Зажимное приспособление с подвижным зажимным устройством, имеющим отдельные стадии подведения и зажимания в матрице трубогибочного станка
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к трубогибочному производству. Зажимное приспособление служит для подведения и зажима заготовки посредством неподвижной зажимной части и подвижного зажимного устройства. При этом подвижное зажимное устройство имеет корпус с двумя расположенными по бокам опорными стенками, на внешней стороне одной из которых установлен приводной механизм подвижного зажима. Причем верхние края опорных стенок действуют в качестве кулачков для противоположно расположенных шпинделей, выступающих в бок от одного гидравлического цилиндра, который установлен шарнирно на подвижном зажиме. Верхние края опорных стенок имеют две соответствующие выемки для приема выступающих шпинделей так, что выдвижение штока гидравлического цилиндра, зафиксированного в своем положении посредством его выступающих шпинделей в соответствующих выемках, удерживает подвижный зажим в закрытом положении. Расширяются технологические возможности. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к зажимному приспособлению с подвижным зажимным устройством, имеющим отдельные стадии подведения и зажимания в матрице гибочного станка.
Уровень техники
Заявитель является патентообладателем европейского патента EP 1 623 772, выданного 26 марта 2008 года, в котором раскрыто зажимное приспособление для зажимания удлиненной заготовки, подлежащей гибке в матрице гибочного станка. Зажимное приспособление содержит зажим, поворачиваемый относительно поворотного конца так, что зажим подводится к периферийной канавке матрицы и отводится от нее для охвата удлиненной заготовки с противоположных сторон. Подвижный зажим поворачивается с помощью приводного механизма, содержащего первый гидравлический цилиндр, который снабжен рейкой, соединенной со штоком цилиндра, и зубчатое колесо, закрепленное шпонкой на подвижном зажиме и взаимодействующее с зубчатой рейкой. Как только поворачиваемый подвижный зажим подведен к удлиненной заготовке, подлежащей гибке, удерживающее устройство, приводимое в действие вторым гидравлическим цилиндром, может зажимать удерживающий конец зажима, противоположный поворотному концу зажима, для зажатия удлиненной заготовки, подлежащей гибке, в закрытом положении.
В вышеупомянутом европейском патенте предусмотрены две отдельные стадии, одна из которых является стадией подведения, а другая - стадией зажимания удлиненной заготовки, подлежащей гибке, в трубогибочном станке. Это обеспечивает удержание удлиненной заготовки в процессе гибки с высокой надежностью. Однако поскольку приводной механизм зафиксирован на боковой стороне матрицы, а удерживающее устройство зафиксировано на противоположной стороне матрицы, зажимное устройство является громоздким, особенно в его части, которая расположена на нижней стороне матрицы. Это исключает возможность некоторых модификаций конструкции и, в общем, увеличивает размер трубогибочного станка.
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанного недостатка.
В частности, основная задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить изготовление матрицы, имеющей захватное устройство заготовки, подлежащей гибке, которое работает с зажимом, имеющим две отдельные стадии - подведения и зажимания, без необходимости расположения элементов захватного устройства для заготовки, подлежащей гибке, с обеих сторон матрицы.
Раскрытие изобретения
Задача достигается с помощью настоящего изобретения, в котором предложено зажимное приспособление с подвижным зажимным устройством, имеющим отдельные стадии подведения и зажимания в матрице гибочного станка, при этом подвижное зажимное устройство содержит корпус, закрепленный на матрице и имеющий две расположенные по бокам опорные стенки, на внешней стороне одной из которых установлен приводной механизм подвижного зажима, причем верхние края опорных стенок действуют в качестве кулачков для противоположно расположенных шпинделей, выступающих в бок в виде опорных роликов от второго гидравлического цилиндра, который установлен шарнирно посредством соединения его цилиндрического штока с небольшим валом, вращающимся в поперечном направлении в подвижном зажиме в его заднем конце, противоположном его переднему зажимному концу, при этом верхние края опорных стенок имеют две соответствующие выемки для приема выступающих шпинделей второго гидравлического цилиндра так, что выдвижение штока второго гидравлического цилиндра, зафиксированного в своем положении посредством его выступающих шпинделей в соответствующих выемках, удерживает подвижный зажим в закрытом положении.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительный вариант его осуществления с использованием приложенных чертежей, на которых:
Фиг.1 представляет собой частичный вид в перспективе гибочного станка с двумя головками с парой матриц, каждая из которых снабжена зажимным приспособлением для зажимания удлиненной заготовки в соответствии с настоящим изобретением;
