Затискна державка для радіального преса

Реферат: Захоплюючий пристрій державки інструменту для декількох замін інструментів (108) в горизонтальному радіальному пресі (100), що має набір кулачків, які рухаються радіально і аксіально, містить ручку (10), диск (12) державки інструменту, і кутові пристрої центрування (18), що взаємодіють з переднім фланцем (110) преса з кутом вирівнювання інструментів і кулачків. Захоплюючий пристрій додатково містить радіальну осьову ділянку (30) центрування, що виконаний з можливістю упору у передню поверхню 106", принаймні одного радіального кулачка (106), коли інструменти і кулачки є аксіально вирівняні, але все ще розчеплені, так що одночасне осьове реверсування захоплюючого пристрою збігається з подальшою осьовою подачею кулачків. UA 107332 C2 (12) UA 107332 C2 UA 107332 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід належить до радіальної ділянки преса, наприклад, для з'єднання гнучкого трубопроводу, і переважно до захоплюючого пристрою державки інструменту для багаторазового та одночасного монтажу ряду інструментів в даний прес. Як відомо, для стискання частин різних діаметрів, радіальний прес оснащений набором змінних інструментів, що також називаються скобами, переважно складається з блоків, що мають круглий переріз сектора, для застосування у відповідних радіальних кулачках або скобах державки преса. Для полегшення і прискорення операцій заміни інструменту застосовується захоплюючий пристрій державки інструменту, сконфігурований для одночасно збору всіх інструментів, необхідних для захоплення втулкою захоплюючого пристрою державки певного діаметра, завантажує резервуар і розміщає їх в прес за одну операцію, і навпаки, видаляє їх з преса швидко і одночасно, щоб замінити їх в резервуарі завантаження. В одному з втілень такий захоплюючий пристрій державки містить ручку і диск захоплюючого пристрою державки інструменту, оснащений безліччю штифтів, розташованих вздовж кругової головки диска, кожний з яких може утримувати відповідний інструмент, при необхідності за допомогою магнітів, прикріплених до диска. Для встановлення кулачків, кожен інструмент оснащений радіальним пальцем для вставлення і блокування у відповідних місцях, визначених в кулачках. Як тільки захоплюючий пристрій розміщується у пресовому відділенні, кулачки змикаються до тих пір, поки радіальні пальці повністю не будуть вставлені у відповідні гнізда. Звідси ясно, що при русі кулачків, радіальні пальці повинні бути ідеально вирівняні з відповідними гніздами. У попередньому патенті даного заявника, захоплюючий пристрій державки інструменту було запропоновано оснастити центруючими пристроями, що діють одночасно з радіальним пресом для забезпечення вирівнювання радіальних контактів з відповідними гніздами на момент установки інструментів в кулачках преса. Зокрема, захоплення включає кутові пластини центрування знаходяться на передньому фланці преса, даний прес і даний передній фланець додатково містять пристрої центрування. Даний захоплюючий пристрій державки інструменту застосовується в горизонтальних і вертикальних радіальних пресах, в яких кулачки виконують тільки радіальний рух по відношенню до горизонтальної осі преса. Однак, існує тип горизонтального радіального преса, який широко використовується, в якому кулачки виконують радіальний рух по відношенню до горизонтальної осі преса і осьове переміщення уздовж такої осі. Даний комбінований рух кулачків відбувається завдяки тому, що вони мають зовнішню радіальну поверхню з подвійним профілем конуса, поршень, розташований за кулачками, діє співвісно з горизонтальною віссю преса. Згаданий вище захоплюючий пристрій державки інструменту не підходить для застосування у такому горизонтально радіальному пресі, тому, що осьовий зсув кулачків втручається радіальними пальцями інструментів, що спричиняє їх руйнування. Задачею даного винаходу є створення захоплюючого пристрою державки інструменту, для подолання проблеми вирівнювання інструментів і кулачків в