SE516951C2 - Hydraulisk chuck med deformerbar griphylsa samt fastspänningsmetod - Google Patents

Description

25 30 n n u | sa v | Q n u n o o o n 516 951l 2 anordnad inte kommer att erbjuda något motstånd mot väggens deformation; därmed kan en avplaning bildas i hylsan.

Det är därför ett syfie med uppfinningen att skapa ett pålitligt, men likväl relativt billigt sätt att undvika oavsiktlig lösgöring av den fasthållna delen.

Ett annat syfie är att skapa en chuck och en fastspärmingsmetod vid vilken en chuck har en deformerbar hylsa som inte har tendens till bristning eller till permanenta deforma- tioner.

Sammanfattning av uppfmninQ Föreliggande uppfinning avser en hydraulisk chuck innefattande en chuckkropp som sträcker sig i en längsgående riktning och som inbegriper radiellt åtskilda inre och yttre ytor. Den inre ytan definierar en vägg hos ett lopp med en longitudinellt sig sträckande axel. Den yttre ytan är skild från loppets vägg i en riktning som sträcker sig radiellt utåt med avseende på axeln. Åtminstone en sluten hålighet är anordnad i chuckkroppen i radiellt åtskilt förhållande till loppets vägg och den yttre ytan. Håligheten sträcker sig perifert med ett avstånd som är mindre än chuckkroppens omkrets och innehåller ett inkompressibelt medium. En trycksättningsanordning kommunicerar med mediet för att trycksätta mediet för att radiellt deformera och expandera loppets vägg från en normal diameter till en större diameter för att möjliggöra att en del kan flyttas in i eller ut ur loppet. En trycksänkning av mediet bringar loppets vägg att dras ihop radiellt till den normala diametern för att fastspärma den rörliga delen i loppet.

Företrädesvis inbegriper loppets vägg en längsgående urtagning i ett läge nära åtminstone en hålighet.

Företrädesvis finns det ett flertal håligheter och hålighetema är inbördes förbundna.

Hålighetema, vilka kan vara perifert åtskilda och/eller radiellt åtskilda, kan ha ett cirkelformigt tvärsnitt eller ett icke cirkelfonnigt tvärsnitt. 10 15 20 25 30 51-6 951% Uppñnningen avser även en metod att fastspänna en del med användande av den ovan beskrivna hydrauliska chucken.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningens syften och fördelar kommer att framgå tydligt från följ ande detaljerade beskrivning av föredragna utföranden av denna i samband med tillhörande ritningar på vilka samma hänvisningsbeteckningar betecknar samma element och på vilka: Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig.

Fig. 1 2 3 4 5a 5b 10 11 12 är en perspektivvy framifrån av en chuckkropp enligt föreliggande uppfinning; är en perspektivvy bakifrån av den i Fig l visade chuckkroppen; är en sprängd sidovy av en chuck innefattande chuckkroppen enligt Fig. 1 och en koppling; är en längsgående sektionsvy tagen längs linjen 4-4 i Fig. 3 efler att kopplingen har säkrats till chuckkroppen och visande ett verktygsskaft under införande till ett lopp av verktygskroppen; är en sektion tagen längs linjen 5-5 i Fig. 3 utan att ett verktygsskaft monterats i verktygskroppen; är en vy liknande Fig. 5 visande det sätt på vilket en vägg av loppet deforrneras som reaktion på manipulation av en trycksättningsanordning som ökar trycket; är en förstoring av ett parti av Fig. 5; är en sektion tagen längs linjen 6-6 i Fig. 4 med ett verktygsskaft installerat inuti chucken; är en sektion liknande Fig. 5 av ett andra utförande av chuckkroppen; är en schematisk vy av ett tredje utförande av chuckkroppen; är en schematisk vy av ett fjärde utförande av chuckkroppen; är en schematisk vy av ett femte utförande av chuckkroppen; är en schematisk vy av ett sjätte utförande av chuckkroppen; är en schematisk vy av ett sj unde utförande av chuckkroppen; 10 15 20 25 30 n ø a ø ao n n o o c n u ø Q o u s1så9s¶ 4 Fig. 13 är en schematisk vy av ett åttonde utförande av ehuckkroppen; Fig. 14 är en schematisk vy av ett nionde utförande av ehuckkroppen; Fig. 15 är en längsgående sektionsvy av ett annat utförande av en hydraulisk chuck; och Fig. 16 är ett tvärsnitt taget längs linjen 16-16 i Fig. 15.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföranden av uppfinningi I Fig. 1-6 visas ett första utförande av en hydraulisk chuck 10 enligt uppfinningen.

