HU226381B1 - Befogótokmány a rugalmas gyártáshoz - Google Patents

Description

A találmány tárgya befogótokmány rugalmas gyártáshoz, egy hengeres palástfelületű tokmányházzal, a tokmányház központi furatában axiálisan megvezetett és a tokmányt hordozó szerszámgép főorsójának furatán keresztül mozgatható központi húzófejjel, amely egy ékes mechanizmuson keresztül a tokmányházban radiálisán megvezetett belső pofákkal van összekapcsolva, továbbá a tokmányházban ugyancsak radiálisán megvezetett, munkadarab befogására alkalmas befogópofákkal felszerelhető külső pofákkal, amelyek fogaslécfogazatukon keresztül össze- illetve szétkapcsolhatók a belső pofákba beépített és azokban axiálisan megvezetett kapcsolófejek fogaslécfogazatával, amely kapcsolófejeknek kettős reteszelésű kapcsolószerkezetük van, és ennek a kettős reteszelésű kapcsolószerkezetnek az egyik reteszelését egy vezérgyűrűre erősített ékes jellegű vezérlötestek képezik, amelyek az axiálisan elmozdítható kapcsolófejek belső homlokfelületén kiképzett felületrészekkel kapcsolódnak, míg a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet másik reteszelését egy, a vezérgyűrűvel közvetlenül kapcsolódó további reteszelőelem képezi, amelynek felületrészei a kapcsolószerkezet egyik kapcsolt helyzetében a tokmányházzal vagy egy, a tokmányházhoz rögzített központosító tárcsával, míg a kapcsolószerkezet másik kapcsolt helyzetében a befogótokmányt hordozó szerszámgép álló felületrészeivel kapcsolódnak.

A nagy szorítóerejű befogótokmányok elsősorban a sorozat- és tömeggyártáshoz lettek kifejlesztve. Ékes vagy emelőkaros alapmechanizmusaikra jellemző, hogy a munkadarabot befogó pofákat csak korlátozott mérettartományban tudják mozgatni. Ezért a munkadarab-átmérő változásakor gyakran kell a pofákat állítani vagy cserélni. A rugalmas gyártásra ezzel szemben éppen az jellemző, hogy a szerszámgép képes rugalmasan alkalmazkodni a változó méretű munkadarabokhoz. A tokmányok szempontjából a munkadarabváltozást az átmérőváltozások jelentik. Eddig nem voltak a rugalmas gyártás céljainak megfelelő olyan befogótokmányok, amelyek automatikusan és rugalmasan alkalmazkodni tudtak volna a változó munkadarab-átmérőkhöz.

A tokmánypofák más átmérőtartományokra való átállításának legáltalánosabban elterjedt módjai kézi műveleteket, emberi beavatkozásokat igényelnek. Ilyenek például a fogazatokkal tájolt, csavarokkal rögzített kézi pofacserélések. Ezek semmiképpen nem nevezhetők rugalmasnak, s természetesen automatikusnak sem. A kézi beavatkozások megengedhetetlenül lassúak, és csak nagyobb sorozatgyártásnál fogadhatók el.

Kézzel állítható kapcsolat jellemzi például a Forkardt cég DE 1288872 lajstromszámú szabadalmi leírásban ismertetett találmányát (Werkstatt und Betrieb 106, 173/11-895 p.).

A befogási tartományok változtatásának gyorsítására úgynevezett gyors pofacserélős megoldásokat fejlesztettek ki, amelyek szintén kézi beavatkozást igényelnek. Gyorsaságuk is csak viszonylagos, mert például minden pofát külön kell állítani (így eleve háromszoros időhátrányban vannak az egyidejű automatikus átállításokkal szemben), a munkatér ajtaját minden esetben ki kell nyitni, illetve be kell zárni, és az emberi szubjektivitás a csere szükségességének észlelésétől kezdve minden csere-műveletelem végrehajtásánál is rontja a gyorsaságot.

A befogási tartományok változtatásának egyik automatizálási megoldását jelentik a robotokkal végrehajtott automatikus pofacserék. Ehhez szolgáló tokmánykonstrukciót jelentett be az SMW Schneider Weisshaupt GmbH az EP A 0204095 számú szabadalmi leírásban. E megoldás alkalmazásához terjedelmes és drága pofatárakra, robotokra van szükség, mert minden átmérőtartományhoz más pofakészlet kell, és a pofa készleteket kis cserekészülékekben tárolják.

A rugalmas gyártórendszerek egyik megépített kísérleti példányánál az egész tokmányokat cserélték, azonban az ezekhez tartozó tárak és manipulátorok elviselhetetlenül drágák voltak, így csak egy mintapéldányt értek el.

A Rohm cég DE 37 267 73 számú német, illetve EP A 0303002 számú európai szabadalmi leírása ugyancsak automatikus pofaállításokkal foglalkozik, azonban üzembiztonsági, valamint az alkalmazását nehezítő egyéb problémák miatt ez sem jutott tovább a kísérleti példánynál. Ennél a megoldásnál az alapgépen nagyon lényeges átalakításokat kellett megvalósítani. A fogaslécfogazattal ellátott kapcsolót (tolattyút) például hidraulikusan kívánták mozgatni. A gyorsan forgó tokmányokba azonban az olajbevezetés közvetlenül nem volt lehetséges, így tehát a főorsó falában kiképzett hosszirányú furatokon keresztül kellett átvezetni a működtető olajat a forgó bevezetőkhöz. A főorsó nagy átmérőjén a főcsapágyak között elrendezett ezen bevezetők nagyon kedvezőtlen megoldások. A tokmánytestben ezenkívül egy hidraulikus tolólapnak is helyet kellett biztosítani. Mindez egy több részből álló, gyenge és túl széles tokmányház-konstrukcióhoz vezetett.