Фиг.2 представляет собой увеличенный вид в перспективе зажимного приспособления, показанного на фиг.1, в его открытом положении;
Фиг.3 представляет собой вертикальный вид сбоку зажимного приспособления, показанного на фиг.2 со стороны приводного механизма;
Фиг.4 представляет собой вертикальный вид сбоку зажимного приспособления, показанного на фиг.2, со стороны, противоположной стороне, на которой установлен приводной механизм;
Фиг.5 представляет собой увеличенный вид в перспективе зажимного приспособления, показанного на фиг.1, в его закрытом положении;
Фиг.6 представляет собой вертикальный вид сбоку зажимного приспособления, показанного на фиг.5, со стороны, на которой установлен приводной механизм;
Фиг.7 представляет собой вертикальный вид сбоку зажимного приспособления, показанного на фиг.5, со стороны, противоположной стороне, на которой установлен приводной механизм; и
Фиг.8 представляет собой вертикальный вид сбоку в частичном разрезе зажимного приспособления согласно изобретению, со стороны, на которой установлен приводной механизм, в зажимном положении.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Со ссылкой на чертежи, на фиг.1 показан частичный вид в перспективе гибочного станка с двумя головками с парой матриц, каждая из которых снабжена зажимным приспособлением для зажимания удлиненной заготовки в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг.1 станина гибочного станка обозначена ссылочной позицией 1, а коробчатая структура - ссылочной позицией 2, причем указанная структура раскрыта в предшествующей заявке на патент того же заявителя. Труба, подлежащая гибке обозначена позицией T, часть 3 которой охвачена зажимным приспособлением 41, которое установлено на матрице, обозначенной, в общем, ссылочной позицией 51 на первой головке гибочного станка с двумя головками. Зажимное приспособление 41 первой головки изображено после того, как подвижный зажим подведен к трубе T и до ее зажатия.
Зажимное приспособление и матрица на второй головке, которая в данный момент не приведена в действие, обозначены ссылочными позициями 42 и 52, соответственно.
Другие ссылочные позиции, относящиеся к другим элементам гибочного станка, которые не требуются для понимания настоящего изобретения, не обозначены на фиг.1. Настоящее изобретение ограничено зажимным приспособлением, обозначенным, в общем, ссылочной позицией 4, которое описано подробно ниже в варианте его осуществления со ссылкой на фиг.2-8, при этом зажимное приспособление показано на виде в перспективе (фиг.2-5) и на вертикальных видах сбоку (фиг.3, 4, 6, 7 и 8), соответственно, в нескольких рабочих положениях.
Со ссылкой сначала на фиг.2-4, на которых изображено зажимное приспособление в открытом положении.
Зажимное приспособление 4 содержит корпус 6 с неподвижной зажимной частью 7, выступающей вниз. Неподвижная зажимная часть 7, обычно расположенная рядом с периферийной полуцилиндрической вогнутой канавкой матрицы, действует в качестве вставки, выполненной за одной целое с матрицей. Удлиненный выступ, показанный на фиг.3 и предназначенный для введения в соответствующую полую часть матрицы, обозначен ссылочной позицией 45. Полуцилиндрическую полую часть 44 вставляют в неподвижную зажимную часть для согласования неподвижного зажима с размером удлиненной заготовки T, подлежащей гибке.
В соответствии с настоящим изобретением корпус 6 зажимного приспособления 4, находящийся на верхней части матрицы, как показано на фиг.1, выступает вверх с двумя опорными стенками 8, 9, которые по существу параллельны и взаимодействуют с подвижным зажимным устройством 10, имеющим подвижный зажим 11. Подвижный зажим 11 установлен с возможностью поворота на оси 12, которая расположена поперечно корпусу 6 зажимного приспособления 4 в своем положении над неподвижной зажимной частью 7. Ось 12 соединена посредством шпонки 13 с зубчатым колесом 14, как показано на фиг.3, на которой закрывающая шайба, показанная на фиг.2, не представлена. Зубчатое колесо 14 взаимодействует с реечным элементом 15. Реечный элемент 15 прикреплен сбоку к ползуну 16, который имеет такую форму, чтобы скользить по призматической направляющей 17, выступающей из стенки 8. Ползун 16 прикреплен к свободному концу штока 18 первого гидравлического цилиндра 19, который прикреплен сбоку к стенке 8. Зубчатое колесо 14, реечный элемент 15, ползун 16, направляющая 17 и гидравлический цилиндр 19 со штоком 18 образуют вместе приводной механизм, в общем обозначенный ссылочной позицией 20. Для ясности, гидравлические или электрические цепи на чертежах не показаны.
В приводном механизме 20 шток 18 первого гидравлического цилиндра 19 содержит ползун 16, выполненный с возможностью скольжения вдоль оси цилиндра по призматической направляющей 17, соединенной с внешней стороной опорной стенки 8, а реечный элемент 15, который сбоку прикреплен к ползуну 16, имеет траекторию, параллельную оси гидравлического цилиндра 19.