горизонтальному радіальному пресі, де зсув кулачків відбувається аксіально, а також радіально. Дана задача досягається завдяки захоплюючому пристрою державки інструменту за п. 1 формули винаходу і способу встановлення інструментів за п. 9 формули. Залежні пункти описують прийнятніше або переважне втілення захоплюючого пристрою державки інструменту. Характеристики та переваги захоплюючого пристрою державки, згідно винаходу, пояснюються описом, приведеним нижче, та прикладами переважного втілення, що не обмежують заявлений винахід, з посиланням на додані креслення, на яких: - на фіг. 1 зображено аксонометричний вигляд захоплюючого пристрою державки інструменту відповідно до даного винаходу; - на фіг. 2 і 2а зображено два осьових перерізи захоплюючого пристрою державки інструменту, відповідно до винаходу, вставленого в радіальний прес, в початковому положенні монтажу інструменту. - на фіг. 3 та 3а зображені два аналогічні попередні вигляди, у проміжній фазі монтажу інструменту; - на фіг. 4 зображено лицьовий вигляд преса з захоплюючим пристроєм, знову ж таки у проміжній фазі монтажу, та - на фіг. 5 і 5а зображено два осьових вигляди захоплюючого пристрою державки інструменту, вставленого у радіальний прес у кінцевому положенні монтажу інструменту. На даних кресленнях позиція 1 універсально зображає захоплюючий пристрій державки інструменту відповідно до винаходу. 1 UA 107332 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Захоплючий пристрій державки 1 може виконувати декілька змін інструментів в горизонтально радіальному пресі 100. Даний прес містить корпус 102, що централізовано визначає пресове відділення 104, в якому розташовано безліч радіальних кулачків 106. Дані радіальні кулачки 106 розташовані навколо горизонтальної осі X преса і можуть вміщувати відповідні інструменти або затиски 108. Прес 100 містить передній фланець 110, що розділяє доступ діафрагми 112 доданого пресового відділення 104. Радіальні кулачки 106, під дією привідного пристрою 114 можуть спричиняти, при монтажі інструментів в кулачки, радіальне зміщення кулачків 106 по відношенню до горизонтальної осі X преса і одночасне осьове зміщення по горизонтальній осі X в бік переднього фланця 110 преса. В одному втіленні привідні пристрої 114 містять привід поршня 116, розташованого позаду кулачків 106, співвісно горизонтальній осі X преса. Кулачки містять на зовнішній радіальній поверхні подвійний профіль 106' конуса, з яким передня ділянка 116' привідного поршня 116 з'єднується з контрформою даного подвійного профілю конуса 106'. В результаті, осьовий рух поршня 116 в прямому напрямку, тобто в бік переднього фланця преса, відбувається, завдяки даному подвійному профілеві конуса 106', осьовий хід кулачків 106 і одночасний радіальний хід по відношенню до горизонтальної осі X преса. Крім того, зворотній рух поршня 116 спричиняє осьовий зсуву в кулачках 106 і одночасне радіальне дистанціювання від горизонтальної осі X. Інструменти 108 і кулачки 106 містять комплементарні з'єднувальні пристрої. Наприклад, кожен інструмент 108 оснащений радіальним пальцем 109, що підходить для вставки у відповідне радіальне гніздо 107, що виконані у кулачках 106. В одному втіленні, блокуючий штифт 120 радіального пальця 109 також вставляється в кулачки 106, перпендикулярно радіальному гнізду 107. Даний запірний штифт 120, стиснутий пружиною, блокує радіальний палець 109 інструменту в кулачку, коли він повністю вставлений в гніздо 107. Для того, щоб одночасно з'єднувати/роз'єднувати всі інструменти 108 преса на відповідні радіальні кулачки 106 державки 1 можна зібрати всі інструменти 108 з резервуара державки інструменту, переносити та розміщати їх у пресовому відділенні 104, і навпаки, тримати їх у круговому розташуванні. Таким чином, коли захоплюючий пристрій 1 вставляється у пресове відділення 104, інструменти 14 можуть встановлюватися у відповідні кулачки 106, коли вони закриваються під дією привідного пристрою 114. Захоплюючий пристрій державки інструменту 1 