Automatikus pofaléptetéssel foglalkozik a jelen találmány szerzői által elnyert 217 764 lajstromszámú magyar szabadalom, valamint az ennek megfelelő EP 1 021 267 lajstromszámú európai, Illetve az US 6 343 797 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalom is. Ennél a találmánynál a befogótokmány automatikus működtetéséhez szükség van egy szervomechanizmusra, a hozzávezető energia- és információközlő szervekkel és egy mérőrendszerrel. Ezeket a tokmány palástfelületén kívül lehet csak elhelyezni, amihez a palástfelületet át kell törni, és ezen az áttörésen keresztül lehet a szervomechanizmust a hengeres retesznek egy kiálló, nem henger alakú részéhez csatlakoztatni. Az áttörésnek ezen nem henger alakú reteszrésznél is hosszabbnak kell lennie, mert a retesz elmozdulását is lehetővé kell tenni. Ezen az áttörésen keresztül forgács és hűtőfolyadék kerülhet a belső szerkezetrészekbe, ahol azok károsodást és üzemzavart okozhatnak. A mérőrendszert a szerszámgép védőburkolata mögött kell elhelyezni, mert a mérőrendszer érzékelői különösen érzékenyek a szennyeződésekre. A forgács és hűtőfolyadék elleni védelem céljából még pótburkolatokra is szükség van. A fentiek

HU 226 381 Β1 miatt az ilyen tokmánnyal ellátott szerszámgépen bizonyos szerkezeti változtatásokat kell végezni.

A fenti megoldásnál emellett még előnytelen az is, hogy a tokmányház két részből készül. E két rész fogja közre és vezeti meg a közöttük elhelyezett vezérgyűrűt. A tokmányház megosztása merevségi és szilárdsági szempontból gyengíti a tokmány konstrukcióját, ugyanakkor a megosztás miatt hűtőfolyadék is könnyebben juthat a rendszerbe.

A jelen találmány tulajdonképpen továbbfejlesztése ennek a korábbi találmánynak, azonban annál egyszerűbb, merevebb, gazdaságosabb, biztonságosabb, univerzális megoldásokat ad.

A találmány célja a rugalmas gyártás igényeit az eddigieknél jobban kiszolgáló, gazdaságos tokmányszerkezet kialakítása, amely rugalmasan tud alkalmazkodni a változó átmérőjű munkadarabok automatikus befogásához, ugyanakkor nem igényel az alapgépen semmiféle (legfeljebb egyes esetekben minimális) átalakítást, és többnyire semmiféle új végrehajtó-, mérőés vezérlőelemeket sem, emellett nem szükséges a tokmányház palástfelületének áttörése sem.

A kitűzött célt egy, a bevezetőben ismertetett felépítésű befogótokmányból kiindulva a találmány értelmében azáltal érjük el, hogy a tokmányház egyetlen darabból áll, amelyben a vezérgyűrű a tokmányház és a hátsó központosító tárcsa által az elforgatását megengedő módon van közrefogva, ugyanakkor a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet második reteszelését biztosító reteszelőelemet egy, a vezérgyűrű egy axiális furatában megvezetett hengeres csap alakú retesz képezi, amely reteszelési helyzetben homlokfelületén keresztül egy axiális megvezetésű tolórúddal kapcsolódik, amely tolórúd vagy a tokmányház egy teljesen zárt furatában, vagy a főorsó védőgyűrűjének egy zárt furatában van elrendezve.

Az így kialakított, találmány szerinti befogótokmány előnyös tulajdonsága, hogy az egyetlen darabból álló tokmányház merevsége sokkal jobb az előző változatokhoz viszonyítva, továbbá a tolórudak teljesen zárt furatokban vannak megvezetve, amely kitűnő forgács és hűtőfolyadék elleni védelmet biztosít.

A találmány egy előnyös kiviteli alakja értelmében a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet második reteszelését biztosító retesz, amely a vezérgyűrű egy axiális furatában van megvezetve és kizárólag hengeres palástfelülettel rendelkezik, egy rugó által a tokmányház homloka felé van tolva, és reteszelési helyzetben ezen retesz vége a tokmányház egy azonos átmérőjű reteszelőfuratába fut be, ahol ezen reteszelőfurat meghosszabbításában egy vele egytengelyű furat van a tokmányházon teljesen átmenőfuratként kiképezve, és ebben a furatban van eltolhatóan az axiális megvezetésű tolórúd elrendezve, amely tolórúd belső vége a retesz végéhez kapcsolódik, míg a külső vége kinyúlik a tokmányház homlokából. Ez a megoldás biztosítja a forgács és hűtőfolyadék elleni teljes védettséget, továbbá a tolórúdnak a tokmány homlokoldali kivezetése lehetővé teszi a tokmány elölről történő működtetését anélkül, hogy a tokmányt hordozó gép szerkezetén bármiféle átalakítást kellene végezni.