Приводной механизм 20 служит для поворота подвижного зажимного устройства 10 для подведения подвижного зажима 11 близко к неподвижной зажимной части 7 и отведения его от нее. Следует отметить, что в качестве альтернативы может быть использован другой приводной механизм, например, червячный винт, с электродвигателем или т.п.
Подвижный зажим 11, который выполнен с частично эллиптическим внешним профилем 21, содержит передний зажимной конец 22, имеющий вогнутую полуцилиндрическую форму, которая имеет такую же форму, соответствующую в зажимном положении полуцилиндрической вогнутой форме неподвижной зажимной части 7. Полуцилиндрическая полая часть 43 вставлена в передний зажимной конец 22, как и в неподвижной зажимной части 7. Подвижный зажим имеет выпуклый задний конец 23 с облегченной центральной частью для получения двух задних боковых выступов 24, 25 (фиг.5). В этих задних боковых выступах 24, 25 выполнено сквозное отверстие в поперечном направлении, внутри которого расположен небольшой вал 26 (как лучше всего видно на фиг.8) с возможностью вращения. Небольшой вал 26 имеет T-образное соединение со штоком 27 второго гидравлического цилиндра 28. Два предпочтительно выровненных шпинделя 29, 30 выступают в бок от второго гидравлического цилиндра 28 и предназначены для действия в качестве опорных роликов для верхних краев 31, 32, действующих в качестве кулачков, соответствующих опорных стенок 8, 9. Другие участки задних боковых выступов 24, 25 заднего конца 23 действуют в качестве кулачков для шпинделей 29, 30 для обеспечения более плавного перемещения шпинделей 29, 30.
Шпиндели 29, 30 аналогичны опорным роликам, а опорные стенки 8, 9 образуют опору, по которой может скользить гидравлический цилиндр 28. Верхние края 31, 32 опорных стенок 8, 9 содержат две соответствующих выемки 33, 34 открытые вперед.
Шпиндель 30, верхний край 32 и выемка 34 показаны на фиг.4, который представляет собой вид зажимного приспособления 4 со стороны, противоположной той, на которой расположен приводной механизм 20. Однако направляющая 17 и выступы 35, 36 также расположены на внешней стороне опорной стенки 9 в случае, когда приводной механизм 20 расположен на опорной стенке 9.
Небольшой вал 26 имеет Т-образное соединение со штоком 27 второго гидравлического цилиндра 28, причем второй гидравлический цилиндр 28 вместе с верхними краями 31, 32 опорных стенок 8, 9 образует зажимной механизм, как будет понятно из приведенного ниже описания.
Со ссылкой на фиг.5-7, на которых показано зажимное приспособление в закрытом, но не в зажатом положении. Это положение представляет собой положение, которое занимает подвижный зажим 11, когда приводной механизм 20 поворачивает вперед подвижный зажим 11 вместе с устройством 10 до совмещения неподвижной зажимной части 7 и переднего конца 22 подвижного зажима 11 с соответствующими вставками 44, 43 для согласования с диаметром удлиненной заготовки. В этом положении второй гидравлический цилиндр всегда удерживается близко к заднему концу 23 подвижного зажима, даже если шпиндели 29, 30 с опорными роликами второго гидравлического цилиндра 28 зашли за соответствующие выемки 33, 34, размещаясь на вершине края опорной стенки перед ними.
Как показано на фиг.2, 3, 5, 6 и 8, датчики приближения, обозначенные ссылочными позициями 37, 38, и 39, предусмотрены для определения положения реечного элемента 15 и шпинделей 29, 30 с опорными роликами.
В частности, когда зажимное приспособление 4 находится в его открытом положении, передний конец реечного элемента определяется вместе с его выступом 40 первым датчиком 37 приближения, а когда зажимное устройство 4 находится в его закрытом положении - датчиком 38 приближения.
Ясно, что такое положение простого закрытия не позволяет зажимному приспособлению удерживать удлиненную заготовку, подлежащую гибке, так как приводной механизм подвижного зажима не способен противостоять напряжениям, возникающим в процессе гибки. Для этой цели предусмотрены выемки 33, 34, предназначенные для приема шпинделей 29, 30 с опорными роликами, выступающих от второго гидравлического цилиндра.
Со ссылкой на фиг.8, на которой показан вертикальный вид сбоку зажимного приспособления в положении зажима. Это положение достигается выдвижением штока 27 второго гидравлического цилиндра 28 из закрытого положения подвижного зажима 11, как показано на фиг.5-7. Поскольку второй гидравлический цилиндр 28 может совершать поворот вместе с небольшим валом 26, второй гидравлический цилиндр 28 смещается вниз посредством своего веса, вызывая опускание шпинделей 29, 30 с опорными роликами в соответствующие выемки 33, 34 опорных стенок 8, 9. При дальнейшем выдвижении штока 27 второй гидравлический цилиндр 28 оказывает давление на задний конец 23 подвижного зажима 11, что приводит к противодействию напряжениям удлиненной заготовки в процессе гибки, которые стремятся открыть зажимное приспособление. Таким образом, обеспечивается очень надежный зажим удлиненной заготовки. Положение шпинделей 29, 30 с опорными роликами в соответствующих выемках 33, 34 опорных стенок 8, 9 определяется датчиком 39 приближения, который выдает согласие на нагнетание текучей среды во второй гидравлический цилиндр для противодействия открытию зажимного приспособления 4. Следует понимать, что могут быть использованы другие системы определения.
