SE468631B - Verktygskoppling med radiellt foerskjutbara laaselement samverkande med en dragstaang - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 468 631 _ 2 Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas i anslutning till ett på bifogade ritningsfigurer visat utföringsexempel, där Fig. 1 visar en längdsektion genom verktygsmaskinspindel och en inuti denna upptagen koppling enligt en utföringsform av uppfinningen, och närmare bestämt till höger om centrumlinjen i spännläget och till vänster om centrumlinjen i frigöringslâget.

Fig. 2 visar en axialsektion av en annan variant av kopplingen enligt uppfinningen, där spännhylsan är slitsad och sammansatt av fastvulkade gummi- och metallsegment.

Fig. 3-5 visar sektionsvyer av möjliga varianter av i kopplingen ingående låselement av den typ som visats i Fig. 2.

I figurerna visas en del av en verktygsmaskinspindel 10. spindeln 10 drivs på konventionellt sätt och de härför erforderliga organen visas därför inte. En runt en centrumaxel 11 rotationssymetrisk skaftdel 12 hos en verktygshâllare 13 år upptagen i en motsvarande cylindrisk hålighet 14 i maskinspindeln 10. Skaftdelen 12 år avsedd att i sin ena ände uppbära ett verktyg (ej visat).

I den motsatta änden uppvisar skaftdelen 12 en cylindrisk ursvarvning 15 med radiell bottenyta 16 och med axiell hàlvägg 17, i vilken ett halvcirkelformat ringspàr 18 är ursvarvat. Såsom visas i Éig. 3-4 kan utbuktningen 24 och ringspàret 18 ha annan form än enbart halvcirkulär. Såsom visas i Fig. 3 kan ringspàret vara mjukrundat och långstrâckt i axiell led. I Fig. 4-5 visas ett utförande där ringspàret 18 har nedtill mjukt rundad form, är långstrâckt men har en övre ändavslutning i form av en radiell avsats 19. 10 15 20 25 30 35 468 631 3 En verktygshållare 13 och skaftdel 12 uppbärande spännanordning är anbragt inuti maskinspindeln, bestående av en dragstàng 20, vars ena ände utgör ett låshuvud i form av ett radiellt uppstukat skulderparti 21. Mellan en radiell avsats 22 i spindeln, som fungerar som axiellt mothåll, och skulderpartiet 21 på dragstången 20 är koncentriskt runt stången 20 anordnad en hylsa 23, vars nedre ände utgöres av en ringformad radiell utbuktning 24 med cirkulär profil. Då dragstángen belastas i Fl-riktningen tvingas utbuktningen 24 på grund av skuldran 21, radiellt utåt och in i det ovan beskrivna ringspåret 18 i skaftdelen 13. Detta kan ske tack vare att hylsan 23 är av tunnväggigt fjäderstäl och slitsad axiellt runt omkretsen från den cirkulära profilen hos utbuktningen 24 till en bakre punkt 25 hos hylsan 22, där hylsans bakre parti 26 har något bredare sektion än hylsan i övrigt. Partiet 26 är jämntjockt och upptaget med glidpassning i en motsvarande urtagning 27 i spindeln anliggning mot en 0-ring 28, som fungerar som ett toleransupptagande element och som i sin tur stöder mot den radiella avsatsen 22; Den kraft som utövas på dragstången 20 överföres på skulderpartiet 21 genom den kontakt som utövas av den cirkulära utbuktningen 24 av hylsan 23 till skaftdelen 12 i punkten 29. Således sker ingen utväxling av kraften Fl som utövas på dragstången 20. Det skulderparti 21 som tvingar utbuktningen 24 radiellt utåt och in i ringspåret 18 utgöres dels av en i sned vinkel mot axeln 11 utformad avfasning 30 dels av ett radiellt yttre, företrädesvis cirkulärt format säte 31. Avfasningen 30 tjänar som glidyta och sätet 31 som viloläge för hylsans 23 utbuktning 24.

Det är väsentligt att sätesytan 31 har en rundad profil, som så nära som möjligt överensstömmer med utbuktningens 24 profil. Härigenom tillförsäkras att tillräckligt stor kontaktyta bildas, varigenom yttrycket kan hållas nere. Det är härvid av stor vikt att materialet i sätesytan 31, materialet i hylsans cirkulär formade ände 24 och verktygets 10 15 20 25 30 35 468 631 4 ringspår 18 är utförda i härdat material, varigenom önskade dimensionsbegränsningar hos anordningen lättare kan innehållas.

