SE514356C2 - Hållare för lösgörbar montering av skärverktyg - Google Patents

Description

25 30 35 terna att erhålla distinkt självlåsning av kilkropparna är att en tunn oljefilm ständigt förefinns mellan kolvtappens konyta och den enskilda kilkroppens invändiga, konkavt välvda yta till följd av att såväl kolvtappen som kilkropparna härbärgeras i en kammare som är ständigt fylld med olja. Detta innebär att frik- tionen mellan nämnda ytor blir så lág att självlåsningseffekten ej kommer till stånd omedelbart; något som krävs för att bibe- hålla den dragkraft som kolvtappen utövar pà kilkropparna och sagda hanelement då verktyget spänns fast.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda problem vid tidigare kända verktygshållare och skapa en verktygshållare som på ett tillförlitligt sätt förmår komma distinkt självlåsning av kilkropparna i samband spänning av ett verktyg; allt i syfte att säkerställa dragkraft som utövas av kolvdonet i samband med fastspänning bibehålls utan avbrott.

Enligt uppfinningen nås ovannämnda syfte medelst de sär- åstad- med fast- att den drag som är angivna i patentkravets 1 kännetecknande del. Ett fördelaktigt utförande av uppfinningen är vidare definierat i det osjälvständiga patentkravet.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: en perspektivisk längdsektion genom en hållare enligt uppfinningen, varvid ett i hâllaren applicerat skärverk- Fig 1 tyg visas delvis i vy, delvis i snitt, Fig 2 en perspektivisk sprängvy visande dels ett i verktygs- hällaren ingående kolvdon, dels en enskild kilkropp för samverkan med kolvdonet, Fig 3 en längdsektion genom verktygshållaren enligt fig 1, varvid sektionens övre hälft illustrerar ett första funktionstillstånd i vilket verktyget är frigörbart från hållaren, medan den undre hälften åskådliggör ett andra funktionstillstånd i vilket verktyget är fastspänt i hållaren, och Fig 4 en sidovy av kolvdonet. 10 15 20 25 30 35 Detal'erad beskrivnin av ett föredra et utförande av uppfinningen I fig 1 betecknar 1 generellt en verktygshållare i vil- ken ett med 2 betecknat verktyg kan lösgörbart monteras. Hålla- ren har formen av ett cylindriskt hus 1, vilket är sammansatt av dels en bakre del bestående av ett cylinderrör 3 och en ga- velvägg 4, dels en främre del innefattande en fläns 5 och en bakåt från den sig sträckande rörstuts 6, som är förbunden med cylinderröret 3 via ett gängförband 7. I flänsen 5, som låter sig fixeras i tillhörande maskin med hjälp av skruvar 8 (se fig 3), är urtaget ett centralt hål 9, vilket tjänar såsom en fatt-' ning för verktyget 2.

Verktyget 2 innefattar förutom ett huvud 10 en bakåt från detta sig stråckande del 11 i form av ett kort rörstycke, som avgränsar en honartad, bakåt mynnande öppning 12. I prakti- ken kan rörstyckets 11 utvändiga mantelyta såväl som hålets 9 invändiga yta ha tvärsnittsvis polygonal och axiellt avsmal- nande form. Dylika verktyg är kommersiellt tillgängliga under beteckningen COROMANT CAPTO “Ä Såsom framgår av fig 1 är verk- tyget 2 bestyckat med åtminstone ett skär 13.

Inuti huset 1 är anordnade två axiellt fram och åter rörliga komponenter, nämligen ett kolvdon 14 och ett med 15 be- tecknat hanelement. Såsom framgår av fig 2 och 4 inbegriper kolvdonet 14 dels en egentlig kolv 16, dels en framåt från den- nas ena sida utstickande tapp 17. Kolven 16 delar ett inuti hu- set 1 befintligt hålrum i å ena sidan en främre eller yttre kammare 19 och å andra sidan en bakre eller inre kammare 20.

Olja kan matas in i respektive ut ur dessa kamrar via första och andra kanaler 21 respektive 22. som har rotationssymmetrisk form, sam- Hanelementet 15, verkar med ett antal tangentiellt åtskilda fingrar 23, som är monterade i en ring 24 och kan gripa in med förtjockade, yttre partier i ett spår 25 i rörstyckets 11 insida. I området av en mittre sektion är hanelementet 15 tätat mot en i huset 1 anord- nad hylsa 26 via en tätningsring 27. Hydrauliskt avgränsas den yttre kammaren 19 mellan å ena sidan denna tätningsring 27 och å andra sidan en analog tätningsring 28 på kolvens 16 periferi.

