Кріпильний пристрій з патроном і пристосованим до знімного прикріплювання до нього пристроєм-супутником

1. Кріпильний пристрій, який містить патронний елемент і пристрій-супутник, пристосований до знімного прикріплювання до цього патронного елемента, де зазначений патронний елемент має принаймні три центрувальні канавки, кожна центрувальна канавка має першу бічну стінку канавки і другу бічн у стінку канавки, зазначений пристрій-супутник має принаймні три центрувальні виступи, розташування і форма яких відповідає зазначеним принаймні трьом центрувальним канавкам, а патронний елемент, крім того, містить замикальні засоби для фіксації прикріпленого стану пристрою-супутника до патронного елемента, який відрізняється тим, що кожний із зазначених центрувальних виступів має бічну заглибину і/або опуклість, і тим, що кожна із зазначених перших стінок центрувальних канавок патронного елемента пристосована до встановлення положення відповідного центрувального виступу зазначеного пристрою-супутника, а кожна із зазначених других стінок центрувальних канавок має замикальний елемент, пристосований до зчеплення із зазначеною заглибиною і/або опуклістю відповідного центрувального виступу після прикріплення пристрою-супутника до патронного елемента таким чином, що кожний із центрувальних виступів втягується в Z-напрямку у відповідну центрувальну 2 (19) 1 3 83643 4 7. Кріпильний пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що зазначений циліндричний передній виступ має конічну лобову частин у. 8. Кріпильний пристрій за п. 4 або 6, який відрізняється тим, що зазначений замикальний поршень переміщується в напрямку замикального елемента за допомогою пружинного елемента. 9. Кріпильний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений патронний елемент має центральний наскрізний отвір. 10. Кріпильний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що зазначений патронний елемент має множину опорних поверхонь, які служать базисами по Z-oci і розташовані між сусідніми центрувальними канавками. 11. Кріпильний пристрій за п. 10, який відрізняється тим, що зазначені опорні поверхні, що служать базисами по Z-oci, мають форму кільцевих сегментів. Даний винахід стосується кріпильного пристрою, що містить патронний елемент і пристрійсуп утник, пристосований до знімного прикріплювання до цього патронного елемента. Патронний елемент такого пристрою має принаймні три центрувальні канавки, а пристрій-супутник має відповідну цим канавкам кількість центрувальних виступів, розташування і форма яких відповідають розташуванню і формі канавок. Патронний елемент, крім того, має замикальні засоби для фіксації прикріпленого до нього стану пристроюсуп утника. Кріпильні пристрої вищезазначеного типу використовуються, головним чином, для закріплення оброблюваної деталі в добре визначеному положенні в зоні обробки станка. При цьому оброблювана деталь спочатку закріплюється на пристроїсуп утнику, а пристрій-супутник, у свою чергу, прикріплюється до патронного елемента так, щоб він мав можливість від'єднуватися від цього патронного елемента. Патронний елемент, як правило, нерухомо закріплюється на станку. У відомих кріпильних пристроях описаного типу патронний елемент, звичайно, має чотири центрувальні виступи з двома протилежними бічними поверхнями конічної форми. Пристрійсуп утник, зі свого боку, має чотири канавки, що відповідають розташуванню і формі вищезазначених центрувальних виступів. Пристрій-супутник має розташований по центру кріпильний стрижень, за допомогою якого він може нерухомо прикріплюватися до патронного елемента. При прикріпленні пристрою-супутника до патронного елемента центрувальні виступи входять у центрувальні канавки і спрямовують пристрій-супутник відносно патронного елемента по X- і Y-напрямках, а також по кутовому положенню. У [патенті EP 0255042] описаний кріпильний пристрій загального типу, що тут розглядається, призначений для закріплення оброблюваної деталі на станку. Цей кріпильний пристрій складається по суті із патронного елемента, тримача електрода і кріпильного стрижня, зафіксованого на цьому тримачу електрода. На верхній поверхні тримача електрода передбачені чотири канавки, розташовані з кутовим інтервалом 90° між ними навколо центральної Z-oci. Ha всіх стінках цих канавок є по одному вирізу для утворення губи, пружної в Zнапрямку. З поверхні патронного елемента, поверненої до тримача електрода, виступають чотири ребра, що відповідають формі і розташуванню вищезгаданих чотирьох канавок на тримачі електрода. По кутках патронного елемента розташовані чотири упори, що служать базою по Z-oci. При прикріпленні