PL218491B1 - Urządzenie mocujące - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie mocujące stosowane do zamocowywania narzędzi, przedmiotów obrabianych lub uchwytów przedmiotów obrabianych.

Zwykle, oprawka zaciskowa mocowana jest na stałe na stole roboczym obrabiarki lub prasy, podczas gdy uchwyt przedmiotów obrabianych jest wielokrotnie dokładnie mocowany w określonej pozycji na oprawce zaciskowej i ponownie jest odłączany.

Z opisu EP 0111092 B2 znana jest konstrukcja urządzenia sprzęgłowego do nieobrotowego i wymiennego łączenia przedmiotu obrabianego z urządzeniem obróbkowym. Urządzenie składa się z dwóch współosiowych członów sprzęgła i włączonej między nie tarczy zabierakowej. Ten jeden człon sprzęgła wyposażony jest w okrągły, umieszczony centrycznie czop zabierakowy, jak również wzdłużny czop zabierakowy, usytuowany mimośrodowo. Centryczny czop zabierakowy posiada powierzchnię płaszcza o kształcie stożka ściętego, podczas gdy usytuowany mimośrodowo czop zabierakowy posiada dwie powierzchnie boczne, przebiegające równolegle do promienia, które są pochylone względem osi obrotu członu sprzęgła. Tarcza zabierakowa jest wyposażona w centralny, kołowy otwór, jak również w otwór owalny, usytuowany mimośrodowo, przy czym otwory pod względem kształtu i położenia korespondują każdorazowo z czopem zabierakowym. Na jednym członie sprzęgła usytuowane są trzy czopy odległościowe, których powierzchnie górne wystają ponad powierzchnię sprzęgła i przy zaciśniętym urządzeniu sprzęgłowym przylegają do drugiego członu. Tarcza zabierakowa wykonana jest ze stli sprężynowej, przy czym wykonane w niej otwory są w ten sposób skoordynowane z obydwoma czopami zabierakowymi, że tarcza zabierakowa w stanie zaciśniętym urządzenia sprzęgłowego jest elastycznie odkształcona w obszarze otworów.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie mocujące z oprawką zaciskową do zaciskania elementu zaciskowego. Urządzenie to posiada pierwsze elementy centrujące, usytuowane na oprawce zaciskowej, które w ten sposób współpracują z innymi elementami centrującymi usytuowanymi na elemencie zaciskowym, że element zaciskowy przy zaciskaniu na oprawce zaciskowej skierowany jest w kierunku osi X i Y, przy czym te jedne elementy centrujące utworzone są przez czopy centrujące, które określane są jako elementy centrujące, uchwycone w ukształtowanych jako otwory centrujące, innych elementach centrujących.

Istota wynalazku polega na tym, że urządzenie mocujące posiada co najmniej trzy otwory centrujące i odpowiadającą im ilość czopów centrujących. Każdy czop centrujący wyposażony jest w dwie stożkowo zbiegające się powierzchnie boczne a każdy otwór centrujący ograniczony jest dwiema równoległymi względem siebie ścianami bocznymi, które są ukształtowane w ten sposób, że stożkowo zbiegające się powierzchnie boczne każdego czopu centrującego wchodzą z nimi w styk liniowy.

Korzystnie, urządzenie mocujące posiada cztery otwory centrujące i odpowiadającą im ilość czopów centrujących, przy czym otwory centrujące wykonane są w jednolitej tarczy centrującej, która to tarcza, przynajmniej w obszarze otworów centrujących jest sprężyście elastyczna w kierunku osi Z.

Według wynalazku, tarcza centrująca, za pomocą trzpieni zamocowana jest na korpusie podstawy elementu zaciskowego, które to trzpienie wyposażone są w gwint i wkręcone są w korpus podstawy elementu zaciskowego. Ponadto, powierzchnia czołowa każdego trzpienia tworzy zderzak w kierunku osi Z dla przylegania do oprawki zaciskowej.

