącznie na stronie wewnętrznej obudowy.

Korzystnie dalej, płyta łożyskowa jest zamocowana na stronie wewnętrznej obudowy za pomocą połączenia na zatrzask.

Korzystnie również, elementy mocujące o właściwościach sprężystych są wykonane jako sprężynujące zatrzaski hakowe, których noski zaczepione są w wycięciach na korpusie silnika. Tak wykonany środek mocujący mocuje silnik napędowy do kołnierza płyty łożyskowej w ten sposób, że dociska on w kierunku osiowym korpus silnika do kołnierza.

PL 204 020 B1

Według jeszcze dalszej cechy wynalazku, przewidziane są co najmniej dwa zatrzaski hakowe, które są uformowane naprzeciw siebie na płycie łożyskowej lub na kołnierzu, a między zatrzaskami hakowymi i kołnierzem jest wykonany odcinek sprężysty. Dzięki temu silnik w kierunku osiowym jest sprężyście wstępnie napięty w stosunku do płyty łożyskowej lub względem kołnierza. Dzięki odcinkom sprężystym mogą być skompensowane tolerancje kształtu i położenia silnika napędowego i otworów w korpusie silnika.

Zgodnie dalej z wynalazkiem, silnik napędowy posiada na swojej osi ślimak, który zazębia się napędzającym kołem zębatym. Ślimak i napędzające koło zębate tworzą pierwszy stopień przekładni o dużym przełożeniu. Napędzające koło zębate korzystnie tworzy zespół z napę dzanym kołem zębatym. Napędzane koło zębate i wieniec zębaty noża krążkowego tworzą drugi stopień przekładni, który również ma duże przełożenie. Dzięki temu możliwa jest dwustopniowa przekładnia o bardzo dużym przełożeniu. Ma to tę zaletę, że może być zastosowany stosunkowo mały silnik napędowy o dużej prędkości obrotowej i nóż krążkowy jest napędzany z bardzo małą prędkością obrotową, ale z dużym momentem obrotowym.

Korzystnie, ślimak jest nawalcowany na osi silnika po montażu silnika napędowego. Znane silniki napędowe do krajalnicy uniwersalnej posiadają zwykle oś silnika, która ma odsądzenie, na którym jest nasadzony na prasie lub osadzony na skurcz oddzielny ślimak. Montowany wstępnie silnik napędowy według wynalazku posiada oś silnika bez odsądzenia. Następnie, po montażu silnika napędowego, bezpośrednio na gładkim wale jest nawalcowywany ślimak. Powoduje to zmniejszenie kosztów produkcji. Dzięki nawalcowaniu ślimaka na gładkiej osi silnika można zrezygnować w szczególności z operacji wytwarzania odsą dzenia na osi silnika, gdyż nie jest potrzebne odsą dzenie na osi silnika. Natomiast w znanych silnikach napędowych jest niezbędne odsądzenie wału, aby utworzyć czop dla oddzielnego ślimaka. Ponadto w znanych silnikach napędowych oddzielny ślimak jest wytwarzany za pomocą obróbki skrawaniem, co stanowi stosunkowo drogą operację wytwarzania. Ponadto oddzielny ślimak musi być montowany na osi silnika napędowego. W przeciwieństwie do tego nawalcowywanie ślimaka na gładkiej osi silnika jest tańsze i można zrezygnować z jednej operacji montażu.

Korzystnie, swobodny koniec osi silnika napędowego, na którym znajduje się ślimak, przylega swoją stroną czołową do łożyska wzdłużnego umieszczonego na płycie łożyskowej. Ponieważ zębnik silnika napędowego może być wykonany jako ślimak, jest zapewnione, że siły występujące w kierunku osiowym osi silnika są podpierane w kierunku osiowym przez łożysko. Zapobiega to odchylaniu się osi silnika w kierunku osiowym, gdy silnik napędza napędzające koło zębate za pomocą ślimaka. Łożysko wzdłużne może być zamocowane w podparciu, które jest uformowane na płycie łożyskowej.

Korzystnie wreszcie, silnik napędowy jest silnikiem prądu stałego.

Krajalnica uniwersalna według wynalazku posiada zespół napędowy, który jako całość ma bardzo sztywną i zwartą konstrukcję. Dzięki tej zwartej sztywnej konstrukcji mogą być realizowane bardzo wąskie tolerancje wykonawcze. Wąskie tolerancje wykonawcze umożliwiają w dużym stopniu napęd bez luzu, który cechuje się bardzo małym hałasem i umożliwia cichobieżną pracę krajalnicy uniwersalnej. Zastosowanie silnika prądu stałego jest korzystne, gdyż może on być napędzany z małą prędkością obrotową, dzięki czemu zapobiega się niepożądanym drganiom napędu i z uwagi na małe drgania można zrezygnować z podparcia zespołu napędowego na obudowie krajalnicy uniwersalnej za pośrednictwem gumy. Mimo bezpośredniego zamocowania zespołu napędowego na obudowie krajalnicy uniwersalnej, krajalnica uniwersalna pracuje bardzo cicho.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok w rozłożeniu zespołu napędowego krajalnicy uniwersalnej według wynalazku i fig. 2 - zespół napędowy według wynalazku w stanie wmontowanym.

