CZ19793U1 - Upínací zarízení pro obrábecí stroje - Google Patents

Description

Upínací zařízení pro obráběcí stroje

Oblast techniky

Technické řešení se týká upínacího zařízení určeného k upínání nástrojů nebo obrobků do obráběcích strojů, zejména do soustruhů, frézek, CNC obráběcích strojů apod.

Dosavadní stav techniky

K upínání obrobků na obráběcích strojích se používají upínací zařízení, nazývaná též sklíčidla, která umožňují upínat obrobky v poloze a s přesností potřebnou pro jejich obrábění. Kromě ručně ovládaných upínacích zařízení jsou známá hydraulicky nebo pneumaticky ovládaná upínací zařízení, která mají zpravidla několik upínacích prvků (nazývaných též čelisti), které při upnutí ío dosedají na obrobek. Tato upínací zařízení mají značné výhody, ale též nevýhody spočívající v tom, že mají poměrně značné rozměry, jsou složitá, a zahrnují venkovní rozvod tlakového média, otočný rozvaděč, vnitřní rozvod tlakového média, filtr, speciální zdroj a zásobník tlakového média apod. Princip těchto upínacích zařízení spočívá v tom, že tlakovým médiem se působí na píst, který je spojen s upínacími prvky a ovládá jejich pohyb.

Podstatná nevýhoda těchto známých upínacích zařízení spočívá v tom, že jsou závislé na stálém tlaku tlakového média, který udržuje upínací prvky na obrobku v upnutém stavu během obrábění. V případě, že není možné tento stálý tlak zaručit, je nutno upínací zařízení vybavit přídavnými prostředky k udržování upnuté polohy po potřebnou dobu, což přináší další komplikace v konstrukci těchto upínacích zařízení.

Z EP 1762330 je známo upínací zařízení, které má píst spojený se svěracím kuželem, který působí na zajišťovací radiální prvky (Čelisti). Všechny součásti mají spolupůsobící řídící plochy, které řídí pohyb zajišťovacích prvků, a v homí části svěracího kužele je strmá kuželová plocha zajišťující samosvomost zajišťovacích prvků v upnutém stavu. Nevýhody tohoto řešení spočívají v tom, že jeho mechanická část je poměrně komplikovaná, sestává z velkého množství pohybli25 vých částí, je výrobně složitá a potenciálně poruchová.

Úkolem technického řešení je vytvoření takového upínacího zařízení, které by bylo jednoduché, spolehlivé v upnutém stavu, samosvomé s vysokou přesností a mělo by minimální nároky na tlakové médium, tzn. mohlo by využívat např. i běžný dílenský rozvod tlakového vzduchu pro ofukování, který je k dispozici v podstatě u každého obráběcího stroje,

Podstata technického řešení

Tento úkol je vyřešen upínacím zařízením pro obráběcí stroje podle tohoto technického řešení.

Jeho podstata spočívá v tom, že svěmý prostředek tvoří klec, uložená v základním tělese ve středovém vývrtu, do kterého ústí drážky, a opatřená proti každé drážce alespoň jedním vybráním s kolíkem, přičemž kolíky se kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše a svírají se středovou osou základního tělesa úhel 7,5° < a < 12,5°. Jejich spodní konce jsou v kleci nerozebíratelně upevněny, a homí konce jsou uloženy s vůlí v radiálním směru. Konce spodních čelistí upínacích prvků procházející do vývrtu jsou tvarově upraveny tak, že zapadají do vybrání klece, a mají otvory, jejichž osy se kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše a svírají se středovou osou základního tělesa stejný úhel 7,5° < a < 12,5°. V těchto otvorech jsou suvně uloženy kolíky s vůlí od 0,005 do 0,02 mm, a s možností bočního vzpěru v otvorech, a dále prostředky pro přívod tlakového média tvoří upínací ventil uspořádaný na základním tělese, upínací kanál vytvořený v základním tělese mezi upínacím ventilem a prostorem nad pístem, uvolňovací ventil uspořádaný na základním tělese, a uvolňovací kanál vytvořený v základním tělese mezi uvolňovacím ventilem a prostorem pod pístem.

Ve výhodném provedení jsou konce spodních čelistí upínacích prvků opatřeny dvěma paralelními otvory, a v každém vybrání klece jsou dva paralelní kolíky, které jsou uloženy v otvorech.

- 1 CZ 19793 Ul

Dále je výhodné, když klec je válcového tvaru, spodní konce kolíků jsou zalisovány v otvorech v podstavě klece, a horní konce kolíků jsou s vůlí uloženy v otvorech v horním víku klece.