I Fig. 2 visas en annan variant, där spännhylsan 23 ånyo har den utformningen att dess nedre ändavslutning består av en med hylsan i övrigt förenad cirkulär utbuktning 24, under det att den övre delen har runt omkretsen fördelade axiella slitsar, i vilka gummi eller annat syntetmaterial är fastvulkat. Dessutom är gummipartier 32 fastvulkade dels på spännhylsans utsida längs en del av hylsans längd och även som bakre ändavslutning och anligger mot en relativt längdaxeln 11 radiell avsats 33. Härigenom tillåts den syntetiska delen 32 att expandera när kraften Fl aktiverar dragstången 20 i och för skaftdelens 12 fastlåsning vid maskinspindeln 10. Syntetmaterialet eller gummit kontraherar hylsan när dragstången aktiveras av kraften F2.

För att dragstången 20 vid de i Fig. 1-2 visade utföringsformerna skall bibringas god centrering och styrning axiellt i ursvarvningen 15 så har skulderpartiets 21 yttre mantelyta utformats såsom en cylindrisk styryta 34 ägnad att med glidpassning styras mot den axiella hàlväggen 17 i ursvarvningen 15. När verktygsbyte skall ske aktiveras dragstången 20 med en tryckkraft F2 som är tillräcklig för att pressa denna och därmed skulderpartiet 21 till det läge som visas till vänster om centrumlinjen 11. Utbuktningens 24 diameter är därvid sådan att skaftdelen 12 härefter kan frigöras axiellt från dragstången 20 i och för verkställande av ett önskat verktygsbyte. Såsom framgår av Fig. 1 och 2 har urtagningen 15 utformats med sådant axiellt djup att dragstångens 20 skulderparti 21 med sin ändyta bottnar mot urtagningens 15 bottenyta 16 när kraften F¿ aktiverats på dragstången så att denna bringats till frigöringsläge, såsom är visat till vänster om centrumlinjen 11, varigenom dragstången 20 fungerar som utstötare.

I Fig. 5 visas ett alternativt utförande där ringspåret 18 10 15 20 25 30 5 468 631 har samma form som i Fig. 4. Det axiella mothàllet för låselementet 24 utgöres således av en radiell avsats 19, under det att den nedre delen av spännhylsans 23 insida anligger mot den radiellt utanför avfasningen 30 belägna sâtesytan 31 på skuldran 21, vilken har formen av en anslagsyta, som är snett utbildad i en vinkel i förhållande till centrumlinjen 11 som är mindre än vinkeln mellan avfasningen 30 och centrumlinjen 11. Låselementets 24 nedre ändavslutning har givits formen av en radiell stödyta 35, som anligger mot en radiell yta 36 på stången 20, som är planparallell med en övre stödyta 37, som är avsedd att anligga mot avsatsen 19.

Genom det ovan angivna utförandet av spännhylsan såsom en slitsad hylsa med fastvulkade gummisegment mellan metallsegmenten säkerställas att man vid inspänningen uppnår en symmetrisk utböjning i radiell riktning, och att materialets utmattning på grund av utböjning av metallsegmenten är begränsad till gummimaterialet i vulkningen. Gummivulkningen tjänstgör både som kollapsbefrämjande element, dvs. drar ihop hylsan, och såsom toleransupptagande enhet. Tack vare att ingen kraftöverföring sker med låshylsan 23 i relativrörelse gentemot låsningsspåret så är tolerans- och ytfinhetskravet på detta mycket låga, varför någon slipning på verktyget ej behöver ske.

Verktygskopplingen har i det föregående beskrivits vid användning i en maskinspindel för roterande verktyg.