містить ручку 10 і диск 12 державки інструменту, що може містити набір інструментів у круговому розташуванні. В одному з варіантів, даний диск 12 державки інструменту оснащений вершинами підтримуючих штифтів 14, що підходять для монтажу у відповідні отвори 15, виконані у інструменті 108. Переважно диск 12 державки інструменту додатково оснащують вершинами підтримуючих магнітів 16, які допомагають міцно утримувати інструмент 108 щільно до диска 12 державки інструменту. Захоплюючий пристрій державки інструменту додатково містить, між ручкою 10 і диском 12 державки інструменту, кутовий пристрій центрування 18, з'єднуючись з переднім фланцем 110 преса до кутового вирівнювання комплементарних з'єднувальних пристроїв інструментів і кулачків. В одному з варіантів, даний кутовий пристрій центрування 18 містить центрувальну пластину 20, що знаходиться напроти переднього фланця преса. Дана центрувальна пластина 20 оснащена принаймні одним центрувальним штифтом 22, переважно двома, діаметрально протилежних ручці, які підходять для вставки у відповідний центрувальний отвір 24, виконаний в передньому фланці преса. Таким чином, поєднання центрувальних пластин 20 і переднього фланця 110 преса гарантує, що радіальні пальці 109 інструментів приведені у відповідність з кутом відповідних радіальних гнізд 107 кулачків 106. Однак таке радіальне вирівнювання не достатнє тому, що через зсув кулачків вздовж горизонтальної осі X, осьові вирівнювання пальців 109 і гнізд 107 також необхідні. Осьове вирівнювання проводять для того, щоб пальці 109 і гнізда 107 знаходилися на тій же висоті вздовж горизонтальної осі X преса, запам'ятовуючи, що гніздо 107 пальця рухається уздовж даної осі X, поки кулачки не займуть остаточної позиції повного з'єднання з інструментами 108. Для досягнення такого центрування, захоплюючий пристрій державки 1 інструменту містить щонайменше одну радіальну осьову ділянку (30) центрування, яку сконфігуровано в торець проти передньої поверхні 106", принаймні одного радіального кулачка 106, переважно усіх кулачків, принаймні на стадії захоплення осьового підводу кулачків. Іншими словами, дана радіальна ділянка 30 виступає за межі радіальних розмірів набору інструментів 108, що утримуються захоплюючий пристрій 1, приєднуючись принаймні від певної висоти осьового ходу кулачків 106, від передньої поверхні 106" самих кулачків. Висота осьового ходу, починаючи з 2 UA 107332 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 якої контакт між радіальною ділянкою 30 і передньою поверхнею кулачків це необхідна висота, на якій радіальні пальці 109 інструментів 108 вирівнюються аксіально, а також під кутом відповідної опори, незважаючи на радіальні пальці 109, що поки незайняті відповідними радіальними гніздами 107. Завдяки контакту між захоплюючим пристроєм 1 і кулачками 106, осьове переміщення кулачків 106 відповідає одночасному осьовому реверсуванню захоплюючого пристрою 1. Синхронізований рух кулачків та захоплюючого пристрою запобігає втручанню радіального пальця 109 в корпус кулачка при встановленні інструменту, що завдає непоправної шкоди інструменту і кулачкам. В той час, коли синхронізований рух спонукає радіальні пальці 109 встановлюватися у відповідні радіальні гнізда 107 кулачків 106, останній рухається по горизонтальній осі X. В одному з можливих варіантів радіальні пальці можуть бути вирівняні у осьовому напрямку з відповідними радіальними гніздами 107 і радіальними осьовими ділянками 30 центрування в контакті з передньою поверхнею 106" кулачків праворуч від початку ходу кулачків. У цьому випадку кулачки і захоплюючий пристрій рухаються одночасно по усьому радіальному і осьовому ходу кулачків. Проте, враховуючи, що на момент введення захоплюючого пристрою у пресове відділення, кулачки знаходяться у вихідному положенні від загальної діафрагми, причому необхідно, щоб радіальна осьова ділянка 30 центрування радіально поширювалась далеко за розміри інструментів. В результаті, доступ діафрагми пресового відділення