SE512067C2 - För höga varvtal avsett verktyg - Google Patents

Description

15 20 25 30 512 067 2 bringad vid en drivenhet 2, vilken i det visade exemplet har formen av en elmotor, vars rotor 3 uppbärs av en verktygsspindelaxel 4, lagrad i två motorgavlar 5 (främre och bakre lagersköld), av vilka endast en visas. 6 betecknar statorn med dess lindningar. Spindelax- eln 4 är lagrad i respektive gavel 5 i ett radiallager 7 och ett axiallager 8, vilka smörjs medelst ett flytande Smörjmedel, vilket kan vara vatten. Detta Smörjmedel insprutas med tryck till radiallagret 7 och axiallagret 8 via kanaler 9 respektive 10, ekerformigt fördelade runt gaveln 5. Respektive tilloppskanal 9, 10 är vid inloppet försedd med en strypníng i form av en nippel 9' för åstadkommande av önskat tryck och flöde i smörjmedelskanaler- na 9, 10. Nippeln 9' är utbytbar för att enkelt kunna erhålla det önskade trycket och flödet i lagren, varvid lagerfunktionen hos dessa beror dels på den dynamiska effekten, som uppstår vid axelns rotation, och dels av trycket hos det tillförda fluidet. Till respektive kanal 9, 10 kan vidare en tryckgivare anslutas, schematiskt antydda med 10”. I gaveln 5 vid övergången mellan radiallagret 7 och axiallagret 8, liksom vid det senares periferi, är ringformigt förlöpande dräneringsspår 11 anordnade, vilka via en dräneringskanal 12 står i förbindelse med utsidan av gaveln 5, där dränerat smörjmedel kan uppsamlas. För att säkerställa att något smörjmedel ej intränger innanför gaveln 5 är i denna anordnat ett ringformigt förlöpande spår 13, vilket via en ledning 14 står i förbindelse med en gas under tryck, exempelvis tryckluft. Härigenom tvingas eventuellt inåt läckande smörjmedel tillbaka mot närmaste dräneringsspår 11. Motsvarande arrangemang gäller för driven- hetens 2 andra, ej visade motorgavel.

Drivenhetens axel 4 enligt ovan erhåller sin rotation och moment enligt exemplet medelst en elmotor. Andra exempel på rotations- och momentalstrande maskiner kan exempelvis vara luftturbiner eller vätsketurbiner eller andra godtyckliga drivkällor med avsedd funktion.

De nämnda lagren är radiallager och axiallager bestående av tvâ ytor separerade från varandra av ett fluidum. Det skall observeras att de nämnda lagringarna för driven- hetens axel 4 endast är exempel och skall det underförstås, att drivenhetens axel 4 även kan vara lagrad med annan typ av lagringstekník, t.ex. kul-, rull-, luft- eller magnetlager.

ADAPTER Adaptern 1 i systemet består av en basdel 15 i form av en platta (Fig. l), vilken medelst exempelvis skruvar (antydda vid 16) är fastsatt vid gaveln 5. Integrerat med basdelen 15 sträcker sig ett stödparti 17 i form av en hylsa, vars borrning vid monterad adapter l koaxiellt sammanfaller med spindelaxeln 4. Hylsan 17 uppvisar på insidan av sin P33 HSSEOOIUP-ÉA 10 15 20 25 30 512 067 3 fria ände ett lager 18, i det visade exemplet ett radiallager med något mindre diameter än hylsans innerdiameter. Parallellt med stödpartiets 17 axel är ett antal (i det visade exemplet fem stycken, se Fig. 2) smörjmedelskanaler 19 anordnade. Respektive kanal 19 står i förbindelse med ekerlikt runt basdelen 15 fördelade tilloppskanaler 20 för tillförsel av Smörjmedel till lagret 18 genom i respektive smörjmedelskanals 19 yttre ände upptaget hål 21. Respektive tilloppskanal 20 är vid inloppet försedd med en strypning i form av en nippel 22, för åstadkommande av önskat tryck och flöde i smörjmedelskanalen 19.