V dalším výhodném provedení technického řešení má základní těleso tvar mezikruží, v jehož spodní části je vnitřní válcové osazení ve kterém je uložen píst, a základní těleso je uloženo na základně, rovněž ve tvaru mezikruží.

Nakonec je výhodné, když upínací ventil a/nebo uvolňovací ventil jsou tvarově uzpůsobeny pro nasazení tlakové ofukovací pistole.

Výhody upínacího zařízení podle technického řešení spočívají zejména v tom, zeje konstrukčně a výrobně velmi jednoduché, a pro upínání může využívat tlakový vzduch z dílenského rozvodu, zakončeného tzv. ofukovací pistolí, tzn. že není třeba zřizovat žádný speciální tlakový rozvod. Upínací síla závisí na velikosti tlaku tlakového vzduchu. Velikost upínací síly lze regulovat plynule regulací tlaku vzduchu, takže lze upínat i tenkostěnné obrobky bez nebezpečí jejich deformace. Upínací zařízení má upínací krok 2,46 mm jako kleštinové upínače, a upnutí je velmi přesné v toleranci 0,002 mm až 0,005 mm. Upínací zařízení slouží jak pro upínání za vnější tvary, tak i za vnitřní tvary (otvory).

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 perspektivní pohled na rozpad sestavy upínacího zařízení, obr. 2 půdorys upínacího zařízení, obr. 3 řez upínacím zařízením rovinou A-A.

Příklady provedení technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení příkladů provedení technického řešení na uvedené případy. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. 1 tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

Upínací zařízení I tvoří základní těleso 2 ve tvaru mezikruží, se středovým vývrtem 9. Základní těleso 2 je uloženo na základně 7. Do středového vývrtu 9 jsou vyústěny tři radiální profilové drážky 5, ve kterých se pohybují upínací prvky 4. Každý upínací prvek 4 sestává ze spodní čelisti

23, která je posuvně uložena v drážce 5, z nosiče 6 upínací čelisti, který je na spodní čelisti 23 uložen na čepech 24, a z upínací čelisti 22, která je na nosiči 6 upevněna pomocí šroubů 25 a vystupuje nad upínací plochu H základního tělesa 2. V koncích H spodních čelistí 23 upínacích prvků 4, které zasahují do středového vývrtu 9, jsou vyvrtány otvory 15, 15\ jejichž osy se kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše 11 a svírají se středovou osou 12 základního tělesa 2 úhel a =10°.

Ve středovém vývrtu 9 základního tělesa je axiálně posuvně uložena válcová klec 8, která má proti každé drážce 5 vytvořené vybrání J_3. V každém vybrání J_3 jsou dva kolíky Γ0, 10', jejichž spodní konce jsou v podstavě klece 8 zalisovány s přesahem a horní konce jsou s vůlí uloženy v otvorech v horním víku klece 8. Konce 14 spodních čelistí 23 jsou tvarově upraveny tak, že za40 padají do vybrání 13 v kleci 8, a středové části kolíků 10, 10' jsou suvně uloženy v otvorech 15, T5\

Kolíky 10,101 jsou v kleci 8 uloženy tak, že se kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše U, a jejich osy svírají se středovou osou 12 základního tělesa 2 úhel a - 10°. Kolíky 10, 10' jsou v otvorech 15, 15' uloženy s vůlí 0,01 mm. V důsledku této vůle, úhlu a a volného uložení horních konců kolíků 10, 10' vzniká při axiálním pohybu klece 8 svěmé spojení mezi kolíky 10, 10' a spodními čelistmi 23, které se prostřednictvím nosičů 6 přenáší na upínací čelisti 22 upínající nezobrazený obrobek.

-2CZ 19793 Ul

Axiální pohyb klece 8 je odvozen od axiálního pohybu pístu 3, s nímž je klec 8 mechanicky spojena. Píst 3 je plochý kruhový píst, uložený ve vnitrním válcovém osazení 20 ve spodní části základního tělesa 2. Pohyb pístu 3 je prováděn pneumaticky přes upínací ventil 16 a uvolňovací ventil 18, které jsou upevněny na obvodu základního tělesa 2. Upínací ventil 16 je přes upínací kanál 17 v základním tělese 2 propojen s prostorem nad pístem 3, uvolňovací ventil 18 je pres uvolňovací kanál 19 v základním tělese 2 propojen s prostorem pod pístem 3. Ventily 16, 18 jsou tvarově uzpůsobeny pro nasazení tlakové ofukovací pistole, která je na vnitrním rozvodu tlakového vzduchu v dílně. Velikost tlaku může být v rozmezí 1 až 6 bar, pomocí ventilů 16, 18 je možné tlak vzduchu regulovat.