A találmány egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a tokmányház homlokából kinyúló tolórúd külső vége pofaléptetéskor egy, a tokmányt hordozó szerszámgép revolverfejébe fogott vagy a keresztszánjára erősített kapcsolószerkezettel kapcsolódik. Ennek előnye az, hogy nem szükséges külön szervomechanizmust felszerelni az alapgépre, hanem az alapgép szánjának beprogramozható mozgásával lehet biztosítani a retesz működtetését a tolórúdon keresztül. Ennek rendkívüli a jelentősége, mert a szervomechanizmushoz nemcsak felfogóhelyet kellett építeni a korábbi megoldásoknál a szerszámgépre, hanem energiaközlő kábeleket is kellett odavezetni, továbbá helyzetkapcsoló mérőelemeket is kellett beépíteni. A szerszámgép szánjai nemcsak a kapcsolási energiát adják, hanem a szánok mérőrendszere feleslegessé teszi a szervomechanizmusoknál alkalmazott mérőrendszereket is. összességében egy rendkívüli előny, hogy a tokmányt csak fel kell szerelni a gépre, és a pofaléptetéshez szükséges összes mozgást és ellenőrzést a gépen meglévő működtető- és mérőrendszerek biztosítják.

A találmány szerinti befogótokmány egy további előnyös kiviteli változatánál a tokmányt hordozó szerszámgép revolverfejébe fogott vagy a keresztszánjára erősített kapcsolószerkezetet egy, a főorsó tengelyére merőleges homlokfelülettel rendelkező ütközőrúd képezi. Ennek előnye, hogy a szán a kapcsolásokat egy rendkívül egyszerű kapcsolószerkezettel oldja meg.

A találmány egy másik előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy a tokmányt hordozó szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet a főorsó tengelyére merőleges homlokfelülettel és ezen homlokfelületre merőleges két oldalfelülettel is rendelkezik, amelyek pofaléptetéskor U alakban lazán - távolságtartással - közrefogják a tokmányház homlokából kiálló tolórúd külső végét, továbbá ezen kapcsolószerkezet egy rugó által van a tokmányház felé tolva. Ez a megoldás két jelentős előnnyel rendelkezik az előzőekhez képest: egyik előnye az, hogy a tokmány olyan egyszerűbb szerszámgépekre is felszerelhető, amelyek nem rendelkeznek pontos főorsó-pozicionálással, minthogy kapcsolószerkezetének U alakú felületrészein keresztül a szerszámgép szánjának tangenciális mozgásával a tokmány a 0 pozíciójú helyzetbe forgatható. Másik lényeges előny az, hogy ezt a forgatómozgást felhasználhatjuk a tokmányháznak a vezérgyűrűhöz viszonyított elfordítására is, ezáltal az első reteszelés is megvalósítható egyszerű gépeken is, amelyeknél a főorsó lassú és pontos elforgatása nem megoldott.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti befogótokmány azon változata, amelynél a tokmányház homlokából a tolórúd külső végén kívül egy nem mozgatható módon beépített csap áll ki, amely kapcsoláskor U alakban közre van fogva a szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet nem rugózó részének hornya által, továbbá ezen kapcsolószerkezetnek egy rugózó része is van, amelynek homlokfelülete a tolórúd külső végének homlokfelületével kapcsolódik. Ez a megoldás különválasztja a forgatáshoz szükséges csa3

HU 226 381 Β1 pót a reteszelőcsaptól, így a reteszelőcsap nagyobb élettartamát biztosítja.

A találmány értelmében előnyös lehet továbbá az a kiviteli változat, amelynél a tokmányház furatában megvezetett tolórúd külső vége a tokmányház homlokfelületéig ér, ahol kapcsoláskor a szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet csapos részével a tokmányház furatába kapcsolódik, miközben a kapcsolószerkezet sugárirányban elmozdítható módon, például laprugókkal van megtámasztva. Ennek a kiviteli változatnak előnyös tulajdonsága az, hogy a tokmányház szükséges elfordftását a tokmányház meglévő - a tolórudat megvezető - furatának felhasználásával rendkívül egyszerű módon oldja meg.

Végül a találmány egy különleges megoldási változatára az jellemző, hogy a vezérgyűrű axiális furatába eltolhatóan beillesztett retesz egy rugó által a főorsó felé van tolva, amely retesz a főorsó felőli kapcsolt helyzetében a tokmányházhoz rögzített központosító tárcsa reteszelőfészekként kiképzett elfordulásgátló felületrészei között helyezkedik el, miközben a retesz homlokfelületének egy része kiáll a tokmányházhoz rögzített központosító tárcsa külső átmérőjéből, ugyanakkor a tokmányház és a vezérgyűrű közötti kireteszelt állásnál a retesz ezen kiálló részéhez kis hézaggal egy tolórúd kapcsolódik, miközben a tolórúd a szerszámgéptesthez rögzített védőgyűrű furatában van megvezetve, továbbá ezen kapcsolt állásnál a tolórúd eleje a vezérgyűrű reteszelőfészket képező elfordulásgátló felületrészei között helyezkedik el, ugyanakkor a tolórúd főorsó felőli végéhez egy kis hidraulikus henger és egy, a tolórúd alapállását tájoló mechanizmus kapcsolódik. Ennek a megoldási változatnak előnye az, hogy olyan szerszámgépgyárakban, ahol rendszeresen illesztenek ilyen tokmányokat a szerszámgépre, a tokmány működtetése hátulról is teljesen rejtett, forgács és hűtőfolyadék ellen jól védett megoldással valósítható meg anélkül, hogy a tokmány palástfelületét át kellene törni.