Nippeln 22 är utbytbar för att enkelt kunna erhålla det önskade trycket och flödet. Det skall underförstås att tilloppskanalerna 20 ansluts till en smörjmedelskälla under tryck, varvid lagerfunktionen hos dessa lager beror dels på den dynamiska effekten, som uppstår vid verktygets rotation, och dels av trycket hos det tillförda fluidet. Smörjmedlet kan ex- empelvis vara vatten. Till resp. kanal 20 kan en tryckgivare anslutas, antytt med 23.

Lagerytan 18, som skall samverka med lagerytan 26 hos verktyget enligt upp- flnningen, som senare skall beskrivas, bildar ett radiallager, vars ytor är separerade av ett fluidum. Denna lagringsmetod av närrmda verktyg i adaptern är endast ett exempel pâ en utförandeform och andra lagringsmetoder som luft-, magnet- eller rullningslager kan an- vändas. Adaptem kan antingen vara en integrerad del av drivenhetens 2 frärnre lagersköld 5 eller vara en löstagbar del som anbringas på lagerskölden. Adaptem skall vara utformad så att verktyget, som den uppbär, enkelt kan frigöras och apteras vid verktygsbyte. I det fall verktygets, som senare skall beskrivas, fräskropp är avsedd att arbeta på djupet i ett arbetsstycke A skall stödpartiet 17 i anslutning till fräsverktyget 24 och därmed lagrings- ytorna 26 och 18 uppvisa ett parti som har en radiell utsträckning understigande skäreg- garnas halva skärdiarneter D. Fig. 3 och 4 visar sålunda, till skillnad mot Fig. 2, hur stödpartiet 17 i anslutning till verktyget 24 och lagringsytorna 26 och 18 har en tvärsnitts- form uppvisande ett parti, vars radiella utsträckning är mindre än verktygets 24 halva skärdiameter D och ett stödjande parti, vars radiella utsträckning är större än halva skärdiametern D. Av Fig. 4 framgår hur fräsverktyget 24 arbetar i ett arbetsstycke A ned till önskat och stödpartiet 17 tillåtande djup.

VERKTYQ Verktyget enligt uppfinningen, som visas närmare i Fig. 5, är avbildat såsom en fräs med en fräskropp 24 uppbärande gängse skäregg, ett skaft 25 samt ett fäste 27.

Fräsens skaft 25 är cylindriskt och är i anslutning till fräskroppen 24, försedd med de skärande eggarna, utbildat med en lageryta 26. Lämpligen är fräsen utformad i ett stycke P33 l75SEOO/U'P,YA .. . ä; il: 10 15 20 25 30 512 067 4 av hårdmetall. Fästet 27 är utformat med en konisk styryta 25' för att centrera verktyget i spindelaxeln 4, försedd med en den koniska styrytan 25' motsvarande försänkning.

Verktygsskaftet 25 är vidare försett med en gängad borrning 28, i vilken en motsvarande gängad dragstång 4' kan igängas för ñxerande av verktyget vid spindelaxeln 4 och för upptagande av axiella dragkrafter verkande på verktyget. Vidare uppvisar fästet 27 ett nyckelgrepp 29 avsett att i samverkan med motsvarande nyckelgrepp hos spindelaxeln 4 mekaniskt överföra vridmoment mellan drivenhetens spindelaxel 4 och verktyget med dess fräskropp 24.

Det skall förstås att genom samverkan mellan radiallagret 18, 26 och den radiella styrningen 25' mellan verktyg och drivenhetens 1 spindelaxel 4 skapas ett motrnoment motverkande det moment, som uppstår på grund av verktygets överhäng och de på verktyget verkande skärkrafterna.

