PL231798B1 - Szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej, przeznaczony do ustalania i mocowania przedmiotów podczas obróbki mechanicznej.

Konwencjonalne uchwyty tokarskie, w zależności od ich masy i budowy, mogą pracować przy różnych prędkościach obrotowych. Jednak z racji siły odśrodkowej oddziałującej na szczęki, często prędkości te są ograniczone. W uchwytach samocentrujących, takich jak uchwyt trójszczękowy, skutkiem działania siły odśrodkowej na szczęki jest zmniejszenie siły ich zacisku. W krytycznych sytuacjach siła zacisku może być równa zeru, co spowoduje odmocowanie przedmiotu obrabianego. Niedogodności te zostały częściowo wyeliminowane poprzez wyposażenie uchwytów tokarskich w przeciwciężary kompensujące spadki siły zacisku szczęk. Pozwala to na przeprowadzenie obróbki przy znacznie wyższych prędkościach obrotowych.

Znane jest z opisu patentowego PL 102905 rozwiązanie konstrukcyjne, w którym kompensacja spadku siły zacisku odbywa się poprzez umieszczenie przeciwciężarów na dwuramiennych dźwigniach, przy czym osie poszczególnych dźwigien usytuowane są równolegle do osi uchwytu. Uchwyt tokarski składa się z dzielonego stalowego korpusu, tarczy zabierakowej oraz usytuowanej w otworze korpusu tulei ciągnącej zazębionej skośnymi rowkami teowymi z trzema szczękami podstawowymi, do których przymocowane są szczęki górne. W korpusie uchwytu umieszczone są dźwignie osadzone na sworzniach, przy czym każde z krótszych ramion dźwigni opiera się o szczękę podstawową, a na dłuższych ramionach dźwigni osadzone są przeciwciężary. Kompensacja spadku siły zacisku realizowana jest przez przeciwciężary zamocowane na dłuższych ramionach dźwigni, na które oddziałuje siła odśrodkowa. Siła odśrodkowa działająca na przeciwciężary przenoszona jest przez poszczególne dźwignie na szczęki i równoważy siły odśrodkowe działające na poszczególne szczęki uchwytu. Niekorzystną cechą tego rozwiązania konstrukcyjnego jest to, że w zależności od średnicy zamocowanego przedmiotu zmienia się nachylenie ramion dźwigni dwustronnej, co ma wpływ na wartości składowej kompensującej działanie siły odśrodkowej.

Znany jest z opisu patentowego PL 127888 uchwyt tokarski wyposażony w dźwignie osadzone mimośrodowo na sworzniach w korpusie, w którego prowadnicach umieszczone są suwliwie szczęki podstawowe napędzane sprzęgniętą z nimi klinową tuleją ciągnącą. Z obu stron szczęk podstawowych osadzone są mimośrodowo na sworzniach dźwignie zetknięte krótszymi końcami z płaszczyznami bocznymi szczęk. Dźwignie dłuższymi końcami są sprzęgnięte z ciężarkami. W korpusie uchwytu wykonane są zatrzaski, które ustalają położenie wyjściowe ciężarków. Działanie uchwytu polega na tym, że pod wpływem dużej prędkości obrotowej wrzeciona obrabiarki zostaje wywołany siłą odśrodkową ruch ciężarków od środka uchwytów, który powoduje nacisk na dłuższe końce dźwigni, ich obrót wokół osi sworzni i zaciśnięcie mimośrodowo wykonanymi krótszymi końcami, bocznych płaszczyzn szczęk podstawowych, co powoduje kompensację spadku sił zacisku szczęk uchwytu. Niekorzystną cechą tego rozwiązania konstrukcyjnego jest to, że nie w pełni następuje kompensacja skutków działania siły odśrodkowej.

Szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej wyposażony w przeciwciężary kompensujące siłę odśrodkową, którego szczęki posiadają listwy zębate współpracujące z mechanizmami zapadkowymi tych przeciwciężarów, charakteryzuje się tym, że do obudowy ma zamocowane zbiorniki czynne i zbiorniki bierne, wypełnione cieczą stanowiące przeciwciężary. Zbiorniki czynne posiadają wielokrotnie większą pojemność od zbiorników biernych i są połączone ze sobą kanałami w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu. Tłoki zbiorników biernych współpracują poprzez tłoczyska oraz mechanizmy zapadkowe z listwami zębatymi szczęk.

Szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej wyposażony w przeciwciężary kompensujące siłę odśrodkową, którego szczęki posiadają listwy zębate współpracujące z mechanizmami zapadkowymi tych przeciwciężarów, charakteryzuje się tym, że do obudowy ma zamocowane zbiorniki czynne i zbiorniki bierne, wypełnione cieczą stanowiące przeciwciężary. Zbiorniki czynne posiadają wielokrotnie większą pojemność od zbiorników biernych i są połączone ze sobą kanałami w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu. Zbiorniki bierne wyposażone są w membrany, które poprzez tłoczyska oraz mechanizmy zapadkowe współpracują z listwami zębatymi szczęk.

Korzystnym skutkiem rozwiązania, według wynalazku, jest pełna kompensacja skutków siły odśrodkowej oddziaływującej na szczęki uchwytu tokarskiego. Wzrost wartości siły zacisku szczęki następuje poprzez zastosowanie układu hydraulicznego składającego się z hydraulicznych zbiorników czynnych i zbiorników biernych, które połączone są kanałami. Masy cieczy wypełniających zbiorniki czynne

PL 231 798 B1 są wielokrotnie większe niż masy cieczy w zbiornikach biernych, których tłoki lub membrany poprzez mechanizmy zapadkowe współpracują ze szczękami. Wynalazek może być stosowany we wszystkich odmianach szczękowych uchwytów tokarskich.