повинен мати відповідну широту для проходу радіальної ділянки 30 центрування, але це призводить до зменшення пресової поверхні з боку доступу діафрагми. У переважному втіленні, доступ діафрагми до пресового відділення не спеціально змінений і для нового захоплюючого пристрою, щоб не змінювати продуктивність преса. Осьова, радіальна ділянка 30 центрування захоплюючого пристрою, не продовжуються так, щоб впиратися у передню поверхню 106" кулачків, коли вони знаходяться у вихідному положенні від загальної діафрагми, однак можуть впиратися, коли кулачки починають радіальний рух у напрямку інструментів 108. Переважно реверсування захоплюючого пристрою 1 керується кутовим пристроєм центрування 18. Зокрема, принаймні один центруючий штифт 22 і відповідні отвори 24 мають осьове подовження так, щоб залишатися у взаємному положенні принаймні на початковому етапі реверсування захоплюючого пристрою. В одному переважному втіленні, радіальна осьова ділянка 30 центрування захоплюючого пристрою 1 поширюється радіально від диска 12 державки інструменту. Наприклад, дана радіальна частина виконана у вигляді зовнішньої кільцевої ділянки 31 зазначеного диска 12 державки інструменту, що проектується радіально по відношенню до розміру інструментів 108, при підтримці захоплюючого пристрою, упирається в передню поверхню 106" кулачків 106. В одному з варіантів, у згаданій зовнішній кільцевій ділянці 31 диска державки інструменту є безліч радіальних канавок 32, здатних приймати головки 121 запірних штифтів 120, виступаючих з передньої поверхні 106" кулачків, що дозволяє радіальне ковзання кулачків по відношенню до диска державки інструменту. Переважно, осьова відстань між кутовою центрувальною пластиною 20, що при контакті з переднім фланцем 110 преса визначає вихідну або початкову позицію захоплення інструменту, процедура установки і диск 12 державки інструменту включає зовнішню кільцеву ділянку 31 для опори кулачків, так, що в зазначеному вихідному положенні диск 12 державки інструменту відділяється від передньої поверхні 106" кулачків і інструментів 108, підтримується даним диском 12, що знаходиться в передовій позиції по відношенню до повністю відкритих кулачків. В даному вихідному положенні, відстань, яка відділяє диск 12 державки інструменту від передньої поверхні 106" кулачків така ж, як і між віссю радіальних пальців 109 інструментів 108 і осі відповідних радіальних гнізд 107 у кулачках 106. В одному переважному варіанті, кутові пластини центрування 20 оснащені магнітними пристроями 26, що забезпечують контакт між даною пластиною 20 і переднім фланцем 110 преса, коли захоплюючий пристрій знаходиться у вихідному положенні. Таким чином, гарантується правильне і повторюване позиціонування захоплюючого пристрою на початковому етапі установки інструменту. Таким чином, спосіб установки інструменту передбачає початкове положення захоплюючого пристрою всередині пресового відділення, застосовуючи кутові пластини центрування переднього фланця преса, як описано вище (Фіг. 2). У цьому початковому положенні захоплюючий пристрій, радіальні пальці інструменту знаходяться під кутом з відповідними радіальними гніздами в кулачках. Під дією приводів кулачків, запускається радіальне і осьове зміщення кулачків. В одному прийнятному варіанті, на першому етапі такого зсуву, кулачки рухаються тільки тоді, як 3 UA 107332 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 захоплюючий пристрій і інструменти залишаються на місці. Після такого переміщення, кулачки досягають проміжного положення, в якому радіальні пальці вирівняні аксіально з відповідними гніздами, тобто пальці знаходяться на одній висоті вздовж горизонтальної осі X, і передня поверхня кулачків контактує з диском державки інструменту (Фіг. 3 і 4). 