Na figurze 1 przedstawiona jest płyta łożyskowa 1. Płyta łożyskowa 1 ma pierwsze łożysko 2, które jest wykonane jako piasta. Pierwsze łożysko 2 jest utworzone przez wybranie przelotowe podobne do otworu w kluczu w tarczowym odcinku płyty łożyskowej 1 i posiada na swoim zewnętrznym obrzeżu trzy rowki 3. W pewnym odstępie od pierwszego łożyska 2 na płycie łożyskowej 1 jest uformowane drugie łożysko 6. Drugie łożysko 6 jest utworzone przez odcinek w kształcie rury, który jest uformowany na płycie łożyskowej 1. Odcinek rurowy przechodzi przez płaską płytę łożyskową 1 i na stronie zwróconej do przekładni 7 posiada występ, który służy jako gniazdo osiowe dla przekładni 7. Przekładnia 7 jest wykonana jako jednoczęściowy element z tworzywa sztucznego i posiada napędzające koło zębate 8 o zębach skośnych i napędzane koło zębate 9 o zębach skośnych. Napędzające koło zębate 8 na stronie zwróconej do napędzanego koła zębatego 9 ma rowek pierścieniowy, który mieści rurowy odcinek drugiego łożyska 6. Drugie łożysko 6 na swojej stronie wewnętrznej jest wykoPL 204 020 B1 nane jako wielobok. Napędzające koło zębate 8 i napędzane koło zębate 9 są ze sobą połączone za pomocą odcinka w kształcie walca 29. Odcinek 29 w kształcie walca styka się liniowo z drugim łożyskiem 6 wykonanym jako wielobok. W stanie wmontowanym przekładnia 7 składająca się z napędzającego koła zębatego 8 i napędzanego koła zębatego 9 jest ułożyskowana obrotowo w drugim łożysku 6. Płyta łożyskowa 1 wraz z drugim łożyskiem 6 tworzy pierwszą połówkę obudowy przekładni. Pierwsze łożysko 2 jest połączone z drugim łożyskiem 6 za pomocą odcinka w rodzaju mostka. W celu zwiększenia sztywności ten odcinek w rodzaju mostka posiada żebra wzmacniające, które są uformowane na płycie łożyskowej 1. Z boku, przy drugim łożysku 6, na płycie łożyskowej 1 jest uformowany kołnierz 10. Kołnierz 10 tworzy element ustalający dla silnika napędowego 11. Na kołnierzu 10 są uformowane dwa położone naprzeciw siebie elementy mocujące 12. Każdy z elementów mocujących 12 ma na swoim swobodnym końcu zatrzask hakowy 13. Każdy zatrzask hakowy 13 posiada nosek mocujący 14, który wchodzi w każde z wycięć 15 na korpusie 16 silnika napędowego 11. Jeśli silnik napędowy 11 swoim przednim końcem, na którym jest ślimak jest wprowadzony od przodu w płytę łożyskową 1, zatrzaskują się zatrzaski hakowe 13 w wycięciach 15 korpusu 16 silnika napędowego 11 i silnik napędowy przylegając jest ustalony na kołnierzu 10. Sprężystość elementów mocujących 12 jest realizowana za pomocą sprężystego odcinka 17 na elementach mocujących 12. Jeśli silnik napędowy 11 jest ustalony na kołnierzu 10, oś 18 silnika napędowego 11 wystaje do wnętrza pierwszej połówki obudowy i ślimak 19 nawalcowany na osi silnika 18 zazębia się wtedy z napędzającym kołem zębatym 8 o uzębieniu skośnym. Na znajdującym się naprzeciw kołnierza 10 końcu płyty łożyskowej 1 jest uformowane zamocowanie 20 na płycie łożyskowej 2, które mieści w sobie łożysko wzdłużne 21· Łożysko wzdłużne 21 jest utworzone przez metalową płytkę podstawy 22, w której jest osadzona płytka z bardzo twardego materiału 23. Płytka podstawy 22 mieści w sobie płytkę z bardzo twardego materiału 23 i jest wsunięta w zamocowanie 20 i tam jest zamknięta na zatrzask.

Na figurze 2 jest przedstawiony w stanie zmontowanym montowany zespół konstrukcyjny, który składa się z płyty łożyskowej 1, silnika napędowego 11 i pierwszego łożyska 2 noża krążkowego 25.

