PL230255B1 - 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 z 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 ślimak walcowy współpracuje z dwoma uzębieniami czołowymi.

Istotą wynalazku jest stół obrotowy składający się, w tym rozwiązaniu, z monolitu wrzecionatarczy osadzonego na łożysku precyzyjnym w korpusie, w którym osadzony jest ułożyskowany wał, na którym jest koło walcowe o śrubowej linii zębów oraz zwój ślimaka walcowego. Uzębienie koła walcowego o śrubowej linii zębów może stanowić wraz z wałem monolit lub być osadzone jako osobne koło zębate połączone zwałem na przykład za pomocą wpustu lub mechanizmu zaciskowego. Zwój ślimaka walcowego przekładni ślimakowej może być nacięty 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 współosiowo dwa koła (uzębienie czołowe i ślimacznica) połączone z wrzeciono-tarczą na przykład wpustem i śrubami. Zęby uzębienia czołowego osadzonego na wrzeciono-tarczy są zazębione ze znajdującym się na wale zębami koła walcowego o śrubowej linii zębów. Zęby ślimacznicy osadzonej na wrzeciono-tarczy zazębione są ze zwojem ślimaka walcowego znajdującego 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 napędza osadzone na wrzeciono-tarczy uzębienie czołowe oraz przekładnię ślimakową, której zwój ślimaka nacięty jest bezpośrednio na wale lub osadzanej na nim tulei napędza ślimacznicę osadzona na wrzeciono-tarczy.

Uzębienie czołowe i ślimacznica 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 a ślimacznicą znajduje się tuleja osadcza do regulacji położenia ślimacznicy względem wału, na którym znajduje się zwój ślimaka walcowego. 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 koła walcowego o śrubowej linii zębów z uzębieniem czołowym oraz współpracy zwoju ślimaka ze ślimacznicą,

- 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,

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

PL 230 255 Β1

Wynalazek w przykładowym rozwiązaniu uwidoczniono w przekrojach na rysunkach, na których fig. 1 prezentuje między innymi przykładowe rozwiązanie zamocowania kół zębatych do wrzeciono-tarczy, a fig. 2 przedstawia 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 2 pełniące rolę prowadnicy tocznej. Z drugiej strony łożysko precyzyjne 2 jest przykręcone do korpusu 3 stołu obrotowego śrubami 15. Uzębienie czołowe 5 i ślimacznica 8 przekładni ślimakowej 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 za pomocą śrub 14 poprzez pierścień łożyska precyzyjnego 2. Ślimacznica 8 przekładni ślimakowej wraz z tuleją osadczą 6 jest połączona z uzębieniem czołowym 5 na przykład za pomocą śrub 12 i kołków 13. W korpusie 3 stołu obrotowego osadzony jest ułożyskowany wał 7 z naciętym kołem walcowym 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 ze ślimacznicą 8 przekładni ślimakowej zazębiony jest ślimak walcowy 10.

Zmiana pozycji kątowej wrzeciono-tarczy 1 dokonywana jest przez obrót wału 7, na którym nacięte jest koło walcowe o śrubowej linii zębów 9 i zwoje ślimaka walcowego 10, które w wyniku współpracy koła walcowego o śrubowej linii zębów 9 z uzębieniem czołowym 5 i jednocześnie zwoju ślimaka walcowego 10 ze ślimacznicą 8 przekładni ślimakowej, połączonych ze sobą poprzez tuleję osadczą 6 za pomocą śrub 12 i kołków 13, powodują zmianę ich położenia kątowego. Obrót uzębienia czołowego 5 i ślimacznicy 8 przekładni ślimakowej, które są sztywno połączone z wrzeciono-tarczą 1, powoduje zmianę jej pozycji kątowej. Obracanie wału 7 odbywa się poprzez koło zębate 11 przekładni bezluzowej, które jest napędzane pasem zębatym niewidocznym na rysunku.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Stół obrotowy zawierający wrzeciono-tarczę 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 ślimacznica (8) - korzystnie za pomocą śrub (12) i kołków (13) poprzez tuleję osadczą (6) - usytuowane współosiowo i połączone z wrzeciono-tarczą (1), korzystnie wpustem (16) i śrubami (14) poprzez tuleję dystansową (4) i pierścień łożyska precyzyjnego (2), przy czym zęby uzębienia czołowego (5) i ślimacznicy (8) są zazębione odpowiednio z zębami koła walcowego śrubowej linii zębów (9) i zwojem ślimaka walcowego (10) znajdującymi się na wale (7), który jest ułożyskowany w korpusie stołu obrotowego (3) napędzany silnikiem poprzez przekładnię bezluzową (11).