A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon az

1. ábra a találmány szerinti befogótokmány egy lehetséges kiviteli alakjának hosszmetszete, a

2. ábra az 1. ábrán bejelölt l-l egyenes mentén felvett metszet, a

3. ábra az 1. ábrán bejelölt ll-ll egyenes mentén felvett részmetszet és félig elölnézeti kép, a

4. ábra a 3. ábrán bejelölt lll-lll egyenes mentén felvett részmetszet, az

5. ábra a 4. ábrán látható részmetszet, kiegészítve egy kapcsolószerkezet egyik lehetséges kiviteli alakjával, a

6. ábra a 4. ábrán látható részmetszet, kiegészítve egy kapcsolószerkezet egy további lehetséges kiviteli alakjával, a

7. ábra a 4. ábrán látható részmetszet, kiegészítve egy kapcsolószerkezet egy még további lehetséges kiviteli alakjával, a

8. ábra a találmány szerinti befogótokmány kapcsolószerkezetének egy további lehetséges kiviteli alakját mutatja, az előző ábrákhoz hasonló metszetben, míg a

9. ábra a találmány szerinti befogótokmány kapcsolószerkezetének egy újabb lehetséges kiviteli alakját tünteti fel, részben metszetben.

Az 1-4. ábrák a találmány szerinti befogótokmány egy lehetséges kiviteli alakját szemléltetik.

Amint az az ábrákon látható, a befogótokmány hengeres palástfelületű 1 tokmányházának belső furatában egy, a tokmányt hordozó szerszámgép 42 főorsójának furatán keresztül mozgatható 2 központi húzófej van axiálisan megvezetve, amely egy hagyományos ékes mechanizmuson keresztüli 4 belső pofákhoz kapcsolódik, amelyek radiálisán vannak az 1 tokmányházban megvezetve. A 4 belső pofák kétlépcsős furatában 5 kapcsolófejek vannak axiálisan megvezetve, és ezek elülső homloka 6 fogaslécfogazattal van ellátva, amely a munkadarab befogását biztosító befogópofák felfogatására alkalmas 7 külső pofákon kiképzett 6 fogaslécfogazattal kapcsolódik.

E 6 fogaslécfogazatok össze- és szétkapcsolása, illetve az összekapcsolt helyzet nagyon biztonságos fenntartása kettős reteszelőszerkezettel van megoldva.

Az elsődleges reteszelés elemeit a 2. ábra szemlélteti. Az 5 kapcsolófejek hátsó részén kiképzett 8 ékes vezérlőfelületek a 9 vezérgyűrűre erősített 10 ékes vezérlőtestek megfelelő felületrészeivel kapcsolódnak. Az 5 kapcsolófejek és a 10 ékes vezérlőtestek egymással együtt működő vezérlőfelületei révén egyrészt hátrahúzhatóak, illetve előretolhatóak az 5 kapcsolófejek, másrészt a 9 vezérgyűrű normálállásánál a 10 ékes vezérlőtesteknek a forgástengelyre merőleges felületrészei megtámasztják, és biztonságosan reteszelik az 5 kapcsolófejek elülső, összekapcsolt fogazató állapotát. Ezen állapot fenntartásához a 9 vezérgyűrűnek nem szabad elfordulni. Ezt egy másodlagos reteszelés oldja meg.

A másodlagos reteszelés elemeit a 4. ábra szemlélteti. Ezen az ábrán jól látható, hogy a 9 vezérgyűrű 35 axiális furatában egy hengeres csap alakú 11 retesz van megvezetve, amelyet egy 12 központosító tárcsára támaszkodó 13 rugó tol a tokmány homloka felé. A 13 rugó a 11 retesz elülső 14 végét betolja az 1 tokmányházban kiképzett 36 reteszelőfuratba, amely egytengelyű és azonos átmérőjű a 9 vezérgyűrű 35 axiális furatával, és ezáltal lehetetlenné teszi a 9 vezérgyűrű elfordulását az 1 tokmányházhoz képest.

A 11 reteszt balra tolva egy másfajta reteszelést is megvalósítunk: a 11 retesz elülső 14 végének homlokfelülete egy 15 tolórúddal, pontosabban annak nagyobb átmérőjű 38 belső végével kapcsolódik, amely 15 tolórúd egyébként egy, az 1 tokmányházban kiképzett 36 reteszelőfurat meghosszabbítását képező, kisebb átmérőjű 37 furatban van elrendezve, ahol a 15 tolórúd 16 külső vége kinyúlik a tokmány homlokfelületéből. A 15 tolórúd 16 külső végének felületrészei tokmánypofa-léptetéskor a revolverfejbe vagy a tokmányt hordozó szerszámgép keresztszánjára fogott (5., 6. és 7. ábrán feltüntetett) 17, 39 vagy 40 kapcsolószerkezetek felületrészeivel kapcsolódnak.