тримача електрода до патронного елемента ребра патронного елемента входять у зчеплення з пружними губами тримача електрода і деформують ці губи уздовж Z-oci доти, аж поки зазначені Zбазові упори не обіпруться на опорні поверхні, передбачені на тримачі електрода, визначивши таким чином Z-положення тримача електрода по відношенню до патронного елемента. За допомогою ребер, що взаємодіють з пружними губами, визначається положення тримача електрода по Xі Y-осях, а також його кутове положення навколо Z-oci по відношенню до патронного елемента. Для від'єднання тримача електрода від патронного елемента в цьому пристрої тримач електрода необхідно просунути уздовж осі, тобто в напрямку Z-oci, на відстань, що відповідає, принаймні, довжині центрального кріпильного стрижня, який піднімається над тримачем електрода. Інакше кажучи, цей пристрій повинен мати вільний простір у Z-напрямку над тримачем електрода, прикріпленим до патронного елемента, що відповідає, принаймні, довжині кріпильного стрижня і дозволяє тримачу електрода підніматися над патронним елементом і відділятися від останнього. Метою даного винаходу є створення кріпильного пристрою описаного вище типу, який має в зібраному стані малу загальну висоту і потребує порівняно малого вільного простору в Z-напрямку, необхідного для того, щоб пристрій-супутник міг відділятися від патронного елемента. Для досягнення цієї та інших цілей даним винаходом пропонується кріпильний пристрій, що містить патронний елемент і пристрій-супутник, пристосований до знімного прикріплення до патронного елемента. Патронний елемент даного пристрою має, принаймні, три центрувальні канавки, кожна з яких має першу бічну стінку канавки і другу бічн у стінку канавки. Пристрій-супутник має, принаймні, три центрувальні виступи, розташування і форма яких відповідають трьом вищезазначеним центрувальним канавкам. Кожний центрувальний виступ має бічну заглибину, а патронний елемент має замикальні 5 83643 засоби для фіксації прикріпленого до нього стану пристрою-супутника. Кожна перша із вищезазначених стінок центрувальних канавок патронного елемента пристосована до того, щоб визначати положення відповідного центрувального виступу пристроюсуп утника, а кожна друга із вищезазначених стінок центрувальних канавок має замикальний елемент, пристосований до того, щоб входити в зчеплення із заглибиною відповідного центрувального виступу при прикріпленні пристрою-супутника до патронного елемента так, що кожний центрувальний виступ проштовхується в Z-напрямку у відповідну центрувальну канавку і водночас притискається до вищезазначеної першої стінки відповідної центрувальної канавки. Таким чином, основоположною ідеєю даного винаходу є позбавлення від відокремленого кріпильного стрижня чи болта, призначеного для прикріплення пристрою-супутника до патронного елемента. Замість цього винаходом передбачені центрувальні виступи на пристрою-супутнику, що служать як для центрування цього пристроюсуп утника по відношенню до патронного елемента, так і для одночасного з цим прикріплення пристрою-супутника до патронного елемента. З цією метою одна зі стінок кожної центрувальної канавки патронного елемента пристосована до центрування або встановлення положення центрувального виступу, що з нею взаємодіє, у той час як протилежна стінка канавки утворена замикальним засобом, пристосованим до зчеплення із заглибиною і/або опуклістю, передбаченими на відповідному центрувальному виступі. При цьому замикальний елемент не тільки затягує центрувальний виступ у Z-напрямку в центрувальну канавку, але також притискає його водночас до протилежної стінки канавки, що служить для центрування. На Фіг.1 поданий вигляд у перспективі патрона і пристрою-супутника. На Фіг.2 поданий вигляд зверху патрона. На Фіг.3 поданий вигляд у поперечному розрізі пристрою-супутника і патрона в роз'єднаному положенні цих дво х елементів. На Фіг.4 поданий вигляд у поперечному розрізі пристрою-супутника і патрона в зібраному стані, але ще не скріпленими один з одним. На Фіг.5 поданий вигляд у поперечному розрізі пристрою-супутника і патрона в зібраному стані і скріпленими один з одним. Таким чином, звертаючись до розгляду Фіг.1, де показані в перспективі пристрій-супутник 2 і патрон 1 разом з іншими деталями запропонованого пристрою, описаними нижче, можна бачити, що зазначений патрон має практично циліндричну форму і містить круглу базову плиту 3, на котрій за допомогою гвинтів 5 закріплений кільцевий елемент 4. Таким чином, патронний елемент 1 охоплюється по колу кільцевим елементом 4. Патронний елемент 1 має центральний наскрізний отвір 6, в котрий