Korzystnie, każdy otwór centrujący, wycinany z tarczy centrującej za pomocą dokładnych wykrójników, ograniczony jest bocznie doginanymi, ścianami bocznymi sprężyście elastycznymi w kierunku osi Z, a tarcza centrująca wykonana jest z blachy, ze stali nierdzewnej, przy czym jest ona wykonana z bardziej miękkiego materiału, niż czopy centrujące, korzystnie tarcza centrująca posiada maksymalną grubość 2 mm, a zwłaszcza grubość ta wynosi od 0,8 do 1,5 mm.

Powierzchnie boczne czopów centrujących są obrabiane z wysoką precyzją, zwłaszcza są szlifowane.

Według wynalazku, elementy centrujące usytuowane są wzdłuż linii okręgu, na której są równomiernie rozmieszczone.

Element zaciskowy zaopatrzony jest w tarczę centrującą, umieszczoną w pewnej odległości od jego powierzchni czołowej, która wyposażona jest w cztery otwory centrujące, przy czym każdy otwór centrujący z każdej strony otoczony jest tarczą centrującą.

Oprawka zaciskowa wyposażona jest w korpus podstawy, który zaopatrzony jest w płaskie powierzchnie przylegania, dla przylegania do trzpieni.

PL 218 491 B1

Tarcza centrująca zamocowana jest na korpusie podstawy elementu zaciskowego, za pomocą czterech trzpieni wyposażonych w gwint, przy czym powierzchnia czołowa każdego trzpienia tworzy zderzak w kierunku osi Z dla przylegania do oprawki zaciskowej.

Przedmiotem wynalazku jest też element zaciskowy do zastosowania w urządzeniu mocującym ukształtowanym tak, jak to zostało wyżej opisane, przy czym element ten posiada korpus podstawy, na którym w ten sposób zamocowana jest tarcza centrująca, wyposażona w trzy otwory centrujące że jest ona w obszarze otworów centrujących, doginana sprężyście i elastycznie w kierunku osi Z. Należy podkreślić, że element zaciskowy ukształtowany jest jako uchwyt przedmiotów obrabianych.

Tarcza centrująca do nakładania na korpus podstawy element zaciskowy do zastosowania w urządzeniu mocującym, według wynalazku, ukształtowana jest jako jedna całość, i posiada co najmniej trzy otwory centrujące, a ponadto wyposażona jest w co najmniej trzy otwory do mocowania na korpusie podstawy, elementu zaciskowego.

Korzystnie, tarcza centrująca wyposażona jest w cztery otwory centrujące, które rozmieszczone są wzdłuż pierścienia kołowego i przesadzone względem siebie o 90°, przy czym każdy otwór centrujący ograniczony jest bocznie dwiema ścianami bocznymi przebiegającymi równolegle względem siebie.

Zgodnie z wynalazkiem, w tarczy centrującej, każdorazowo między dwoma sąsiednimi otworami centrującymi, wykonany jest otwór mocujący, przy czym otwory centrujące wykonane są za pomocą dokładnych wykrojników.

Urządzenie według wynalazku jest niewrażliwe na zanieczyszczenia i pozwala na wielokrotne, dokładne mocowanie elementu zaciskowego na oprawce zaciskowej oraz umożliwia proste i tanie wytwarzanie elementów centrujących.

Aby zapewnić to, że element zaciskowy przy zaciskaniu na oprawce zaciskowej będzie pozycjonowany z absolutnie wysoką i również powtarzalną dokładnością, przewidziano co najmniej trzy pary elementów centrujących. Elementy te współpracują w ten sposób, że element zaciskowy przy zaciskaniu na oprawce zaciskowej, pozycjonowany jest względem kierunku zgodnego z osią X i Y, jak również ze względu na położenie kątowe wokół osi Z.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie mocujące podczas procesu centrowania, fig. 2 urządzenie mocujące według fig. 1 po procesie centrowania, fig. 2a - powiększony wycinek z fig. 2, fig. 2b - dwa elementy centrujące w widoku perspektywicznym, fig. 3 - urządzenie mocujące składające się z oprawki zaciskowej i elementu mocującego i fig. 4 - korzystny przykład wykonania tarczy centrującej.