Uppfinningen är emellertid även användbar för förbindning av stationära svarvverktyg och tillhörande verktygsmaskin.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 468 631 _ I ' 6 PATENflmV

1. Verktygskoppling mellan en maskinspindel och en verktygshàllare, innefattande en inuti maskinspindeln (10) axiellt förskjutbar dragstáng (20) med i ena änden utbildat ' làshuvud (21) och därmed samverkande, dragstängen koncentriskt omgivande làselement (24) anordnade att uppbära $ en skaftdel (12) hos en verktygshàllare därigenom att en relativrörelse mellan dragstàngen (20) och làselementet (24) åstadkommer làselementets radiella sidoförskjutning till làsbar samverkan med skaftdelen, varvid láshuvudet pà dragstángen är upptaget i en cylindrisk urtagning (15) i skafdelen samt har formen av en radiellt uppstukad skuldra (21) med snett avfasad yta (30) för samverkan med láselementet k ä n n e t e c k n a d av, att làselementet (24) år en integrerad del av en radiellt expanderbar spännhylsa (23) med ringformad utbuktning som är anordnad koaxiellt runt omkring dragstàngen (20) och tillsammans med skuldran (21) âr upptagen i den cylindriska urtagningen (15) i skaftdelen (12), varvid ett mot utbuktningen (24) svarande ringspàr (18) är upptaget i urtagningens (15) hàlvägg, så att vid dragstàngens axiella átdragning utbuktningen bringas till anliggning mot en radiellt yttre sätesyta (31) på dragstángen och till samtidigt ingrepp med ringspáret (18) i skaftdelen (12) i och för dennas fasthállning.

2. Verktygskoppling enligt krav 1, k å n n e t e c k n a d därav, att spännhylsan (23) gjorts radiellt expanderbar genom att den utformats med ett antal runt omkretsen fördelade axiella slitsar, vilka utsträckes längs en väsentlig del av spânnhylsans längd.

3. Verktygskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ringspáret (18) i tvärsektion är halvcirkelformat och att utbuktningen (24) har motsvarande form. f!

4. Verktygskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att spännhylsans utbuktning (24) och dragstángens 10 15 20 25 30 35 7 468 651 skulderparti (21) är upptagna i en bottnad urtagning (15) med sådant axiellt djup att dragstångens radiella ändyta bottnar mot urtagningens (15) botten med dragstångens aktiverad axiellt till ospänt läge, varvid dragstángen (20) fungerar som utstötare. I

5. Verktygskoppling enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att spännhylsan axiellt bakre del har runt omkretsen fördelade axiella slitsar, i vilka gummipartier (32) eller annat syntetmaterial är fastvulkat, vilka gummipartier (32) även utsträckes axiellt bakom hylsan och själva bildar hylsans ändavslutning för anliggning mot en relativt längdaxeln (11) radiell avsats (22).

6. Verktygskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att spännhylsans (23) axiellt bakre parti (26) har något bredare tvärsektion än hylsan i övrigt samt år upptaget med glidpassning i en motsvarande urtagning (27) i spindeln (10) i anliggning mot en 0-ring (28) av gummi.

7. Verktygskoppling enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att dragstångens (20) skulderparti (21) är upptagen i en cylindrisk urtagning (15) med sådan diameter att spännhylsan (23) medges radiell expansion i hålrummet mellan urtagningens hålvägg (17) och dragstångens mantelyta.

8. Verktygskoppling enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att skulderpartiets (21) yttre mantelyta utformats såsom en cylindrisk styryta (34) utformad att med glidpassning styra mot hålväggen (17).

9. Verktygskoppling enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att utbuktningen (24) och ringspáret (18) har mjukt rundad, làngsträckt form. lO. Verktygskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att ringspàret (18) är

10. 15 20 468 651 8 långsträckt och i sin axiellt främre ände har mjukt rundad form under det att den har en bakre ändavslutning i form av en väsentligen radiell avsats (19), varvid utbuktningen (24) har komplementär form.

11. Verktygskoppling enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att den radiellt utanför avfasningen (30) belägna sätesytan på skuldran (21) har formen av en i sned vinkel utbildad anslagsyta (31), varvid insidan av utbuktningens (24) nedre ändavslutning har en motsvarande sned lutningsvinkel.

12. Verktygskoppling enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a d därav, att sätesytan (31) har mindre lutningsvinkel relativt centrumlinjen (11) än lutningsvinkeln hos den radiellt inre avfasninen (30).

13. Verktygskoppling enligt krav 9, k ä n n e t e o k n a d därav, att utbuktningens (24) nedre och övre ändpartier har formen av radiella ytor (35) resp. (37), varav den nedre ytan (35) år anordnad att anligga mot en radiell yta (36) pá dragstángen (20) som bildar övergång till den axiella styrytan (34).