проходить гільзовий елемент 7. У кільцевий елемент 4 і гільзовий елемент 7 зверху вкладені кільцеві ущільнювальні елементи, відповідно, 8 і 9. Патронний елемент 1, крім того, має чотири центрувальні канавки 10а, 10b, 10с і 6 10d, розташовані одна від одної з кутовим інтервалом 90° навколо центральної Z-oci 26. З іншого боку пристрій-супутник 2 має чотири центрувальні виступи 20а, 20b, 20с і 20d, розташовані відповідно до центрувальних канавок 10а, 10b, 10с і 10d патронного елемента 1 і пристосовані до зчеплення з ними після збирання вузла з двох елементів 1 і 2. Одна зі стінок кожної із центрувальних канавок 10а, 10b, 10с і 10d у патронному елементі 1 пристосована до того, щоб служити для центрування центрувальних виступів пристрою-супутника 2, що з ними зчіплюються, в той час як інша стінка канавки утворюється замикальним елементом 11а, 11b, 11с і 11d типу замка з коливною опорою. Всі чотири замки 11а, 11b, 11с і 11d служать для прикріплення пристрою-супутника 2 до патронного елемента 1 таким чином. Кожний із замків 11а, 11b, 11с і 11 d має свободу переміщення в бічному напрямку в канавку, передбачену для цього в патронному елементі. У зібраному стані кріпильного пристрою кожний із замків 11а, 11b, 11с і 11d фіксується на його внутрішній стороні гільзою 7, а на його зовнішній стороні - кільцевим елементом 4, дія котрого спрямована уздовж осі. На Фіг.2 показаний вигляд зверху патронного елемента 1. Окрім чотирьох центрувальних канавок 10а, 10b, 10с і 10d і чотирьох замків 11а, 11b, 11с і 11d, тут показані також чотири стінки 14а, 14b, 14с і 14d канавок. Розглядаючи протилежні одна одній у вертикальному напрямку центрувальні канавки 10а і 10с, можна помітити, що в кожній із цих канавок праві стінки, відповідно, 14а і 14с утворюють собою базу для визначення положення пристрою-супутника по відношенню до патрона 1 в Х-напрямку. З іншого боку, у дво х центр увальних канавок 10b і 10d, протилежних одна одній у горизонтальному напрямку, нижні стінки 14b і 14d утворюють базу для визначення положення пристрою-супутника 2 по відношенню до патрона 1 в Y-напрямку. І нарешті, поверхні 15а, 15b, 15с і 15d між сусідніми центрувальними канавками, відповідно, 10а/10b, 10b/10с, 10с/10d і 10d/10a утворюють опорні поверхні для визначення положення пристрою-супутника 2 по відношенню до патрона 1 в Z-напрямку. Поверхні 15а, 15b, 15с і 15d мають форму кільцевих сегментів. На Фіг.3 показаний вигляд у поперечному розрізі пристрою-супутника 2 і патронного елемента 1 у площині, що проходить через центрувальну канавку 10а пристрою-супутника 2 і зв'язаний з нею центрувальний виступ 20а, де кругла донна плита показана у зменшеному масштабі. Донна ділянка відповідного замка 11а містить циліндричну частину 12а, розташовану у відповідній канавці патронного елемента 1. Водночас циліндрична частина 12 утворює собою підшипник, на якому коливається замок 11а. Для приведення в дію замка 11а передбачений замикальний поршень 16, переміщуваний у напрямку замка 11а за допомогою пружини 19, що спирається на основну плиту 3. Замикальний поршень 6 має кільцеве запліччя 17, а також циліндричний передній виступ 18 з лобовою частиною конічної форми, за посередництвом якої приводиться в рух і повертається на підшипнику 7 83643 замок 11а. У кращому варіанті здійснення винаходу передній виступ 18 є з боку замка 11а трохи сплощений так, щоб була збільшена площа контакту між виступом 18 і замком 11а, і отже зменшений питомий тиск, що діє на верхню частину 13а замка 11а. Для переміщування замикального поршня 16 у напрямку протидії пружині 19 в його вихідне положення, як показано на Фіг.3, в камеру, утворену над кільцевим запліччям 17, подається стиснуте повітря. Стиснуте повітря подається в цю камеру по кільцевій канавці 21 і каналу 22. У зібраному стані даного кріпильного пристрою, як показано на Фіг.3 і 4, канавка 21 разом з кільцевим елементом 4 (див. Фіг.1) утворює кільцевий канал, ущільнений за допомогою відповідних ущільнювальних елементів (на кресленні не показані). Кожний центрувальний виступ 20а з обох його протилежних сторін має заглибини 23а і 24а. Права стінка 14а канавки, що служить для центрування відповідного центрувального виступу 20а, має форму опуклості, пристосованої до того, щоб упиратися в одну, як показано на Фіг.3, заглибину 23а з правої сторони центрувального виступу 20а після прикріплення пристрою-супутника 2 до патрона 1. У замку 11а передбачена також опуклість 13а, пристосована до того, щоб упиратися в іншу, як показано на Фіг.3, ліву заглибину 24а центрувального виступу 20а після прикріплення пристроюсуп утника 2 до патрона 1. На Фіг.4 