HU 226 381 Β1

Az 5. ábra a revolverfejbe vagy a tokmányt hordozó szerszámgép keresztszánjára fogott kapcsolószerkezet egyik példaként! kiviteli alakját szemlélteti. Itt a 17 kapcsolószerkezetet egy egyszerű ütközőrúd képezi, amelynek 18 homlokfelülete a szerszámgép, például eszterga alapszánjának főorsóirányú mozgatásával hátratolja a 15 tolórudat, s vele a 11 reteszt a 13 rugó ellenében. Ennek során egyrészt megszűnik a reteszelés a 9 vezérgyűrű és az 1 tokmányház között, másrészt egy új reteszelés jön létre: ebben az állásban a 11 retesz bal oldali felületrészei egy, az esztergagéptesthez közvetve rögzített 19 gyűrű 20 reteszelőfészket képező álló felületrészeivel kapcsolódnak, így reteszelés jön létre a 9 vezérgyűrű és az esztergagéptesthez rögzített álló 19 gyűrű között. Ebben az állásban a 42 főorsó lassú forgatásakor relatív mozgás jön létre az 1 tokmányház és a 9 vezérgyűrű között. E relatív mozgás hatására a 9 vezérgyűrűre erősített 10 ékes vezérlőtestek hátrahúzzák az 5 kapcsolófejet a kapcsolófej hátsó részén kiképzett 8 ékes vezérlőfelületeken keresztül.

Az 1 tokmányházban megvezetett 7 külső pofák más átmérőtartományra való átállítása léptetéssel történik mindhárom pofánál egyidejűén. A lépéssorozattal vagy nagyobb átmérőkre állítjuk a 7 külső pofákat, vagy kisebbekre.

Mindkétfajta léptetést két független mozgás kombinációiból hozzuk létre. Ez a két független mozgás: a 2 központi húzófej axiális mozgatása, illetve az 5 kapcsolófej axiális mozgatása, melyet az előbbiek alapján a 9 vezérgyűrű elforgatásával valósít meg a szerkezet.

A 7 külső pofák kisebb átmérőre történő léptetésének elemei a következők:

I. A 2 központi húzófej hátrahúz, azaz a 4 belső pofák és a bennük lévő 5 kapcsolófejek 6 fogaslécfogazattal ellátott fejrészei kis átmérőn vannak.

II. Az 5 kapcsolófej hátrahúz, azaz szétkapcsolódnak a 4 belső pofákban lévő 5 kapcsolófejek és a 7 külső pofák 6 fogaslécfogazatai. Ehhez az 1 tokmányház relatív elfordulására van szükség a 9 vezérgyűrühöz viszonyítva, amelyet főorsóforgatással valósítunk meg, mialatt a 9 vezérgyűrű elfordulását reteszeléssel megakadályozzuk.

III. A 2 központi húzófej előretol, azaz nagyobb átmérőre tolja mindhárom 4 belső pofát, amelyek ezalatt nem viszik magukkal a 7 külső pofákat a 6 fogaslécfogazatok szétkapcsolt állapota miatt.

IV. A 42 főorsó ellentétes irányú forgatásával az 5 kapcsolófej előretol, azaz összekapcsolódnak a 4 belső pofákban lévő 5 kapcsolófejek és a 7 külső pofák 6 fogaslécfogazatai.

A fenti befelé, vagyis kisebb átmérőre történő léptetés ciklusa tetszőleges számban ismételhető. A 2 központi húzófej löketéhez a fogazott 5 kapcsolófej két fogosztásnyi mozgása tartozik. Egy hátsó helyzetkapcsolóval a 2 központi húzófej mozgását felezni is lehet, amihez egy fogosztás tartozik. így a léptetéshez jól átfedett átmérőtartományok alakulnak ki.

A 7 külső pofák nagyobb átmérőre, vagyis kifelé történő léptetése az előző cikluselemek más sorrendű kapcsolásával valósítható meg. A megváltozott sorrend: II., I., IV., III.

A találmány szerinti befogótokmány kapcsolószerkezetének egy további lehetséges kiviteli alakját szemlélteti a 6. ábra, amely 39 kapcsolószerkezet szintén a 11 retesz és a 15 tolórúd működtetésére szolgál. A 39 kapcsolószerkezet célszerűen az eszterga keresztszánjára van felfogatva. A 39 kapcsolószerkezet egy 21 pofával rendelkezik, amelynek 18 homlokfelületén kívül erre a homlokfelületre merőleges két 22 oldalfelülete is van, amelyek U alakban távolságtartással fogják közre a 15 tolórúd 16 külső végét. A 39 kapcsolószerkezet 21 pofáját egy 23 rugó tolja elülső helyzetébe. Kapcsoláskor az eszterga alapszánja előretolja a 39 kapcsolószerkezetet, a 18 homlokfelület felfekszik a tolórúd külső homlokfelületére, miközben a 23 rugó balra akarja tolni a 15 tolórudat, illetve a 11 reteszt.