Chucken 10 inbegriper en chuckkropp eller stomme 11 och en koppling 22.

Chuckkroppen 11 har som funktion att ta emot en del TS som skall fasthållas och kopplingen 22 har som fimktion att fästa chuckkroppen i en hållare, såsom en drivaxel (ej visad).

Kroppen 11 har främre och bakre ytor 12, 14. Den främre ytan 12 avgränsas av en cylindrisk hylsa 16 och den bakre ytan avgränsas av en cylindrisk fläns 18. Hylsan och flänsen 16, 18 är inbördes förbundna genom en övergångsdel 20 med stympat konisk form.

Kopplingen 22 är en konventionell koppling 22 av godtycklig lämplig typ som fästs vid den bakre ytan 14 hos kroppen (exempelvis genom svetsning, limning, hårdlödning, bultförband och så vidare) för att möjliggöra att chucken kan fästas i en hållare (ej visad).

Ett centralt lopp 24 sträcker sig axiellt inuti chuckkroppen, varvid loppet har en mynning utformad i den fiärnre ytan 12. En radiell framåt vänd ansats 26 är utformad inne i kroppen 11. Loppet 24 är anpassat att ta emot ett verktygsskaft TS (Fig. 4 och 6) vilket anligger mot ansatsen 26. Alternativt kan ansatsen 26 elimineras, varigenom verktygsskaftet TS skulle anligga mot en ändyta 22a av kopplingen 22. 10 15 20 25 30 o u o a a o o ø Q n o 51654 951? 5 Åtminstone en hålighet 30 som sträcker sig parallellt med loppets axel är utformad i chuckkroppen. Vid det utförande som avbildas i F ig. 1-6 visas fyra håligheter 30. Var och en av hålighetema 30 åtskiljs radiellt från radiellt åtskilda inre och yttre ytor 16, 34 hos chucken, varvid den inre ytan 32 avgränsar en vägg hos loppet 24.

Varje hålighet sträcker sig periferiskt mindre än 360°, dvs. ingen hålighet omringar loppet 24 fullständigt. Företrädesvis sträcker sig ingen hålighet periferiskt med mer än nittio grader.

Håligheterna 30 är tillslutna vid sina främre och bakre ändar genom en främre ändvägg 34 respektive kopplingen 22.

Hålighetema 30 är periferiskt åtskilda från varandra, men kommunicerar med varandra med hjälp av en cirkelformig fórbindelsekanal 36. Ett radiellt hål 38 som sträcker sig från chuckkroppens yttre yta och skär kanalen 36 för att med denna bilda en forbindande port 40 (Fig. 5) kommunicerar med kanalen 36.

En trycksättningsanordning i form av en gängad tryckskruv 42 är gängat monterad i hålet 38. Alternativt kan vara anordnad en yttre pump tillsaxrnnans med en lämplig ventil, såsom beskrivs senare i samband med Fig. 15.

Håligheterna 30, kanalen 36 och det mellan skruven 42 och porten 40 anordnade partiet av hålet 38 är fyllda med ett inkompressibelt medium, såsom exempelvis en vätska eller silikagel. Olja är ett exempel på en vätska som kan användas och som kan trycksättas genom åtdragande av tryckskruven 42. Det har upptäckts att när den i hålighetema 30 anordnade oljan trycksätts tillräckligt kommer loppets vägg att deformeras på ett sådant sätt att dess effektiva diameter ökas något. Väggdeforrnationen visas med brutna linjer i den högra halvan av Fig. Sa.

Längsgående urtagningar eller fördjupningar 44 (se Fig. 5 och 5b) är med fördel utformade i väggen 32 i perifert skilt förhållande till varandra och intill respektive 10 15 20 25 30 o o ø o un Slå 7951*- 6 håligheter 30 (fyra sådana urtagningar 44 är anordnade vid utförandet enligt Fig. 1-6), för att underlätta deforrnationen av väggen 32.