ío Upínací zařízení 1 podle technického řešení pracuje tak, že po nasazení obrobku na upínací plochu ii se tlakový vzduch přivede přes upínací ventil Γ6 nad píst 3. Axiálním pohybem pístu 3 spolu s klecí 8 se kolíky 10, 10' pohybují v otvorech 15, 15\ stahují k sobě konce Γ4 spodních čelistí 23 a tím i upínacích čelistí 22, až dojde k upnutí obrobku, a k vytvoření svěmého spojení mezi kolíky 10, 10' a otvory 15, 15'. Upínací čelisti 22 zůstávají v upnutém stavu i po odpojení tlakového vzduchu. Odepnutí obrobku se provádí tlakovým vzduchem působícím opačným směrem, tj. přes uvolňovací ventil 18 a uvolňovací kanál 19 do prostoru pod píst 3.

Průmyslová využitelnost

Upínací zařízení podle technického řešení lze využít k upínání nástrojů nebo obrobků do obráběcích strojů, zejména do soustruhů, frézek, CNC obráběcích strojů apod.

Claims (5)

1. 20 NÁROKY NA OCHRANU

   1. Upínací zařízení (1) pro obráběcí stroje, které obsahuje základní těleso (2), v základním tělese (2) axiálně posuvně uspořádaný píst (3), alespoň tři upínací prvky (4), jejichž spodní čelisti (23) jsou radiálně posuvné v drážkách (5) v základním tělese (2), a které jsou opatřené upínacími čelistmi (22) vystupujícími nad upínací plochu (l 1), dále prostředky pro přívod tlakového

   25 média nad píst (3) a pod píst (3), a svěmý prostředek, axiálně posuvně uložený v základním tělese (2), pohyblivý s spolu s pístem (3), a opatřený kuželovité uspořádanými prvky zabírajícími s konci (14) upínacích prvků (4), vyznačující se tím, že svěmý prostředek tvoří klec (8), uložená v základním tělese (2) ve středovém vývrtu (9), do kterého ústí drážky (5), a opatřená proti každé drážce (5) alespoň jedním vybráním (13) s kolíkem (10), přičemž kolíky (10) se

   30 kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše (l 1), svírají se středovou osou (12) základního tělesa (2) úhel 7,5° < a < 12,5°, jejich spodní konce jsou v kleci (8) nerozebíratclně upevněny, a homí konce jsou uloženy s vůlí v radiálním směru, a konce (14) spodních čelistí (23) upínacích prvků (4) procházející do vývrtu (9) jsou tvarově upraveny tak, že zapadají do vybrání (13) klece (8), a mají otvory (15), jejichž osy se kuželovité sbíhají směrem k upínací ploše (11) a svírají se stře35 dovou osou (12) základního tělesa (2) stejný úhel 7,5° < a < 12, a v těchto otvorech (15) jsou suvně uloženy kolíky (10) s vůlí od 0,005 do 0,02 mm, a s možností bočního vzpěru v otvorech (15), a dále prostředky pro přívod tlakového média tvoří upínací ventil (16) uspořádaný na základním tělese (2), upínací kanál (17) vytvořený v základním tělese (2) mezi upínacím ventilem (16) a prostorem nad pístem (3), uvolňovací ventil (18) uspořádaný na základním tělese (2),

   40 a uvolňovací kanál (19) vytvořený v základním tělese (2) mezi uvolňovacím ventilem (18) a prostorem pod pístem (3).
2. 2. Upínací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že konce (14) spodních čelistí (23) upínacích prvků (4) jsou opatřeny dvěma paralelními otvory (15, 15'), a v každém vybrání (13) klece (8) jsou dva paralelní kolíky (10, 10'), které jsou uloženy v otvorech (15, 15').

   -3CZ 19793 Ul
3. 3. Upínací zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že klec (8) je válcového tvaru, spodní konce kolíků (10, 10') jsou zalisovány v otvorech v podstavě klece (8), a homí konce kolíků (10, 10') jsou s vůlí uloženy v otvorech v horním víku klece (8).
4. 4. Upínací zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, 5 že základní těleso (2) má tvar mezikruží, v jehož spodní části je vnitřní válcové osazení (20) ve kterém je uložen píst (3), a základní těleso (2) je uloženo na základně (7), rovněž ve tvaru mezikruží.
5. 5. Upínací zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že upínací ventil (16) a/nebo uvolňovací ventil (18) jsou tvarově uzpůsobeny pro nasazení tlakoio vé ofukovací pistole.