Ez a 39 kapcsolószerkezet azt a célt szolgálja, hogy ha a 42 főorsó nem tud pontosan 0 helyzetben megállni és lassú, pontos mozgást végezni, ezeknél az egyszerűbb vezérlésű szerszámgépeknél is használni lehessen az automatikus pofaléptetésű tokmányt. Ezért kezdetben a 11 retesz nincs szemben az álló 19 gyűrű 20 reteszelőfészkével, és a 23 rugó nem tudja balra tolni a 15 tolórudat, illetve a 11 reteszt. Ekkor a keresztszán először egyik, majd másik irányba tolja a 39 kapcsolószerkezet 21 pofáját, amelynek 22 oldalfelületei először egyik, majd másik irányba tolják tangenciálisan a 15 tolórúd 16 külső végét, ezáltal pontos 0 helyzetbe forgatják a tokmányt. Amikor a 11 retesz megtalálja a 19 gyűrű 20 reteszelőfészkét, a 23 rugó balra tolja a 15 tolórudat, ezáltal a 11 retesz az 1 tokmányház helyett az álló 19 gyűrűhöz kapcsolja a 9 vezérgyűrűt. Ebben a helyzetben a 42 főorsó elfordítása relatív mozgást hoz létre az 1 tokmányház és a 9 vezérgyűrű között, amellyel hátrahúzható az 5 kapcsolófej, s megvalósul a léptetés II. lépése. Az előző reteszeléskapcsolás után még mindig marad a 15 tolórúdnak a tokmány-homlokfelületből kiálló 16 külső végéből, mert a 15 tolórudat csak addig tudja tolni a 23 rugó, ameddig a 15 tolórúd bal oldali homlokfelülete fel nem ül a 9 vezérgyűrű oldalán.

A 42 főorsó pontos elfordítását és visszaforgatását is megvalósítja a 6. ábra szerinti 39 kapcsolószerkezet: a keresztszán mozgatásával a 21 pofa 22 oldalfelületei tangenciális mozgással el tudják tolni a 15 tolórúd külső végét, ezáltal a 42 főorsó precízen forgatható a keresztszán mozgatásával.

Egészen durva beállási pontosság esetén a 21 pofa külső oldalfelületével is pozícionálható, vagyis 0 helyzetbe fordítható a tokmány, s ezt követően fogja a 39 kapcsolószerkezet a 22 felületek közé a 15 tolórúd 16 külső végét.

A találmány szerinti befogótokmány kapcsolószerkezetének egy további lehetséges kiviteli alakját szemlélteti a 7. ábra, amelynél különválnak a 15 tolórúd axiális mozgatásának szervei a 42 főorsó forgatásának szerveitől. Ez utóbbi célra az 1 tokmányház falába egy külön 25 csap van beépítve, és ezen keresztül forgatják a tokmányt a 7. ábrán látható 40 kapcsolószerkezet

HU 226 381 Β1 nem rugózó részei, míg a 27 rugózó rész csak a 15 tolórúd és 11 retesz balra tolását szolgálja. Ezt abban az esetben érdemes így kialakítani, ha a 15 tolórúd kiálló 16 külső végét rövidebbre - például felére - kívánjuk csökkenteni.

A találmány szerinti befogótokmány kapcsolószerkezetének egy újabb lehetséges kiviteli alakját mutatja a 8. ábra. Ennél a 41 kapcsolószerkezetnél a 15 tolórúd 16 külső vége csak a tokmány homlokfelületéig ér. A 41 kapcsolószerkezet 27 rugózó részének előrenyúló 44 csapos része kapcsoláskor befut a 15 tolórúd 37 furatába, s ez tolja hátra a 15 tolórudat. A 41 kapcsolószerkezet ezzel a 44 csapos résszel fordítja el a 42 főorsót. Ezalatt a 15 tolórúd 37 furata íven mozdul el, ezért a 41 kapcsolószerkezetnek radiális irányban kissé elmozdulhatónak kell lenni, amit adott esetben 24 laprugók biztosítanak.

E megoldásoknál a tokmány meghúzószerkezete mellett kizárólag a szánmozgások programozásával lehet az automatikus pofaléptetést megvalósítani.

A találmány szerinti befogótokmány egy másik lehetséges kiviteli alakját szemlélteti a 9. ábra, amelynél a 9 vezérgyűrűben megvezetett 11 retesz mozgatását egy, a tokmányt hordozó szerszámgéphez rögzített 28 védőgyűrűben megvezetett 29 tolórúd végzi. A 11 reteszbe épített 13 rugó itt bal felé tolja a 11 reteszt. A 11 retesz 1 tokmányházhoz való reteszelése itt úgy valósul meg, hogy az 1 tokmányházhoz rögzített 12 központosító tárcsa bal oldali peremén kiképzett 30 reteszelőfészekbe fut be a 11 retesz. Ez a 30 reteszelőfészek viszont szabadon hagyja a 11 retesz 31 kiálló részét. Kapcsoláskor erre támaszkodik a 29 tolórúd homloka. A 29 tolórudat egy 32 hidraulikus henger tudja jobbra tolni, vagyis a 11 retesz működtetése ennél a kiviteli alaknál, szemben a korábban ismertetett kiviteli változatokkal, itt hátulról történik. A 32 hidraulikus henger által jobbra eltolt 29 tolórúd eközben részben jobbra tolja a 11 reteszt, ezzel szétkapcsolja a 11 reteszt az 1 tokmányházhoz rögzített 12 központosító tárcsától, másrészt a 29 tolórúd jobb oldali vége befut egy, a 9 vezérgyűrűben kiképzett 33 reteszelőfészekbe. Ezáltal a 29 tolórúd is ellát reteszelőfunkciót: az álló szerkezetrészekhez rögzíti a 9 vezérgyűrűt. A 29 tolórudat a 32 hidraulikus henger dugattyújának visszafutása után a 13 rugó tolja vissza alaphelyzetébe, pontos helyzetét pedig egy 34 tájolómechanizmus adja meg.