Genom att deformera väggen 32 för att öka (expandera) den effektiva loppdiametem, kan den del som ska hållas fast, såsom ett verktygsskaft TS, införas i loppet. Om delen TS har en ytterdiameter som är mindre än den expanderade diametem och större än den normala diametern hos loppet (i viloläge) kommer den delen att tättslutande gripas av loppväggen 32 när det hydrauliska trycket släpps (genom att tryckskruven 42 dras ihop) eller om läckage av mediet inträffar. Detta innebär att väggen 32 kommer att dras ihop till vilolägestillståndet när det hydrauliska trycket släpps och kommer att sluta tätt om delen TS.

Det är sålunda onödigt att upprätthålla det hydrauliska trycket för att hålla fast delen TS, så det finns ej någon anledning till oro för ett oljeläckage som leder till en oavsiktlig lösgöring av delen TS.

Hålighetsstrukturen vid utförandet enligt Fig. 1-6 innefattar fyra håligheter av cirkelformigt tvärsnitt åtskilda med nittio grader. Många andra hålighetsstrukturer kan emellertid användas, av vilka några avbildas i respektive Fig. 7-14.

I Fig. 7 används fyra par av håligheter 50, 52, varvid håligheterna i varje par är åtskilda i radiell riktning. En förbindelsekanal (ej visad) förbinder hålighetema med varandra fludmässigt.

I Fig. 8 är utformad endast en enda hålighet 60 med cirkulärt tvärsnitt.

I Fig. 9 är håligheterna 70I-for1nade. Fyra ekvidistant åtskilda håligheter 70 visas, men vilket som helst lämpligt antal kan användas.

I Fig. 10 är anordnade två I-forrnade håligheter 80, åtskilda med l80°, varvid håligheterna 80 är tunnare än håligheterna 70 enligt Fig. 9. En förbindelsekanal (ej visad) förbinder håligheterna 80. 10 15 20 25 . - o . nu o IFig. ll används ett enda par radiellt åtskilda, cirkelformiga håligheter 90, 92, som är förbundna inbördes genom en kanal.

I var och en av Fig. 12-14 har håligheterna cirkelformigt tvärsnitt och är ekvidistant indelade.

IFig. 12 används tre håligheter 100. I Fig. 13 används sex håligheter 110. I Fig. 14 är anordnade nio håligheter 120. Hålighetema hos var och en av Fig. 12-14 är inbördes förbundna genom en kanal.

Ett annat utförande av uppfinningen avbildas i Fig. 15 och 16. Detta utförande innefattar en relativt smal chuck 200 som kan användas i begränsade utrymmen. Chucken inbegriper en chuckkropp 221 med ett centralt lopp 224 som är borrat i en främre ände av denna för att mottaga ett verktygsskafi (ej visat). Ett flertal (exempelvis ett par) håligheter 230 är borrade genom kroppen 221 för att sträcka sig parallellt med och tätt intill det centrala loppet 224. Bakre ändar av håligheterna är förslutna med hjälp av lämpliga pluggar 232. Ett sidolopp 234 är borrat partiellt genom kroppen vid en plats bakom loppet 224 för att skära igenom båda hålighetema 230. Sidoloppet 234 skär igenom kroppens 211 yttre periferi och är anslutet till en ledning 236 vilken är förbunden med en pump 238 som är i stånd att avge ett trycksatt, icke kompressibelt medium till sidoloppet 234 och sålunda till håligheterna 230 (under kontroll av en ventil 239) för att expandera ytan 240 hos loppet 224 på det sätt som beskrivits tidigare häri.

Ehuru föreliggande uppfinning har beskrivits i samband med föredragna utföranden, skall det förstås av fackmannen att tillägg, borttaganden, modifieringar och ersättningar som inte specifikt beskrivits kan göras utan att avvika från tanken och omfattningen av uppfinningen sådan denna definieras i efterföljande patentkrav.