Pierwsze łożysko 2, które posiada trzy rowki 3 jest zamknięte na zatrzask w przyporządkowanych noskach zatrzasku 4 na obudowie 5. Trzy noski zatrzasku 4 są wykonane bezpośrednio na stronie wewnętrznej obudowy 5 i tworzą razem z rowkami 3 zatrzask. Za pomocą tego zatrzasku płyta łożyskowa 1 jest zamocowana na obudowie 5. Silnik napędowy 11 jest zamocowany na kołnierzu 10 płyty łożyskowej 1 za pomocą elementów mocujących 12. W drugim łożysku 6 na płycie łożyskowej 1 jest osadzona przekładnia 7. Wieniec zębaty 24 jest zamocowany na obwodzie noża krążkowego 25. Czop 26 jest zamocowany rozłącznie w pierwszym łożysku 2 wykonanym jako piasta. Czop 26 wystaje na zewnątrz przez otwór 21 w obudowie 5 po stronie zewnętrznej obudowy 5. Nóż krążkowy 25 jest osadzony obrotowo na czopie 26.

Claims (16)

1. Krajalnica uniwersalna z zespołem napędowym, z obudową i płytą łożyskową umieszczoną na stronie wewnętrznej obudowy, która podtrzymuje przekładnię, która z kolei przenosi obroty silnika napędowego dołączonego do przekładni na nóż krążkowy, który jest obrotowo ułożyskowany w pierwszym łożysku, przy czym płyta łożyskowa (1) posiada pierwsze łożysko (2) noża krążkowego (25), a obudowa (5) jest zaopatrzona w otwór (21), za pomocą którego pierwsze łożysko (2) jest dostępne od strony zewnętrznej obudowy (5), znamienna tym, że na płycie łożyskowej (1) jest uformowany kołnierz (10), względem którego silnik napędowy (11) jest pozycjonowany za pomocą elementów mocujących (12) o właściwościach sprężystych.

2. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że na stronie wewnętrznej obudowy (5) są uformowane noski zatrzasku (4), za pomocą których pierwsze łożysko (2) jest pozycjonowane i ustalone względem otworu (27) w obudowie (5).

3. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 2, znamienna tym, że noski zatrzasku (4) są przewidziane w obszarze bliskim otworowi (27).

4. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsze łożysko (2) jest wykonane jako piasta, w której jest zamocowany rozłącznie czop (26), na którym jest osadzony obrotowo nóż krążkowy (25).

PL 204 020 B1

5. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta łożyskowa (1) posiada drugie łożysko (6), które jest umieszczone w odstępie od pierwszego łożyska (2) noża krążkowego (25) i drugie łożysko (6) podtrzymuje przekładnię (7).

6. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 5, znamienna tym, że przekładnia (7) ma napędzające koło zębate (8), które jest połączone z napędzanym kołem zębatym (9), które zazębia się z wieńcem zębatym (24) zamocowanym na nożu krążkowym (25).

7. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 6, znamienna tym, że napędzające koło zębate (8) i napędzane koło zębate (9) są ze sobą połączone z zabezpieczeniem przed obrotem.

8. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 7, znamienna tym, że napędzające koło zębate (8) i napędzane koło zębate (9) są wykonane z jednego elementu.

9. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że płyta łożyskowa (1) jest zamocowana rozłącznie na stronie wewnętrznej obudowy (5).

10. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 9, znamienna tym, że płyta łożyskowa (1) jest zamocowana na stronie wewnętrznej obudowy (5) za pomocą połączenia na zatrzask.

11. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy mocujące (12) są wykonane jako sprężynujące zatrzaski hakowe (13), których noski mocujące (14) zaczepione są w wycięciach (15) na korpusie silnika (16).

12. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 11, znamienna tym, że przewidziane są co najmniej dwa zatrzaski hakowe (13), które są uformowane naprzeciw siebie na płycie łożyskowej (1) lub na kołnierzu (10), a między zatrzaskami hakowymi (13) i kołnierzem (10) jest wykonany odcinek sprężysty (17).

13. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 1, znamienna tym, że silnik napędowy (11) posiada na swojej osi (18) ślimak (19), który zazębia się z napędzającym kołem zębatym (8).

14. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 13, znamienna tym, że ślimak (19) jest nawalcowany na osi silnika (18) po montażu silnika napędowego (11).

15. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 13 albo 14, znamienna tym, że swobodny koniec osi (18) silnika napędowego (11), na którym znajduje się ślimak (19) przylega swoją stroną czołową (28) do łożyska wzdłużnego (21) umieszczonego na płycie łożyskowej (1).

16. Krajalnica uniwersalna według zastrz. 15, znamienna tym, że silnik napędowy (11) jest silnikiem prądu stałego.