Az előző elemeket tartalmazó szervomechanizmus a 28 védőgyűrű hátsó falához van rögzítve, így nem igényel bázisfelület-megmunkálást az orsóház öntvényén, viszont egy csekély kimunkálás szükséges a helybiztosításhoz. Ez a rendszer olyan esztergagépgyártóknak ajánlható, akik nem akarnak sem a revolverfejre, sem a keresztszánra kapcsolószerkezetet építeni, viszont a tokmányt egy kompakt tokmánytestből álló, teljesen zárt, védett rendszerként akarják üzemeltetni.

A találmány szerinti befogótokmányok előnye, hogy nagyon gazdaságos és megbízható megoldásokat kínálnak a rugalmas gyártáshoz, ahol fő követelmény, hogy ezek a befogótokmányok rugalmasan alkalmazkodjanak a változó átmérőjű munkadarabok befogásához.

A gazdaságosság alapja az, hogy a szerszámgépen, főként esztergagépen már meglévő szerkezeti elemeket használ fel az automatikus léptetési funkciók megoldásához. Az 1-8. ábrák olyan megoldásokat szemléltetnek, amelyeknél semmiféle új végrehajtó-, mérő-, ellenőrző és vezérlőelemet nem kell az alapgépre ráépíteni. Ilyen többfunkciós feladatokat látnak el a központi húzófejnek, a főorsóhajtásnak, valamint az alapgép szánjainak végrehajtó-, mérő- és vezérlőszervei. A 6-8. ábrák szerinti megoldásoknál még a főorsó pozicionáló és lassú, pontos hajtására sincs szükség.

Előnyként jelenik meg a megoldásoknál, hogy az 1 tokmányház egy darabból álló, kompakt, merev egység, amely teljes védelmet és biztonságot ad a tokmány belső működőszerveinek.

Kettős biztonsági funkciót lát el a 11 retesz is: a tokmány normálüzeme során a 9 vezérgyűrű elfordítását nagy biztonsággal akadályozza meg, a pofaléptetési üzemmódnál viszont a 42 főorsó indítását reteszeli nagy biztonsággal.

Előnyként jelenik meg a 9. ábra szerinti megoldásnál is, hogy az 1 tokmányház egy darabból álló kompakt, merev egység. Ez a megoldás tartalmaz ugyan egy szervomechanizmust, de az is teljesen rejtett, védett helyen van, és a 11 retesz itt is egy nagyon egyszerű, kétfunkciós, jól védett elem.

A találmány szerinti befogótokmány a korábbi megoldásokhoz képest számos előnnyel rendelkezik. Amellett, hogy gyorsan, megbízhatóan és gazdaságosan biztosítja a külső pofák és ezekkel együtt a befogópofák automatikus átállítását a munkadarabok változó méreteihez, univerzálisan alkalmazható minden átmérőtartományra, és az alapgépre annak bármiféle átalakítása nélkül, egyszerűen felszerelhető, ugyanakkor azáltal, hogy a tokmányház egyetlen darabból készülhet, egyszerű és merev szerkezeti kialakítást kapunk, amely kiküszöböli a forgács és a hűtőfolyadék behatolását a tokmány belső részébe.

Claims (8)

1. Befogótokmány rugalmas gyártáshoz, egy hengeres palástfelületű tokmányházzal (1), a tokmányház (1) központi furatában axiálisan megvezetett és a tokmányt hordozó szerszámgép főorsójának (42) furatán keresztül mozgatható központi húzófejjel (2), amely egy ékes mechanizmuson keresztül a tokmányházban (1) radiálisán megvezetett belső pofákkal (4) van összekapcsolva, továbbá a tokmányházban (1) ugyancsak radiálisán megvezetett, munkadarab befogására alkalmas befogópofákkal felszerelhető külső pofákkal (7), amelyek fogaslécfogazatukon (6) keresztül összeilletve szétkapcsolhatók a belső pofákba (4) beépített és azokban axiálisan megvezetett kapcsolófejek (5) fogaslécfogazatával (6), amely kapcsolófejeknek (5) kettős reteszelésű kapcsolószerkezetük van, ahol ennek a

