PL230253B1 - Stół obrotowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest stół obrotowy, do podziału ciągłego urządzeń obrotowych, mających zastosowanie do ustawiania położenia kątowego elementów maszyn lub przedmiotów obrabianych.

Znane są sposoby dyskretnego podziału w urządzeniach obrotowych. W urządzeniach tych zadane pozycje uzyskuje się poprzez połączenia kształtowe, np.: tarcze z systemem otworów, wielokarby, wielowypusty, elementy uzębione.

Znane są także urządzenia do ciągłego podziału kątowego o napędzie bezpośrednim lub zbudowane na systemie przekładni mechanicznych. Dopuszczalne obciążenie elementu pozycjonowanego zależy od rodzaju przekładni mechanicznej, wymiarów gabarytowych, geometrii i materiału z jakiego są wykonane jej elementy. W precyzyjnych stołach obrotowych znalazły zastosowanie różne rozwiązania przekładni ślimakowych lub spiroidalnych. Przekładnie ślimakowe stosowane w stołach obrotowych składają się ze ślimacznicy, która współpracuje ze ślimakiem. Przekładnie ślimakowe są wykorzystywane w napędach stołów obrotowych produkowanych między innymi przez firmy Nikken i Haas Automation. Przekładnie spiroidalne wykorzystywane w stołach obrotowych składają się ze ślimaka walcowego lub stożkowego, który współpracuje z uzębieniem czołowym lub stożkowym. Znane są również rozwiązania przekładni spiroidalnych, wykorzystywane do napędu tarczy stołu obrotowego, na przykład według wynalazku P. 396825, w których ślimakwalcowy współpracuje z dwoma uzębieniami czołowymi.

Istotą wynalazku jest stół obrotowy składający się, w tym rozwiązaniu, z monolitu wrzeciona-tarczy osadzonego na łożysku precyzyjnym w korpusie, w którym osadzony jest ułożyskowany wał, na którym jest koło walcowe o śrubowej linii zębów oraz zwoje ślimaka stożkowego lub walcowego. Uzębienie koła walcowego o śrubowej linii zębów może stanowić wraz z wałem monolit lub być osadzane na nim jako osobne koło zębate połączone z wałem na przykład za pomocą wpustu lub mechanizmu zaciskowego. Zwoje ślimaka walcowego lub stożkowego mogą być nacięte bezpośrednio na wale lub na tulei osadzanej na wale i połączonej z nim, na przykład za pomocą kleju lub układu zaciskowego. Na wrzeciono-tarczy zamocowane są dwa koła (uzębienie czołowe i koło stożkowe) połączone z wrzecionotarczą na przykład wpustem oraz śrubami. Uzębienie czołowe osadzone na wrzeciono-tarczy jest zazębione ze znajdującym się na wale kołem walcowym o śrubowej linii zębów. Koło stożkowe osadzone na wrzeciono-tarczy stołu obrotowego zazębione jest ze ślimakiem walcowym lub stożkowym znajdującym się na wale.

Wrzeciono-tarcza stołu obrotowego napędzana jest przez dwie różne przekładnie jednocześnie tj. przekładnię, w której osadzone na wale lub stanowiące zwałem monolit koło walcowe o śrubowej linii zębów zazębia się z uzębieniem czołowym osadzonym na wrzeciono-tarczy oraz przekładnię spiroidalną, której zwój ślimaka jest nacięty bezpośrednio na wale lub osadzanej na nim tulei. Ślimak ten zazębia się z kołem stożkowym zamocowanym na wrzeciono-tarczy.

Wał nachylony jest przy tym do współpracującego z nim uzębienia czołowego i koła stożkowego pod kątem wynikającym z możliwości technologicznych wykonania uzębienia czołowego współpracującego z kołem walcowym o śrubowej linii zębów. Uzębienie czołowe i koło stożkowe w przykładowym rozwiązaniu połączone są z wrzeciono-tarczą za pomocą wpustu i śrub mocujących. Między wrzeciono-tarczą, a uzębieniem czołowym znajduje się tuleja dystansowa, która służy do regulowania luzu między zębami uzębienia czołowego a zębami koła walcowego o śrubowej linii zębów. Między uzębieniem czołowym i kołem stożkowym znajduje się tuleja osadcza, do regulacji położenia koła stożkowego względem wału, na którym znajduje się zwój ślimaka przekładni spiroidalnej. Do wrzeciono-tarczy stołu obrotowego zamocowane jest łożysko precyzyjne, które z drugiej strony połączone jest z korpusem. Łożysko precyzyjne pełni w rozwiązaniu rolę prowadnicy tocznej w ruchu obrotowym zespołu wrzeciona-tarczy względem korpusu.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