3 цього моменту осьового переміщення кулачків викликають одночасне реверсування захоплюючого пристрою державки. Передня поверхня кулачків залишається в контакті з диском захоплюючого пристрою державки інструменту до кінця ходу кулачків. Це забезпечує синхронне просування кулачків і реверсування інструменту, і тим самим вставку радіальних пальців у відповідне гніздо. Завдяки радіальним пазам, зробленим в дискові захоплюючого пристрою державки інструменту, кулачки вільні, щоб в радіальному напрямку накрити інструменти. В кінці ходу кулачків, радіальні пальці повністю вставлені і заблоковані у відповідних гніздах (Фіг. 5). У цей момент можна повністю видалити захоплюючий пристрій з преса, а кулачки з приєднаними інструментами можуть повернутися у вихідне положення. Фахівець у даній області може вносити зміни, адаптації та заміну елементів з іншими функціонально еквівалентними втіленнями захоплюючого пристрою державки, відповідно до винаходу, так, щоб задовольнити ряд вимог, залишаючись в межах формули. Кожна з характеристик, що описана, така, що відповідає можливому варіанту може бути реалізована незалежно від інших описаних варіантів. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Захоплюючий пристрій державки інструменту для паралельної зміни інструментів (108) в горизонтальному радіальному пресі (100), де даний прес містить: - сукупність радіальних кулачків (106), здатних приймати відповідні інструменти (108) і які розташовувані всередині пресового відділення (104) навколо горизонтальної осі (X) преса, - передній фланець (110), що обмежує отвір для доступу в діафрагми (112), відповідно до даного пресового відділення, і - привідні пристрої (114) кулачків, які здатні спричинити при встановленні інструментів у відповідні кулачки радіальне зміщення кулачків по відношенню до даної горизонтальній осі (X) преса і одночасний осьовий зсув вздовж даної горизонтальної осі (X) в напрямку переднього фланця (110) преса, де інструменти і кулачки оснащені комплементарними з'єднувальними пристроями (107, 109) і де захоплюючий пристрій містить ручку (10) і диск (12) державки інструменту, при цьому захоплюючий пристрій містить, між зазначеною ручкою і даним диском державки, кутові пристрої центрування (18), що взаємодіють з переднім фланцем (110) преса для кутового вирівнювання даних комплементарних з'єднувальних пристроїв (107, 109), причому захоплюючий пристрій додатково містить радіальну, осьову ділянку (30) центрування, що виконана з можливістю упору у передню поверхню (106"),принаймні одного радіального кулачка (106), коли дані комплементарні з'єднувальні пристрої (107, 109) є аксіально вирівняні, але все ще розчеплені, так що одночасне осьове реверсування захоплюючого пристрою збігається з подальшою осьовою подачею кулачків. 2. Захоплюючий пристрій державки інструменту за п. 1, який відрізняється тим, що кутові пристрої (18) центрування включають центруючу пластину (20), що здатна розташовуватися навпроти переднього фланця (110) преса, причому дана центруюча пластина містить принаймні один центруючий палець (22), придатний для вставки у відповідні отвори (24), що виконаний в передньому фланці преса. 3. Захоплюючий пристрій державки інструменту за п. 2, який відрізняється тим, що даний центруючий штифт (22) і даний отвір (24) мають таке осьове продовження, щоб залишатися у взаємному зачепленні принаймні на початковому етапі реверсування захоплюючого пристрою. 4. Захоплюючий пристрій державки інструменту за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що радіальна осьова ділянка (30) центрування виконані у вигляді зовнішньої кільцевої ділянки (31) диска (12) державки інструменту, що виступає радіально по відношенню до інструментів, коли підтримується захоплюючим пристроєм таким чином, щоб упиратися у передню поверхню кулачків. 5. Захоплюючий пристрій державки інструменту за п. 4, який відрізняється тим, що комплементарні з'єднувальні пристрої між інструментами і кулачками включають радіальний палець (109), що продовжується від кожного інструменту (108), і радіальне гніздо (107), яке виконано в кожному кулачку для захоплення даного радіального пальця, і в якому кожен кулачок додатково забезпечений запірним штифтом (120) інструменту, який здатен зачіпляти даний радіальний штифт при вставці у відповідний радіальний отвір з виступаючою головкою 4 UA 107332 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 (121) з передньої поверхні кулачка з радіальним пазом (32) в зовнішній кільцевій ділянці (31) диска державки інструменту відповідно з кожною головкою запірного штифта. 