Vid sin bakre ände uppvisar hylsan 26 en invändig, ko- nisk yta 29, vilken vidgar sig bakåt och mot vilken anligger 10 15 20 25 30 35 partiellt konformade, utvändiga ytor 30 på ett antal tangenti- ellt åtskilda kilkroppar 31. Bakre, plana ändytor på dessa kil- kroppar 31 anligger mot en i hanelementet 15 ingående ring 32.

Antalet kilkroppar kan med fördel uppgå till fyra. Ringen 32 är förbunden med hanelementet 15 via axiella, icke synliga materi- alpartier.

Såsom framgår av fig 2 och 4 uppvisar kolvtappen 17 första och andra konytor 33, 34 av vilka den sistnämnda har be- tydligt större eller brantare konvinkel än den förstnämnda. I det visade exemplet uppgår konvinkeln för ytan 33 till ca 4° (innebärande att den dubbla är konvinkeln 8%, för ytan 34 uppgår till 45°. I praktiken kan dessa vinklar va- riera men under alla omständigheter bör konvinkeln för ytan 33 ej överskrida ca 6° för att eftersträvad självlåsningseffekt skall kunna ernås. Mellan konytan 34 och kolven 16 finns ett medan konvinkeln inknappat midjeparti 35.

Av fig 2 framgår hurusom den enskilda kilkroppen 31 upp- visar en invändig, konkavt välvd yta 36 avsedd för anliggning mot den första konytan 33. Vid sin främre ände övergår denna yta 36 i en sekundär, likaledes konkavt välvd yta 37 avsedd att samverka med konytan 34. I övrigt avgränsas kilkroppen av främre och bakre, plana ytor, samt ett par motstående, plana sidoytor. Vinkeln mellan tänkta generatriser dragna utmed ytorna 36 och 30 överensstämmer i allt väsentligt med vinkeln mellan tänkta generatriser dragna utmed konytan 33 och den in- vändiga konytan 29 vid hylsans 27 bakre ände.

Hanelementet 15, fingrarna 23, kilkropparna 31 samt kolvdonet 14 bildar tillsammans huvudkomponenter i en spänn- mekanism med vars hjälp verktyget 2 låter sig antingen fast- spännas i eller lösgöras ur huset 1. Närmare bestämt sker fast- spänning i det tillstånd som visas i den undre hälften av fig 3. I detta tillstånd har kolvdonet 14, genom tillförsel av hyd- raulolja till den yttre kammaren 19, förskjutits till ett inre ändläge i vilket konytorna 33, 34 dragit med sig kilkropparna 31 och pressat ut dessa till radiellt yttre ändläge. Den radi- ella rörelsen hos kilkropparna 31 sker initialt tämligen snabbt i och med att den andra konytan 34, som anligger mot ytan 37 på varje kilkropp, är jämförelsevis brant (tex 45°). När ytan 37 på kilkroppen (se fig 2) passerat konytan 34 och ytan 36 an- N U 20 25 30 35 i 5 läggs mot den första konytan 33 blir den radiella rörelsen dock måttlig i förhållande till kolvdonets radiella rörelse. Samti- digt med att kilkropparna 31 rör sig axiellt bakåt medbringas ringen 32 och därmed hanelementet 15 i dess helhet. Då hanele- mentet 15 närmar sig sitt bakre ändläge griper fingrarnas 23 förtjockade, fria ändpartier in i spåret 25 i rörstyckets 11 insida och pressas fast i spåret medelst ett förtjockat, del- vist koniskt format ändparti 18 på hanelementet. På så sätt lå- ser fingrarna 23 verktyget 2 relativt hàllaren.

Då verktyget skall frigöras och stötas ut ur hâllaren matas olja in i kammaren 20 via kanalen 22, samtidigt som olja från kammaren 19 kan returneras till tank via kanalen 21. Här- vid kommer hanelementet 15 att föras till ett främre ändläge som visas i den övre hälften av fig 3, närmare bestämt genom att kolvtappens 17 främre, plana ändyta 38 ansätts mot en ana- log, bakre ändyta 39 på hanelementet. Denna ändyta 39 utgör botten i en cylindrisk urtagning i hanelementets bakre ände.

Härvid medbringar ringen 32 kilkropparna 31 i axiell riktning framåt, varvid konytorna 29, 30 ombesörjer en förflyttning av kropparna även i radiell riktning, närmare bestämt i riktning in mot centrum. Då hanelementet förs till sitt främre ändläge fjädrar fingrarna 23 radiellt inåt mot centrum, varvid fingrar- nas fria ändar frigörs ur ingreppet med spåret 25. Detta inne- bär att verktygets låsning relativt hâllaren upphör och att verktyget stöts ut ur hâllaren ett stycke, varefter detsamma kan för hand avlägsnas ut ur hàllaren.