Одно из главных преимуществ настоящего варианта осуществления зажимного приспособления в соответствии с изобретением состоит в том, что его размер существенно уменьшен. Прежде всего, это является результатом того, что подвижный зажим имеет оптимальную форму, а цилиндр зажимного механизма не имеет постоянной фиксирующей точки, а имеет только фиксирование в выемках, когда требуется противодействие.
Кроме того, зажимное приспособление состоит из меньшего количества элементов, так, что его можно легко собрать, и является дешевым. Оно является быстродействующим. Зажимное приспособление можно легко приспосабливать посредством вставок зажимов для гибки удлиненных заготовок в широким диапазоне диаметров. Кроме того, зажимное приспособление изготовлено симметрично и может быть собрано для матриц, выполняющих гибку как в одном направлении, так и в противоположном направлении. Зажимное приспособление устанавливают на матрицах с помощью обычных винтов или муфтового соединения.
В вышеприведенном описании приведен пример иллюстрирующего, а не ограничивающего варианта осуществления изобретения, объем которого определен в приложенной формуле изобретения.
1. Зажимное приспособление с подвижным зажимным устройством, имеющим отдельные стадии подведения и зажимания в матрице гибочного станка, содержащее неподвижную зажимную часть (7) в виде вставки, выполненной за одно целое с матрицей, и подвижное зажимное устройство (10) с зажимным концом (22), подводимым и отводимым относительно неподвижной зажимной части (7) между закрытым положением и открытым положением относительно удлиненной заготовки (Т), подлежащей гибке, при этом подвижное зажимное устройство (10) имеет приводной механизм (20) подвижного зажима, содержащий первый гидравлический цилиндр (19), соединенный с реечным элементом (15), соединенным с его штоком (18) цилиндра, и зубчатое колесо (14), соединенное с подвижным зажимом (11) и взаимодействующее с реечным элементом (15), и зажимной механизм подвижного зажима, содержащий второй гидравлический цилиндр (28), отличающееся тем, что подвижное зажимное устройство (10) содержит корпус (6), закрепленный на матрице и имеющий две расположенные по бокам опорные стенки (8, 9), на внешней стороне одной из которых установлен приводной механизм (20) подвижного зажима, причем верхние края (31, 32) опорных стенок (8, 9) действуют в качестве кулачков для противоположно расположенных шпинделей (29, 30), выступающих в бок в виде опорных роликов от второго гидравлического цилиндра (28), который установлен шарнирно посредством соединения его цилиндрического штока (27) с небольшим валом (26), вращающимся в поперечном направлении в подвижном зажиме (11) в его заднем конце (23), противоположном его переднему зажимному концу (22), при этом верхние края (31, 32) опорных стенок (8, 9) имеют две соответствующие выемки (33, 34) для приема выступающих шпинделей (29, 30) второго гидравлического цилиндра (28) так, что выдвижение штока (27) второго гидравлического цилиндра (28), зафиксированного в своем положении посредством его выступающих шпинделей (29, 30) в соответствующих выемках (33, 34), удерживает подвижный зажим (11) в закрытом положении.
2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что задний конец (23) подвижного зажима (11) имеет задние боковые выступы (24, 25), действующие в качестве кулачков для противоположно расположенных шпинделей (29, 30) второго гидравлического цилиндра (28).
3. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что шток (18) первого гидравлического цилиндра (19) имеет ползун (16), закрепленный на свободном конце штока (18) и выполненный с возможностью скольжения вдоль оси цилиндра (19) по призматической направляющей (17), выполненной за одно целое с внешней боковой поверхностью опорной стенки (8), а реечный элемент (15) прикреплен сбоку к ползуну (16) и имеет траекторию, параллельную оси цилиндра (19).
4. Приспособление по п.2, отличающееся тем, что на внешней стороне опорной стенки (8) расположена по меньшей мере пара датчиков (37, 38) приближения для определения на траектории реечного элемента (15) положений, соответствующих открытому положению и закрытому положению, соответственно, подвижного зажима (11).
5. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что на внешней стороне опорной стенки (8) сбоку выемки (33) установлен датчик (39) приближения для определения шпинделя (29) второго гидравлического цилиндра (28) при его нахождении в выемке (33).