HU 226 381 Β1 kettős reteszelésű kapcsolószerkezetnek az egyik reteszelését egy vezérgyűrűre (9) erősített ékes jellegű vezérlőtestek (10) képezik, amelyek az axiálisan elmozdítható kapcsolófejek (5) belső homlokfelületén kiképzett felületrészekkel kapcsolódnak, míg a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet másik reteszelését egy, a vezérgyűrűvel (9) közvetlenül kapcsolódó további reteszelőelem képezi, amelynek felületrészei a kapcsolószerkezet egyik kapcsolt helyzetében a tokmányházzal (1) vagy egy, a tokmányházhoz (1) rögzített központosító tárcsával (12), míg a kapcsolószerkezet másik kapcsolt helyzetében a befogótokmányt hordozó szerszámgép álló felületrészeivel kapcsolódnak, azzal jellemezve, hogy a tokmányház (1) egyetlen darabból áll, amelyben a vezérgyűrű (9) a tokmányház (1) és a hátsó központosító tárcsa (12) által az elforgatását megengedő módon van közrefogva, ugyanakkor a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet második reteszelését biztosító reteszelőelemet egy, a vezérgyűrű (9) egy axiális furatában (35) megvezetett hengeres csap alakú retesz (11) képezi, amely reteszelési helyzetben homlokfelületén keresztül egy axiális megvezetésű toiórúddal (15, 29) kapcsolódik, amely tolórúd vagy a tokmányház (1) egy teljesen zárt furatában, vagy a főorsó (42) védőgyűrűjének (28) egy zárt furatában van elrendezve.

2. Az 1. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a kettős reteszelésű kapcsolószerkezet második reteszelését biztosító retesz (11), amely a vezérgyűrű (9) egy axiális furatában (35) van megvezetve, és kizárólag hengeres palástfelülettel rendelkezik, egy rugó (13) által a tokmányház (1) homloka felé van tolva, és reteszelési helyzetben ezen retesz (11) vége (14) a tokmányház (1) egy azonos átmérőjű reteszelőfuratába (36) fut be, ahol ezen reteszelőfurat (36) meghosszabbításában egy vele egytengelyű furat (37) van a tokmányházon (1) teljesen átmenő furatként kiképezve, és ebben a furatban (37) van eltolhatóan az axiális megvezetésű tolórúd (15) elrendezve, amely tolórúd (15) belső vége (38) a retesz (11) végéhez (14) kapcsolódik, míg a külső vége (16) kinyúlik a tokmányház (1) homlokából.

3. A 2. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a tokmányház (1) homlokából kinyúló tolórúd (15) külső vége (16) pofaléptetéskor a tokmányt hordozó szerszámgép revolverfejébe fogott, vagy egy, a szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezettel (17, 39, 40,41) kapcsolódik.

4. A 3. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a tokmányt hordozó szerszámgép revolverfejébe fogott vagy a keresztszánjára erősített kapcsolószerkezetet (17) egy, a főorsó (42) tengelyére merőleges homlokfelülettel (18) rendelkező ütközőrúd képezi.

5. A 3. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a tokmányt hordozó szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet (39) a főorsó (42) tengelyére merőleges homlokfelülettel (18) és ezen homlokfelületre (18) merőleges két oldalfelülettel (22) is rendelkezik, amelyek pofaléptetéskor U alakban lazán - távolságtartással - közrefogják a tokmányház (1) homlokából kiálló tolórúd (15) külső végét (16), továbbá ezen kapcsolószerkezet (39) egy rugó (23) által van a tokmányház (1) felé tolva.

6. A 3. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a tokmányház (1) homlokából a tolórúd (15) külső végén (16) kívül egy nem mozgatható módon beépített csap (25) áll ki, amely kapcsoláskor U alakban közre van fogva a szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet (40) nem rugózó részének (26) hornya (43) által, továbbá ezen kapcsolószerkezetnek (40) egy rugózó része (27) is van, amelynek homlokfelülete a tolórúd (15) külső végének (16) homlokfelüietével kapcsolódik.

7. A 3. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a tokmányház (1) átmenőfuratában (37) megvezetett tolórúd (15) külső vége (16) a tokmányház (1) homlokfelületéig ér, ahol kapcsoláskor a szerszámgép keresztszánjára erősített kapcsolószerkezet (41) csapos részével (44) a tokmányház (1) ezen átmenőfuratába (37) kapcsolódik, miközben a kapcsolószerkezet (41) sugárirányban elmozdítható módon, például laprugókkal (24) van megtámasztva.

8. Az 1. igénypont szerinti befogótokmány, azzal jellemezve, hogy a vezérgyűrű (9) axiális furatába (35) eltolhatóan beillesztett retesz (11) egy rugó (13) által a főorsó (42) felé van tolva, amely retesz (11) a főorsó (42) felőli kapcsolt helyzetében a tokmányházhoz (1) rögzített központosító tárcsa (12) reteszelőfészekként (30) kiképzett elfordulásgátló felületrészei között helyezkedik el, miközben a retesz (11) homlokfelületének egy része (31) kiáll a tokmányházhoz (1) rögzített központosító tárcsa (12) külső átmérőjéből, ugyanakkor a tokmányház (1) és a vezérgyűrű (9) közötti kireteszelt állásnál a retesz (11) ezen kiálló részéhez (31) kis hézaggal egy tolórúd (29) kapcsolódik, miközben a tolórúd (29) a szerszámgéptesthez rögzített védőgyűrű (28) furatában (45) van megvezetve, továbbá ezen kapcsolt állásnál a tolórúd (29) eleje a vezérgyűrű (9) reteszelőfészket (33) képező elfordulásgátló felületrészei között helyezkedik el, ugyanakkor a tolórúd (29) főorsó (42) felőli végéhez egy kis hidraulikus henger (32) és egy, a tolórúd (29) alapállását tájoló mechanizmus (34) kapcsolódik.