Na podstawie fig. 1, która przedstawia urządzenie mocujące w schematycznym przekroju poprzecznym, zostanie bliżej objaśniony sposób działania elementów centrujących. Urządzenie mocujące obejmuje oprawkę zaciskową 1, jak również element zaciskowy 6. Oprawka zaciskowa 1 jest wyposażona w mechanizm zaciskowy służący do zaciskania czopa zaciskowego, usytuowanego na elemencie zaciskowym 6, przy czym odnośny przyrząd zaciskający nie jest przedstawiony. Element zaciskowy 6 służy przeważnie do przejmowania przedmiotów obrabianych lub narzędzi i powinien być mocowany, względnie ustalany na oprawce zaciskowej 1 w sposób powtarzalny i w dokładnie określonej pozycji. Zarówno oprawka zaciskowa 1, jak również element zaciskowy 6 są wyposażone w lity korpus podstawy 2, 7. Oprawka zaciskowa 1 jest wyposażona w pierwsze elementy centrujące w kształcie czopów centrujących 3, podczas gdy element zaciskowy 6 posiada dalsze elementy centrujące w postaci otworów centrujących 9. Chociaż w przedmiotowym przykładzie wykonania przedstawiono tylko jeden czop centrujący i jeden otwór centrujący 9, to oprawka zaciskowa 1 jest zwykle wyposażona w cztery czopy centrujące 3 a element zaciskowy 6 wyposażony jest w odpowiednią liczbę otworów centrujących 9.

W przedstawionym przykładzie wykonania otwory centrujące 9 wykonane są w tarczy centrującej 8, której działanie będzie następnie bliżej wyjaśnione. Tarcza centrująca 8, przy wykorzystaniu czopa centrującego 3, jest w ten sposób usytuowana w pewnej odległości od powierzchni czołowej 6a korpusu podstawy 7 elementu zaciskowego 6, że tarcza 8 jest wychylna w kierunku korpusu podstawy 7. Powierzchnia czołowa 13 każdego trzpienia 12 tworzy zderzak w kierunku osi Z dla elementu zaciskowego 6. Korpus podstawy 2 oprawki zaciskowej 1 jest wyposażony w płaskie powierzchnie przylegania 4, które powinny przylegać do powierzchni czołowej 13 trzpienia 12. Każdy czop centrujący 3 jest wyposażony w dwie, zbiegające się stożkowo powierzchnie boczne 3a, 3b, które przylegają do ścian bocznych 9a, 9b ograniczających bocznie każdy otwór centrujący 9 tarczy centrującej 8. Czopy centrujące 3 są wykonane z bardziej twardego materiału niż tarcza centrująca 8. Ma to tę zaletę, że

PL 218 491 B1 stożkowe powierzchnie boczne 3a, 3b czopa centrującego 3 prawie się nie zużywają, tak, że również przy realizacji dużej ilości cykli mocowania, nie ma to wpływu na dokładność pozycjonowania. Przy zdarzającym się zużyciu ścian bocznych 9a, 9b, tarczy centrującej 8, powierzchniowy styk liniowy, do którego dochodzi na powierzchni czopa centrującego 3 jest jedynie trochę szerszy, co jednak nie ma godnego uwagi wpływu na dokładność pozycjonowania.

Fig. 2 przedstawia oprawkę zaciskową 1 wraz z zamocowanym na niej elementem zaciskowym 6. Przy zaciskaniu elementu zaciskowego 6 na oprawce zaciskowej 1, każdy czop centrujący 3 wnika do otworu centrującego 9. Przy tym powierzchnie boczne 3a, 3b czopa centrującego 3 wchodzą w przyleganie ze ścianami bocznymi 9a, 9b, ograniczającymi otwór centrujący 9 tarczy centrującej 8, dzięki czemu czop centrujący 3 względnie element zaciskowy 6 są nastawione względem oprawki zaciskowej 1. Podczas gdy przewidziane są cztery czopy centrujące 3, i odpowiadająca im liczba otworów centrujących 9, element zaciskowy 6 przy procesie zaciskania na oprawce zaciskowej 1 jest nastawiany w kierunku osi X i Y, jak również odnośnie położenia kątowego wokół osi Z.

