PL237382B1 - Trzpień tokarski - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest trzpień tokarski, przeznaczony do ustalania i mocowania przedmiotów cylindrycznych w kształcie przelotowym i nieprzelotowym, takich jak tuleje lub pierścienie, jak i również jednostronnie zamkniętych.

Stosowane są obecnie trzpienie tokarskie rozprężne do mocowania przedmiotów składające się z korpusu wyposażonego w stożek Morse’a, zaś z drugiej strony w część roboczą wyposażoną w elementy rozprężne takie jak sprężyny, mieszki lub tuleje, ściskane mechaniczne za pomocą śruby w celu wywołania naprężeń i odkształceń umożliwiających zamocowanie przedmiotu obrabianego. Element rozprężny zwiększając swoją średnicę zewnętrzną powoduje zamocowanie nałożonego na nią powierzchnią walcową wewnętrzną przedmiotu obrabianego. Uchwyty te stosuje się do niewielkiego zakresu wymiarowego średnic wewnętrznych powierzchni cylindrycznych, co wymaga wykonania wielu elementów mocujących celem uzyskania dużego typoszeregu wymiarowego.

Wymienione wyżej niedogodności wyeliminować można poprzez zastosowanie w trzpieniu tokarskim materiałów z magnetyczną pamięcią kształtu.

W opisie patentowym nr PL 213714 przedstawiono siłownik termiczny, wyposażony w cylindryczny korpus, w którym jest umieszczony przesuwnie element roboczy w postaci tłoka, pod którym jest umieszczony element rozprężny w postaci sprężyny wykonanej ze stopu niklowo-tytanowego z pamięcią kształtu. Siłownik jest wyposażony nadto w tłoczysko złączone z tłokiem. Na zwojach sprężyny jest nawinięta spirala grzejna w izolacji, złączona ze źródłem napięcia. Poprzez wykonanie sprężyny w określonym przedziale temperaturowym i odpowiednim procesie chłodzenia uzyskano dwie różne długości sprężyny umożliwiające przesuw tłoka pod wpływem zmiany temperatury.

W opisie patentowym nr PL 224846 znany jest trzpień tokarski, w którym zastosowano mieszek wykonany z materiału wykazującego dwukierunkowy temperaturowy efekt pamięci kształtu. Poprzez odpowiednie wykonanie mieszka w określonych temperaturach i poprzez zastosowanie obróbki termicznej wykazuje on dwukierunkowy efekt pamięci kształtu i w określonym przedziale temperatur zmniejsza lub zwiększa on swoją długość i średnicę umożliwiając mocowanie narzędzi obróbkowych.

Znana jest z publikacji opisu patentowego KR 20110082443 oprawka narzędziową do mocowania narzędzi obróbkowych, w której zastosowano stożkową tuleję zaciskową połączoną z uchwytem uformowanym z materiału wykazującego dwukierunkowy efekt pamięci kształtu. Poprzez odpowiednie wykonanie elementu mocującego z materiału z pamięcią kształtu, następuje zmniejszenie lub zwiększenie jego wymiarów w określonym przedziale temperatur, co powoduje przesuwanie tulei w stożkowym rowku i tym samym zmniejszanie lub zwiększanie jej średnicy oraz mocowanie narzędzia.

Trzpień tokarski z częścią mocującą w kształcie stożka Morse'a do ustalania i mocowania przedmiotów cylindrycznych przelotowych i nieprzelotowych zawierający sprężysty mieszek, jednostronnie przytwierdzony do kołnierza oraz wyposażony w pokrywę, charakteryzuje się tym, że do powierzchni mieszka, od strony części chwytowej, zamocowane są sprężyny dociskające mieszek, które wykonane są z materiału wykazującego dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu, przy czym do pokrywy przymocowane są trzpienie zakończone magnesami, na których to trzpieniach osadzone są sprężyny.

Korzystnie, na jednym obwodzie może być rozmieszczone równomiernie więcej niż jedna sprężyna wykazująca dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu.