Claims (23)

10 15 20 25 30 o ø o - nu 515a95¶ .Hur ..... _. Patentkrav

1. Hydraulisk chuck (10) innefattande: en chuckkropp (1 1), som sträcker sig i en längsgående riktning och inbegriper radiellt åtskilda inre och yttre ytor, varvid den inre ytan (32) avgränsar en vägg hos ett lopp (24) med en longitudinellt sig sträckande geometrisk axel, och den yttre ytan är skild från loppets vägg i en riktning som sträcker sig radiellt utåt med avseende på axeln; åtminstone en stängd hålighet (30, 50, 52, 60, 70, 80, 90, 92, 100, 110, 120) anordnad i chuckkroppen (11) i ett radiellt åtskilt förhållande till loppets vägg och den yttre ytan, varvid nämnda åtminstone ena hålighet sträcker sig perifert med ett avstånd mindre än 360 grader och som innehåller ett inkompressibelt medium; och en trycksättningsanordning (42) som kommunicerar med mediet for att trycksätta mediet i syfte att radiellt defonnera och expandera loppets vägg från en normal diameter till en större diameter för att möjliggöra att en del kan flyttas in i eller ur loppet, och varvid en tryeksänkning av mediet bringar loppets vägg att dras ihop radiellt till den normala diametern i syfte att fastspänna delen i loppet.

2. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari loppets vägg inbegriper en längsgående urtagning i ett läge nära nämnda åtminstone ena hålighet.

3. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari chuckkroppen (11) inbegriper ett hål som kommunicerar med nämnda åtminstone ena hålighet (3 8), och trycksättningsanordningen innefattar en i hålet gängat monterad tryckskruv (42).

4. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari trycksättningsanordningen innefattar en pump.

5. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone ena hålighet har ett cirkulärt tvärsnitt. 10 15 20 25 30 n v v ~ ø | v n v e a n Q o n n

6. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone en hålighet (70, 80) har ett icke-cirkulärt tvärsnitt.

7. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 6, vari nämnda åtminstone ena hålighet har ett huvudsakligen I-forrnat tvärsnitt (70, 80).

8. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone ena hålighet (30, 50, 52, 60, 70, 80, 90, 92, 100, 110, 120) sträcker sig väsentligen parallellt med axeln.

9. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone ena hålighet innefattar ett flertal inbördes fluidmässigt förbundna håligheter.

10. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari loppväggen inbegriper längsgående urtagningar (44) lokaliserade intill respektive håligheter.

11. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari chuckkroppen (11) inbegriper en med håligheterna fluidmässigt förbunden förbindelsekanal (36).

12. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 11, vari skaftkroppen inbegriper ett hål som kommunicerar med hålighetema och förbindelsekanalen (36), och trycksättningsanordningen innefattar en i hålet (3 8) gängat monterad tryckskruv (42).

13. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari hålighetema (30) är perifert åtskilda.

14. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari hålighetema (3 0) är radiellt åtskilda.

15. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari vissa av hålighetema (30) är radiellt åtskilda och vissa är perifert åtskilda.

16. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari hålighetema (30, 50, 52, 60, 90, 92, 100, 110, 120) har ett cirkulärt tvärsnitt. 10 15 20 25 30 | O c n cc c u: 10

17. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari håligheterna har ett huvudsakligen I- forrnat tvärsnitt (80).

18. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 9, vari hålighetema sträcker sig väsentligen parallellt med axeln.

19. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari det inkompressibla mediet innefattar en vätska.

20. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari det inkompressibla mediet innefattar silikagel.

21. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone ena hålighet sträcker sig perifert med ett avstånd mindre än nittio grader.

22. Hydraulisk chuck (10) enligt krav 1, vari nämnda åtminstone ena hålighet innefattar ett flertal håligheter, varvid varje hålighet sträcker sig perifert med ett avstånd mindre än nittio grader.

23. Metod för att fastspärrna en del innefattande stegen att: A. införa delen i ett longitudinellt sig sträckande lopp (24) hos en chuckkropp (11), varvid kroppen har åtminstone en sluten hålighet (30) som sträcker sig huvudsakligen longitudinellt i denna i ett radiellt åtskilt förhållande till en vägg hos loppet (24) och till en yttre yta hos kroppen, varvid nämnda åtminstone ena hålighet sträcker sig perifert med ett avstånd mindre än 360 grader och innehåller ett inkompressibelt medium; B. trycksätta mediet i syfie att radiellt deforrnera och expandera loppets vägg från en normal diameter till en större diameter för att möjliggöra att en del kan flyttas in i loppet; C. införa delen in i det deforrnerade loppet (24); och 516 ast :§afi§f>*=* ll D. sänka mediets tryck i syfie att bringa loppets (24) vägg att radiellt dras ihop till den normala diametern i syfte att fastspänna delen i loppet (24).