W przedstawionej tu sytuacji w której obydwie, zbiegające się stożkowo, powierzchnie boczne przylegają do ścian bocznych 9a, 9b, ograniczających bocznie otwór centrujący 9 tarczy centrującej 8, dochodzi do styku liniowego między czopem centrującym 3 i każdą ze ścian bocznych 9a, 9b. Czopy centrujące są w tym celu w ten sposób zwymiarowane, że tarcza centrująca 8 jest łatwo odchylana przez każdy czop centrujący 3 w kierunku korpusu podstawy elementu zaciskowego 6, zanim trzpienie dystansowe 12 będą przylegały ich powierzchnią czołową 13 do płaskich powierzchni przylegania 4 oprawki zaciskowej 1.

Fig. 2a przedstawia w powiększeniu i w przekroju poprzecznym jak ta jedna powierzchnia boczna 3a czopa centrującego 3 wchodzi w przyleganie ze ścianą 9a, ograniczającą bocznie otwór. Patrząc w przekroju poprzecznym, między powierzchnią boczną 3a czopa centrującego 3 i ścianą boczną 9a otworu centrującego 9 dochodzi do przylegania punktowego.

Fig. 2b przedstawia w widoku perspektywicznym czop centrujący 3 uchwycony w otworze centrującym 9. Liniami kreskowanymi L1, L2 zaznaczony jest liniowy styk między czopem centrującym 3 i ścianami ograniczającymi bocznie otwór 9. Taki styk liniowy w przeciwieństwie do przylegania powierzchniowego ma tę zaletę, że elementy centrujące 3, 9 ze względu na zanieczyszczenie są bardzo nieczułe, ponieważ dochodzi do wysokiego obciążenia powierzchniowego i przy wprowadzaniu czopa centrującego 3 do otworu centrującego 9 wszelakie zanieczyszczenia są wyskrobywane względnie wypychane. W każdym przypadku, w ten sposób może być osiągnięta wysoka absolutna i powtarzalna dokładność przy centrowaniu każdego czopa centrującego 3 względem otworu centrującego 9 i zatem, elementu zaciskowego 6 względem oprawki zaciskowej 1. Tarcza centrująca 8 jest korzystnie wytwarzana z blachy z nierdzewnej stali, przy czym otwory centrujące 9 wykonane są za pomocą dokładnych wykrojników. Grubość tarczy centrującej 8 leży w rzędzie wielkości między około 0,8 do 1,5 mm. Taka tarcza centrująca 8 w drodze kompromisu może być wytwarzana przy niskich kosztach gdy powierzchnie boczne 3a, 3b czopa centrującego 3 są obrabiane przy wysokiej precyzji, zwłaszcza gdy są szlifowane.

Fig. 3 przedstawia korzystny przykład wykonania urządzenia mocującego, składającego się z oprawki zaciskowej 1 i zaciśniętego na niej elementu zaciskowego 6. Oprawka zaciskowa składa się cylindrycznego korpusu podstawy 2 na którym usytuowane są ustawione w kierunku osi Z cztery czopy centrujące 3. Zarówno cztery czopy centrujące 3, jak również cztery otwory centrujące 9 są każdorazowo przestawione względem siebie o 90°, wzdłuż pierścienia kołowego K1, K2. Jak jest to widoczne, każda z krawędzi otworu centrującego 9 znajduje się wewnątrz tarczy centrującej 8. Do zaciśnięcia czopu zaciskowego, usytuowanego na elemencie zaciskowym 6, oprawka zaciskowa 1 zwykle wyposażona jest w mechanizm zaciskowy, przy czym w przedstawionym przykładzie wykonania ani mechanizm zaciskowy ani czop zaciskowy nie są zaznaczone. W górnej powierzchni korpusu podstawy wykonane są płaskie powierzchnie przylegania 4, na których mogą opierać się ich powierzchnią czołową, trzpienie dystansowe 12.