Korzystnym skutkiem rozwiązania, według wynalazku, jest zmniejszenie czasu mocowania przedmiotów obrabianych oraz możliwość mocowania przedmiotów o skomplikowanych kształtach w tym jednostronnie zamkniętych. Ponadto, umożliwia zastosowanie dodatkowego układu sterowania mocowaniem i odmocowaniem przedmiotu poprzez zmianę pola magnetycznego działającego na sprężyny dociskające mieszek. Elementem mocującym przedmiot obrabiany jest mieszek wykonany z materiału sprężystego, który w pozycji rozciągniętej jest w stanie odmocowania, a w pozycji ściśniętej jest w stanie zamocowania. Ściskanie i rozciąganie mieszka realizowane jest poprzez sprężyny wykonane z materiału wykazującego dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu, które pod wpływem pola magnetycznego zmieniają swoją długość. Pole magnetyczne wywoływane jest przemieszczeniem magnesów stałych.

Wynalazek przedstawiony został w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia półwidok-półprzekrój trzpienia tokarskiego w stanie rozprężonym, a fig. 2 - półwidok-półprzekrój trzpienia w stanie ściśniętym.

PL 237 382 B1

Trzpień tokarski posiada korpus wraz z częścią chwytową 1, która zewnętrzną powierzchnią w kształcie stożka Morse’a zapewnia mocowanie go we wrzecionie obrabiarki oraz walcową części roboczą 2, na której osadzony jest mieszek 8a, 8b, jednostronnie przytwierdzony do kołnierza 10. Do powierzchni mieszka 8a, 8b, od strony części chwytowej 1, zamocowane są sprężyny 7 dociskające mieszek, które wykonane są z materiału wykazującego dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu i przymocowane są do części chwytowej 1 trzpienia. Do pokrywy 3 przymocowane są trzpienie 4 zakończone magnesami 6, na których to trzpieniach osadzone są sprężyny 5. W pozycji ściśniętej na sprężyny 7 nie działa pole magnetyczne i mieszek 8a pozostaje w pozycji odmocowanej. W momencie zaistnienia pola magnetycznego pochodzącego od magnesów 6, sprężyny 7 wydłużają się do pozycji rozciągniętej dociskając mieszek i formując go do pozycji ściśniętej 9b.

Po dokręceniu pokrywy 3 następuje przesunięcie trzpienia 4 wraz z magnesem 6 w stronę mieszka, wzdłuż sprężyn 7, inicjując powstanie wokół sprężyn pola magnetycznego, które umożliwia ich wydłużenie, a zarazem ściśnięcie mieszka 8a do pozycji 8b, co umożliwia zamocowanie przedmiotu obrabianego. W momencie odkręcenia pokrywy 3 sprężyny 5 przemieszczają trzpień 4 wraz z magnesami 6 do pozycji początkowej wywołując zmianę pola magnetycznego wokół sprężyn 7 oraz ich powrót do pozycji ściśniętej, co wywołuje odmocowanie przedmiotu obrabianego 9.

Claims (2)

1. Trzpień tokarski z częścią mocującą w kształcie stożka Morse'a do ustalania i mocowania przedmiotów cylindrycznych przelotowych i nieprzelotowych zawierający sprężysty mieszek, jednostronnie przytwierdzony do kołnierza oraz wyposażony w pokrywę, znamienny tym, że do powierzchni mieszka (8a, 8b), od strony części chwytowej (1), zamocowane są sprężyny (7) dociskające mieszek, które wykonane są z materiału wykazującego dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu, przy czym do pokrywy (3) przymocowane są trzpienie (4) zakończone magnesami (6), na których to trzpieniach osadzone są sprężyny (5).

2. Trzpień, według zastrz. 1, znamienny tym, że na jednym obwodzie może być rozmieszczone równomiernie więcej niż jedna sprężyna (7) wykazująca dwukierunkowy magnetyczny efekt pamięci kształtu.