показаний вигляд у поперечному перерізі пристрою-супутника 2 і патронного елемента 1 у зібраному, але ще не закріпленому стані. Для того, щоб кожний центрувальний виступ 20а пристрою-супутника 2 проходив у відповідну центрувальну канавку патронного елемента 1, поршень 16 за допомогою пневматичних засобів переміщується вниз, у його вихідне положення, як показано на Фіг.4. При цьому замок 11а приймає його вихідне положення, в якому він відхиляється вліво, як показано на Фіг.4. У разі потреби утримувати замок 11а і надалі в його вихідному, відхиленому вліво положенні після того, як замикальний поршень 16 займе своє нижнє, вихідне положення, може бути передбачений відповідний пружинний елемент (не показаний). З іншого боку, якщо замок 11а повинен займати правостороннє положення, то його конструкція дозволяє переміщувати його в лівостороннє, вихідне положення під дією центрувального виступу 20а, що проходить у центрувальну канавку 10а. Як тільки пристрій-супутник 2 встановлюється на базові поверхні Z-напрямку патронного елемента 1, а центрувальні виступи заходять у відповідні центрувальні канавки, сила дії пневматичних засобів на замикальний поршень 16 зменшується, внаслідок чого останній під дією зв'язаної з ним пружини 19 переходить у робоче положення, показане на Фіг.5. Під час руху замикального поршня 16 угору зрізаний на конус передній виступ 18 натискає і переміщує замок 11а в напрямку стінки 14а канавки. Завдяки конструкції стінки 14а канавки й опуклості 13а замка 11а центрувальний виступ 20а входить у відповідну канавку, в результаті чого з одного боку відбувається центрування в Z 8 напрямку, а з іншого - практично одночасне з цим центрування пристрою-супутника 2 в X- і Yнапрямках, а також по його кутовому положенню навколо Z-осі. Внаслідок переміщення замикального поршня 16 угору замок 11 повертається на своїй осі, в залежності від його конструкції, вправо на відстань від декількох десятих міліметра до декількох міліметрів у положення, в якому пристрій-супутник 2 прикріплюється до патронного елемента 1. При цьому він також спирається на Zбазові поверхні 15а, 15b, 15с і 15d (див. Фіг.2), і в результаті поряд з точним встановленням його положення в Z-напрямку забезпечується також точне встановлення його положення не тільки по X- і Y-осях, але також по куту відносно Z-oci. Крім того, слід зауважити, що центрувальний виступ 20а має такі розміри, що по завершенню операції прикріплення він не спирається на дно центрувальної канавки. Цілком зрозуміло, що наведене вище роз'яснення щодо взаємодії центрувального виступу 20а з центрувальною канавкою 10a є повною мірою правочинним також для трьох інших центрувальних виступів 20b, 20с і 20d і для трьох інших центрувальних канавок 1Ob, 10с і 10d, включаючи всі відповідні елементи. Замість чотирьох різних замикальних поршнів для приведення в дію чотирьох замків може використовуватися один загальний кільцевий поршень, що має чотири циліндричні передні виступи для приведення в дію чотирьох замків. З іншого боку, замість вищезазначеної заглибини або в додаток до неї може бути передбачений спеціальний центрувальний виступ з опуклістю, що входить у зчеплення із замикальними засобами відповідної конструкції. Таким чином, кріпильний пристрій за даним винаходом, розглянутий вище на одному з прикладів його здійснення, має такі переваги: - компактна конструкція і, особливо, мала вага завдяки уникненню необхідності використовувати, звичайно, доволі довгий центральний замикальний стрижень, характерний для більшості відомих пристроїв даного типу; - для від'єднування пристрою-супутника достатнім є вільний простір над патроном приблизно 10мм; - дуже проста конструкція, що не потребує використання пружних центрувальних елементів; - дуже висока точність центрування як в абсолютних вимірах, так і з боку відтворюваності; - завдяки відсутності центрального замикального елемента у формі довгого стрижня патрон може мати наскрізний центральний отвір; - завдяки наявності вищезгаданих двох кільцевих ущільнювальних елементів забезпечується ефективний захист елементів, задіяних у центруванні і розташованих між цими двома ущільнювальними елементами; - замикальні поршні, що приводять у дію замки, є герметично ізольованими від навколишнього середовища; - не потребується застосування продування повітрям для пневматичної чистки центрувальних і опорних поверхонь; і 9 83643 - не потребується застосування великих сил кріплення, що діють у Z-напрямку, і отже пристрій Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 10 суп утник може мати малу товщину. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601