- sumaryczne zwiększenie powierzchni współpracy uzębień, dzięki jednoczesnej współpracy zwoju ślimaka z uzębieniem przekładni spiroidalnej oraz współpracy koła walcowego o śrubowej linii zębów z uzębieniem czołowym,

- zwiększenie trwałości i obciążalności stołu obrotowego dzięki zwiększeniu powierzchni współpracy uzębień przekładni,

- zwiększenie sprawności układu napędowego tarczy stołu obrotowego powyżej 50% przy jednoczesnym zachowaniu jego samohamowności, poprzez zastosowanie dwóch rodzajów przekładni o różnych sprawnościach do jednoczesnego napędzania wrzeciono-tarczy,

PL 230 253 Β1

- poprawa stabilności, dynamiki oraz dokładności pozycjonowania dzięki zastosowaniu połączenia właściwości dwóch rodzajów przekładni.

Wynalazek w przykładowym rozwiązaniu uwidoczniono w przekroju na rysunku, na którym fig. 1 prezentuje przykładowy sposób zamocowania uzębienia czołowego i koła stożkowego i przykładowe rozwiązanie wału z kołem walcowym o śrubowej linii zębów i zwojem ślimaka.

Stół składa się z monolitu wrzeciono-tarczy 1. Do wrzeciono-tarczy 1 przymocowane jest łożysko precyzyjne 3 pełniące rolę prowadnicy tocznej. Z drugiej strony łożysko 3 przykręcone jest do korpusu 2 stołu obrotowego śrubami 17. Uzębienie czołowe 5 i koło stożkowe 6 przekładni spiroidalnej są połączone z wrzeciono-tarczą 1 stołu obrotowego na przykład za pomocą wpustu 16, przy czym uzębienie czołowe 5 wraz z tuleją dystansową 4 jest zamocowane do wrzeciono-tarczy 1 stołu obrotowego za pomocą śrub 12 poprzez pierścień łożyska 3. Koło stożkowe 6 przekładni spiroidalnej wraz z tuleją osadczą 7 jest połączone z uzębieniem czołowym 5 na przykład za pomocą śrub 14 i kołków 15. W korpusie 2 stołu obrotowego osadzony jest ułożyskowany wał 8 z naciętymi zębami koła walcowego o śrubowej linii zębów 9 i zwojem ślimaka walcowego 10. Przy czym z uzębieniem czołowym 5 zazębione jest koło walcowe o śrubowej linii zębów 9 a z kołem stożkowym 6 przekładni spiroidalnej zazębiony jest ślimak walcowy 10.

Zmiana pozycji kątowej wrzeciono-tarczy 1 dokonywana jest przez obrót wału 8, na którym nacięte są zęby koła walcowego o śrubowej linii zębów 9 i zwój ślimaka 10, które w wyniku jednoczesnej współpracy koła walcowego o śrubowej linii zębów 9 z uzębieniem czołowym 5 i zwoju ślimaka walcowego 10 z zębami koła stożkowego 6, połączonych ze sobą poprzez tuleją 7, na przykład za pomocą śrub 14 i kołków 15, powodują zmianę położenia kątowego uzębienia czołowego 5 i koła stożkowego 6. Obrót uzębienia czołowego 5 i koła stożkowego 6, które są sztywno połączone z wrzeciono-tarczą 1 powoduje zmianę jej pozycji kątowej. Obracanie wału 8 odbywa się poprzez koło zębate 11, które jest napędzane pasem zębatym nieuwidocznionym na rysunku.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Stół obrotowy zawierający wrzeciono-tarczę (1) osadzoną na zespołach tocznych i połączoną z mechanizmem napędowym, znamienny tym, że mechanizmem napędowym wrzeciono-tarczy (1) są połączone ze sobą uzębienie czołowe (5) i koło stożkowe (6) - korzystnie za pomocą śrub (14) i kołków (15) poprzez tuleję osadczą (7) - usytuowane współosiowo i połączone z wrzeciono-tarczą (1), korzystnie wpustem (16) i śrubami (12) poprzez tuleję dystansową (4) i pierścień łożyska precyzyjnego (3), przy czym zęby uzębienia czołowego (5) i koła stożkowego (6) są zazębione odpowiednio z zębami koła walcowego o śrubowej linii zębów (9) i zwojem ślimaka walcowego (10) znajdującymi się na wale (8), który jest ułożyskowany w korpusie stołu (2) i napędzany silnikiem poprzez przekładnię bezluzową (11).