Element zaciskowy 6 posiada płytę centrującą 8, która za pomocą występów dystansowych 15 zamocowana jest na korpusie podstawy 7. Występy dystansowe 15 mogą być wykonane jako oddzielne elementy zamocowane na korpusie podstawy 7. Alternatywnie do tego rozwiązania, mogą one być również ukształtowane jako jedna całość z korpusem podstawy 7. Inne alternatywne rozwiązanie polega na tym, że korpus podstawy 7 jest wyposażony w zasadniczo płaską powierzchnię czołową która jedynie w obszarze każdego otworu centrującego 9 wyposażona jest w wybrania.

PL 218 491 B1

Właściwe zamocowanie płyty centrującej 8 następuje za pomocą trzpieni dystansowych 12, których powierzchnia czołowa służy jako zderzak dla elementu zaciskowego 6. Trzpienie dystansowe 12 są korzystnie wyposażone w gwint wsteczny, za pomocą którego mogą one być ustalane w gwintowanym otworze każdego występu dystansowego 15 względnie korpusu podstawy 7.

Trzpienie dystansowe 12 są stosunkowo szeroko lokowane na zewnątrz, aby osiągnąć wysoką stabilność elementu zaciskowego 6, zaciśniętego na oprawce zaciskowej 1. Korzystnie, trzpienie dystansowe 12 usytuowane są w zewnętrznej ćwiartce wirtualnego pierścienia kołowego K3 przeprowadzonego przez najbardziej oddalone promieniowo na zewnątrz punkty elementu zaciskowego 6.

Osie wzdłużne czopów centrujących 3, jak również otworów centrujących 9 przebiegają promieniowo-równolegle do osi Z, oznaczonej Z1, oprawki zaciskowej 1, względnie elementu zaciskowego 6. W każdym przypadku poprzez rozmieszczenie elementów centrujących 3, 9, możliwe jest wielokrotne precyzyjne pozycjonowanie elementu zaciskowego 6 względem oprawki zaciskowej 1 w kierunku osi X i Y jak również ze względu na położenie kątowe wokół osi Z. Dzięki temu, że przewidziane są trzpienie dystansowe 12, opisanego rodzaju, które przylegają do płaskich powierzchni przylegania 4 oprawki zaciskowej 1, możliwe jest ponadto również pozycjonowanie w kierunku osi Z o wysokiej precyzji.

Fig. 4 przedstawia tarczę centrującą 8, wykonaną jako jedna całość. Aby tarczę centrującą 8 można było zamocować za pomocą trzpieni dystansowych, w każdym przypadku, w środku, między dwoma sąsiadującymi otworami centrującymi 9, w tarczy centrującej 8 wykonany jest otwór 16.

Claims (21)

1. Urządzenie mocujące z oprawką zaciskową do zaciskania elementu zaciskowego z pierwszymi elementami centrującymi, usytuowanymi na oprawce zaciskowej, współpracującymi z innymi elementami centrującymi usytuowanymi na elemencie zaciskowym, tak że element zaciskowy przy zaciskaniu na oprawce zaciskowej skierowany jest w kierunku osi X i Y, przy czym te jedne elementy centrujące tworzą czopy centrujące, które określane są jako elementy centrujące, uchwycone w ukształtowanych jako otwory centrujące, innych elementach centrujących, znamienne tym, że urządzenie mocujące posiada co najmniej trzy otwory centrujące (9) i odpowiadającą im ilość czopów centrujących (3), przy czym każdy czop centrujący (3) wyposażony jest w dwie stożkowo zbiegające się powierzchnie boczne (3a, 3b) a każdy otwór centrujący (9) ograniczony jest dwiema równoległymi względem siebie ścianami bocznymi (9a, 9b), które są ukształtowane w ten sposób, że stożkowo zbiegające się powierzchnie boczne (3a, 3b) każdego czopu centrującego (3) wchodzą z nimi w styk liniowy.

2. Urządzenie mocujące według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada cztery otwory centrujące (9) i odpowiadającą im ilość czopów centrujących (3).

3. Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że otwory centrujące (9) usytuowane są w jednolitej tarczy centrującej (8), przy czym tarcza, przynajmniej w obszarze otworów centrujących (9) jest sprężyście elastyczna w kierunku osi Z.

4. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) zamocowana jest na korpusie podstawy (7) elementu zaciskowego (6) za pomocą trzpieni (12).

5. Urządzenie mocujące według zastrz. 4, znamienne tym, że trzpienie (12) wyposażone są w gwint i wkręcone są w korpus podstawy (7) elementu zaciskowego (6), zaś powierzchnia czołowa (13) każdego trzpienia (12) tworzy zderzak w kierunku osi Z dla przylegania do oprawki zaciskowej (1).

6. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że każdy otwór centrujący (9) ograniczony jest bocznie doginanymi, ścianami bocznymi (9a, 9b) sprężyście elastycznymi w kierunku osi Z.

7. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) jest z blachy, ze stali nierdzewnej.

8. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) jest z bardziej miękkiego materiału niż czopy centrujące (3).

9. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że otwory centrujące (9) wycinane są z tarczy centrującej (8) za pomocą dokładnych wykrójników.

PL 218 491 B1

10. Urządzenie mocujące według zastrz. 8 albo 9, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) posiada maksymalną grubość 2 mm, zwłaszcza grubość od 0,8 do 1,5 mm.

11.Urządzenie mocujące według zastrz. 1, znamienne tym, że powierzchnie boczne (3a, 3b) czopów centrujących (3) są obrabiane z wysoką precyzją, zwłaszcza są szlifowane.

12. Urządzenie mocujące według zastrz. 1, znamienne tym, że czopy centrujące (3) i otwory centrujące (9) usytuowane są wzdłuż linii okręgu (K1, K2), na której są równomiernie rozmieszczone.

13. Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że element zaciskowy (6) zaopatrzony jest w tarczę centrującą (8), umieszczoną w pewnej odległości od jego powierzchni czołowej, która wyposażona jest w cztery otwory centrujące (9), przy czym każdy otwór centrujący (9) z każdej strony otoczony jest tarczą centrującą (8).

14. Urządzenie mocujące według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że do trzpieni (12) przylegają płaskie powierzchnie przylegania (4) korpusu podstawy (2) oprawki zaciskowej (1).

15.Urządzenie mocujące według zastrz. 3, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) zamocowana jest na korpusie podstawy (7) elementu zaciskowego (6), za pomocą czterech trzpieni (12) wyposażonych w gwint, przy czym powierzchnia czołowa (13) każdego trzpienia (12) tworzy zderzak w kierunku osi Z dla przylegania do oprawki zaciskowej (1).

16.Urządzenie mocujące według zastrz. 15, znamienne tym, że element zaciskowy (6) posiada korpus podstawy (7), na którym zamocowana jest tarcza centrująca (8), wyposażona w trzy otwory centrujące (9), tak że jest ona w obszarze otworów centrujących (9), doginana sprężyście i elastycznie w kierunku osi Z.

17. Urządzenie mocujące według zastrz. 16, znamienne tym, że element zaciskowy (6) stanowi uchwyt przedmiotów obrabianych.

18.Urządzenie mocujące według zastrz. 1 albo 4 albo 7, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) ukształtowana jest jako jedna całość i posiada co najmniej trzy otwory centrujące (9), przy czym posiada ona co najmniej trzy otwory do mocowania na korpusie podstawy (7), elementu zaciskowego (6).

19. Urządzenie mocujące według zastrz. 18, znamienne tym, że tarcza centrująca (8) wyposażona jest w cztery otwory centrujące (9), które rozmieszczone są wzdłuż pierścienia kołowego (K2) i przemieszczone względem siebie o 90°, przy czym każdy otwór centrujący (9) ograniczony jest bocznie dwiema ścianami bocznymi (9a, 9b) przebiegającymi równolegle względem siebie.

20. Urządzenie mocujące według zastrz. 18 albo 19, znamienne tym, że każdorazowo między dwoma sąsiednimi otworami centrującymi (9), w tarczy centrującej (8) wykonany jest otwór mocujący (16).

21. Urządzenie mocujące według zastrz. 18, znamienne tym, że otwory centrujące (9) wykonane są za pomocą dokładnych wykrójników.