Genom fräsens enligt uppfmningen utformning och dess uppbärande i adaptern 1 kommer fräsen att med sin lageryta 26, samverkande med hylsans 17 lager 18, motstå uppträdande radiella skärkrafter vid de varvtal, det här är frågan om. De axiella skär- krafterna från verktyget skall underförstått upptas av spindelaxelns 4 axiallager (8 och motstående axiallager vid spindelaxelns 4 andra ände) via axialkrafter överförande, med spindeln samverkande ytor - ytan 25' samt gängorna hos verktyg - dragstång.

Med hjälp av uppfinningen kommer ett verktyg att effektivt bäras eller stödjas av stödpartiet 17 genom lagerytornas 18 och 26 samverkan och genom att dessa placerats så nära verktygets skäreggar som möjligt kommer såväl uppträdande böjmoment som radiella lagerkrafter att minimeras till sin storlek i förhållande till de radiella skärkrafterna och därigenom möjliggöra att lagra större radiell skärkraft vid ett högre varvtal än vad som annars är möjligt.

Eftersom adapterns radiella utsträckning åtminstone i en riktning understiger verktygets halva skärdiameter kan i arbetsstycken A förstyvningar fräsas till djup som vida överstiger verktygets axiella tjocklek, Fig. 4.

Genom att via tryckgivarna 23 avläsa avkända tryckvariationer i lagret 18, 26 är det möjligt, att bestämma böjbelastningarna och dess riktningar på verktygsskaftet 25 liksom stödpartiet 17. Det skall underförstås att även töjningsgivare applicerade på stödpartiet 17 är möjliga att använda för samma ändamål.

Det skall vidare underförstâs att naturligtvis andra typer av verktyg kan tillämpas P33 175 SEOO/UPÉYA 512 067 5 i samband med uppfinningen, exempelvis spiralborrar, vars styrkanter därvid kommer att utgöra motlager till lagret 18 hos stödpartiet 17.

Det är vidare tänkbart, att för vissa tillämpningar det kan befinnas lämpligt, att i stödpartiet (och verktygsskaftet) anordna ett axiellt långsträckt lager eller flera än ett lager, liksom kan lagren tänkas vara av annan än den här visade typen. Med uttrycket "en lageryta" resp. “ett lager" som här används i anslutning till verktyg och adapter skall förstås den totala lagerytan resp. det totala lagret, oavsett om detta är enhetligt eller uppdelat.

P33l75SE00/lJEYA

Claims (6)

10 15 20 5122 çëïz; e Patentkrav

1. l. För höga varvtal avsett verktyg för fräsning och borrning, uppvisande ett skärande parti i form av ett skärhuvud (24) samt ett på den från skärhuvudet (24) vända änden av verktyget anordnat fäste (27) for en spindelaxel (4) hos en verktygets rotation åstadkommande drivenhet (2), k ä n n e t e c k n at av att åtminstone en del av verktyget bildar lageryta (26) i anslutning till det skärande partiet (24) for ett radiella skärkrafter upptagande lager (18) i form av en lageryta, avsedd att samverka med verktygets lageryta (26), vilka två ytor (18, 26) inbördes är separerade av ett fluidum och vid verktygets ingrepp med arbetsstycket huvudsakligen axiellt ofórskjutbara relativt varandra.

2. Verktyg enligt krav 1, k ä n n e te c k n at av att fästet är försett med en styryta (25') centrerande fästet (27) vid en spindelaxel (4) hos drivenheten (2).

3. Verktyg enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n at av att fästet (27) uppvisar till drivenhetens (2) spindelaxel (4) axiella krafter överfórande ytor (25').

4. Verktyg enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n at av att lagerytans (26) diameter är mindre än skärhuvudets (24) skärdiarneter (D).

5. Verktyg enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n at av att fästet (27) år försett med en mekaniskt momentöverfórande del (29) samverkande med den verktygets rotation åstadkommande drivenheten (2).

6. Verktyg enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att lagerytan (26) är ett radiallager. 0:\users\YA\DOK\word-dok\up\p33 l75kr.doc - a