Wynalazek zobrazowany został w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój uchwytu tokarskiego wyposażonego w zbiorniki bierne i czynne z tłokami osadzonymi na sprężynach, a fig. 2 - półwidok - półprzekrój uchwytu tokarskiego wyposażonego w membrany.

Szczękowy uchwyt tokarski, przedstawiony na fig. 1, wyposażony jest w dwie szczęki zaciskowe 2 osadzone suwliwie w obudowie 9. Szczęki 2, mocujące i ustalające przedmiot obrabiany 1, wyposażone są w listwy zębate 16, które poprzez mechanizmy zapadkowe 8 i tłoczyska 15 współpracują z tłokami 3 zbiorników biernych 4. Zbiorniki bierne 4 połączone są ze zbiornikami czynnymi 6 kanałami 5, w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu i są przytwierdzone do obudowy 9. Tłoki 3 zbiorników biernych 4 oparte są na sprężynach 14, które po wyłączeniu obrabiarki, powodują przemieszczenie tłoków 3 i tym samych cofnięcie się cieczy do zbiorników czynnych 6. Zbiorniki czynne 6 wyposażone są w tłoki 7 oraz posiadają otwory odpowietrzające 10.

Trójszczękowy uchwyt tokarski, przedstawiony na fig. 2, wyposażony jest w zbiorniki bierne 4 i zbiorniki czynne 6. Zbiorniki czynne 6 zakończone są w membranami 12, a membrany 13 zbiorników biernych 4 poprzez ramiona 17 tłoczysk 15 i mechanizmy zapadkowe 8 współpracują ze szczękami zaciskowymi 2.

Zasada działania uchwytów według wynalazku, jest analogiczna jak w konwencjonalnych rozwiązaniach uchwytów z tarczą spiralną. Obrót tarczy spiralnej 11 powoduje przemieszczenie szczęk zaciskowych 2 w kierunku promieniowym dla zamocowania lub odmocowania obrabianego przedmiotu 1. Gdy uchwyt obraca się wokół swojej osi, na szczęki 2 działa siła odśrodkowa pochodząca od ich masy, zmniejszająca siłę zacisku. Kompensacja skutków działania siły odśrodkowej szczęk, realizowana jest przez nacisk tłoków 3 lub membran 13, poprzez mechanizmy zapadkowe 8 i tłoczyska 15, na szczęki 2 w kierunku promieniowym. Siła działająca na tłoki 3 lub membrany 13 pochodzi od ciśnienia cieczy w zbiornikach biernych 4 i zbiornikach czynnych 6, wywołanego siłą odśrodkową działającą na masy tych cieczy. Masy cieczy w zbiornikach czynnych 6 są wielokrotnie większe niż masy cieczy znajdujące się w zbiornikach biernych 4. Tłoki 3 i membrany 13 wykonują niewielki ruch wynikający z ograniczeń mechanizmów zapadkowych 8. Gdy uchwyt nie obraca się i na tłoki 3 nie działa ciśnienie cieczy, sprężyny 14 przemieszczają tłoki 3 zbiorników biernych 4, a przepływająca ciecz przesuwa tłoki 7 zbiorników czynnych 6 do pozycji wyjściowej. W rozwiązaniu przedstawionym na fig. 2, po wyłączeniu obrabiarki, membrany 12, 13 zbiorników biernych 4 i czynnych 6 wyrównują ciśnienie cieczy w obydwu zbiornikach.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej wyposażony w przeciwciężary kompensujące siłę odśrodkową, którego szczęki posiadają listwy zębate współpracujące z mechanizmami zapadkowymi przeciwciężarów, znamienny tym, że w obudowie (9) zamocowane są zbiorniki czynne (6) i zbiorniki bierne (4) wypełnione cieczą, stanowiącą przeciwciężary, przy czym zbiorniki czynne (6) posiadają wielokrotnie większą pojemność od zbiorników biernych (4) i są połączone ze sobą kanałami (5) w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu, przy czym tłoki (3) zbiorników biernych (4) współpracują poprzez tłoczyska (15) oraz mechanizmy zapadkowe (8) z listwami zębatymi (16) szczęk (2).
2. 2. Szczękowy uchwyt tokarski z kompensacją skutków siły odśrodkowej wyposażony w przeciwciężary kompensujące siłę odśrodkową, którego szczęki posiadają listwy zębate współpracujące z mechanizmami zapadkowymi przeciwciężarów, znamienny tym, że w obudowie (9) zamocowane są zbiorniki czynne (6) oraz zbiorniki bierne (4) wypełnione cieczą stanowiącą przeciwciężary, przy czym zbiorniki czynne (6) posiadają wielokrotnie większą pojemność od zbiorników biernych (4), i są połączone ze sobą kanałami (5) w miejscu najbardziej oddalonym od osi obrotu uchwytu, przy czym zbiorniki bierne (4) wyposażone są w membrany (13), które poprzez tłoczyska (15) i ramiona tłoczysk (17) oraz mechanizmy zapadkowe (8) współpracują z listwami zębatymi (16) szczęk (2).