6. Захоплюючий пристрій державки інструменту за будь-яким з пп. 2-5, який відрізняється тим, що центруюча пластина (20) забезпечується магнітними пристроями (26), що можуть утримувати захоплюючий пристрій в контакті з переднім фланцем (110) преса. 7. Захоплюючий пристрій державки інструменту за будь яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що диск (12) державки інструменту оснащений вінцем опорних штифтів (14) в кількості, рівній кількості інструментів. 8. Захоплюючий пристрій державки інструменту за будь яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що диск (12) державки інструменту оснащений вінцем підтримуючих магнітів (16) в кількості, рівній кількості інструментів. 9. Спосіб установки безлічі інструментів (108) у горизонтально-радіальний прес (100) за допомогою захоплюючої державки (1) інструменту за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що даний прес включає в себе: - безліч радіальних кулачків (106), здатних приймати відповідні інструменти (108) і розташованих всередині пресового відділення (104) навколо горизонтальної осі (X) преса, - передній фланець (110), що обмежує отвір для доступу діафрагми (112), до даного пресового відділення, і - привідні пристрої (114) кулачків, що можуть спричиняти на стадії встановлення інструментів у відповідні кулачки, радіальне зміщення кулачків по відношенню до даної горизонтальної осі (X) преса та одночасне осьове зміщення вздовж даної горизонтальної осі в напрямку переднього фланця преса, при цьому спосіб включає в себе наступні етапи: - позиціонування захоплюючого пристрою державки інструменту і кулачків у вихідному положенні, в якому кулачки знаходяться на максимальній радіальній відстань від інструментів, і кутові пристрої центрування захоплюючого пристрою зачеплені з переднім фланцем преса, так щоб комплементарні з'єднувальні пристрої інструментів і кулачків були вирівняні в осьовому напрямку, - активізація привідних пристроїв кулачків для радіального зміщення в напрямку до інструментів і одночасної осьової подачі в напрямку переднього фланця, де - починаючи з позиції осьового вирівнювання, в якій комплементарні з'єднувальні пристрої інструментів і кулачків вирівняні в осьовому напрямку один з одним, але все ще розчеплені, радіальна осьова ділянка центрування захоплюючого пристрою примикає з передньої поверхні щонайменше одного кулачка, і - з зазначеного положення осьового вирівнювання кулачки і захоплюючий пристрій державки інструменту переміщуються синхронно до кінцевого положення установки інструментів. 10. Спосіб установки за п. 9, який відрізняється тим, що положення осьового вирівнювання відповідає початковій позиції захоплюючого пристрою і кулачків. 11. Спосіб установки за п. 9, який відрізняється тим, що у вихідному положенні радіальна осьова ділянка центрування захоплюючого пристрою відділяється від передньої поверхні принаймні одного кулачка і інструменти знаходяться в більш висунутому осьовому положенні, ніж кулачки. 12. Спосіб установки за будь-яким з пп. 9-11, який відрізняється тим, що кутовий пристрій центрування містить центруючу пластину, яка, коли захоплюючий пристрій державки інструменту знаходиться у вихідному положенні, впирається в передній фланець преса. 13. Спосіб установки за п. 12, який відрізняється тим, що центрувальний штифт простягається від центрувальної пластини і, коли центрувальна пластина переміщається назад від переднього фланця, залишається частково вставленим у відповідний отвір центрування даного переднього фланця. 5 UA 107332 C2 6 UA 107332 C2 7 UA 107332 C2 8 UA 107332 C2 9 UA 107332 C2 10 UA 107332 C2 11 UA 107332 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12