Så långt den visade verktygshållaren hittills beskrivits är densamma i allt väsentligt tidigare känd. Vid tidigare kända verktygshållare har emellertid konytan 33 på kolvdonet 14 varit helt slät. Såsom ingressvis påpekats har detta inneburit att önskad självhämmande låsning av kilkropparna ej uppnåtts. När- mare bestämt har kolvdonets dragkraft gått förlorad så snart oljetrycket i kammaren 19 avbrutits.

Karaktäristiskt för föreliggande uppfinning är att i konytan 33 utformats ett eller flera tvärställda spår 40 med uppgift att evakuera förekommande olja från gränssnittet mellan ytorna 33, 36. Med fördel är flerfaldiga spår anordnade åt- skilda frân varandra, varvid det enskilda spåret är ringformigt och sträcker sig i ett plan vinkelrätt mot kolvtappens 17 geo- 10 15 20 25 30 metriska centrumaxel. I fig 4 exemplifieras ett utförande vid vilket antalet spår 40 uppgår till sju. Dessa spår täcker större delen av konytans längdutsträckning. Dock skall påpekas att det bakre spåret är beläget på visst avstånd från över- gångslinjen eller -ytan 41 mellan de båda konytorna 33 och 34.

På så sätt säkerställs att den enskilda kilkroppen kan klättra från konytan 34 till konytan 33 utan att interferera med spå- ren. Sålunda kan ytan 36 klättra upp på konytan 33 och röra sig väsentligen axiellt utmed det med 42 betecknade ytpartiet innan det bakre spåret nås. I detta sammanhang skall påpekas att övergången 41 mellan konytorna 33, rundat ytparti snarare än en abrupt brytlinje.

Då den enskilda kilkroppen i samband med förskjutning_av kolvdonet 14 i riktning bakåt klättrar upp på konytan 33 och rör sig bakåt relativt densamma, kommer oljan i gränssnittet mellan ytorna 33 och 36 att pressas in i spåren och evakueras i sidled till de fria utrymmen som förekommer mellan varje par av tangentiellt åtskilda kilkroppar. Detta innebär att metalliska, i huvudsak oljefria ytor kommer i kontakt med varandra under ernående av en radikalt ökad friktion mellan ytorna. När därför oljetrycket i kammaren 19 reduceras till noll upprätthålls en distinkt fastkilning av kilkropparna och därmed en självhäm- mande låsning av dessa. På så sätt riskeras ej att kolvdonets dragkraft och därmed verktygets fasthållning i hällaren går förlorad.

Det skall noteras att spåren 40 icke visats i fig l och 3 av skalmässiga skäl.

I praktiken kan det enskilda spåret 40 ha ett djup av 0,2-0,5 mm och en största bredd inom området 0,3-0,7 mm. Dessa mått är dock å intet sätt kritiska och kan variera såväl uppåt som nedåt. 34 i praktiken utgörs av ett-

Claims (2)

20 25 30 Patentkrav

1. Hållare för lösgörbar montering av skärverktyg, innefattande ett hus (1) och en i detta anordnad spännmekanism som inbegri- per ett hanelement (15) anordnat för ingrepp i en honartad öpp- ning (12) i verktyget (2), varvid hanelementet (15) är rörligt fram och åter relativt en i huset (1) ingående hylsa (26) mel- lan ett inre ändläge i vilket verktyget spänns fast relativt huset, och ett yttre ändläge i vilket verktyget är frigörbart från huset, närmare bestämt med hjälp av ett kolvdon (14) som är rörligt fram och åter i ett hålrum (18) åtskiljer yttre och inre kamrar (19, 20) till och från vilka hydraulolja kan matas för att förflytta hanelementet mot ett- dera av sagda ändlägen, varjämte kolvdonet (14) förutom en kolv (16) inbegriper en tapp (17) med en utvändig, bakåt konverge- rande första konyta (33) för samverkan med ett antal tangenti- ellt åtskilda kilkroppar (31), vilka uppvisar dels invändiga, konkavt välvda ytor (36) för anliggning mot sagda första konyta på kolvtappen (17), dels utvändiga, konvext välvda ytor (30) för anliggning mot en invändig, bakåt divergerande yta (29) hos sagda hylsa (26), varvid kolvtappens (17) första konyta (33) har måttlig konvinkel i syfte att åstadkomma en självhämmande låsning av kolvdonet i dettas bakre ändläge, k ä n n e t e c k- n a d därav, att i kolvtappens (17) första konyta (33) är ut- format ett eller flera tvärställda spår (40) med uppgift att evakuera förekommande olja från gränssnittet mellan sagda kon- yta (33) och den enskilda kilkroppens (31) invändiga yta (36).

2. Hållare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det enskilda spåret (40) är ringformigt och sträcker sig i ett plan vinkelrätt mot kolvtappens (17) geometriska centrumaxel. inuti huset och som