Зажимное устройство
Изобретение относится к зажимным устройствам, содержащим зажимной патрон (1) и фиксируемое на нем приспособление (2) для закрепления деталей. Зажимной патрон (1) имеет первые центрирующие элементы в виде центрирующих цапф (5), а приспособление (2) для закрепления деталей имеет главный корпус (20) и снабжено закрепляемой на нем центрирующей шайбой (23), которая снабжена вторыми центрирующими элементами в виде центрирующих отверстий (24). Центрирующие цапфы (5) выполнены с возможностью вхождения в центрирующие отверстия (24) приспособления (2) для закрепления деталей таким образом, что это приспособление (2) при установке на зажимном патроне (1) выравнивается по направлениям X и Y. Зажимной патрон (1) снабжен уплотнительным устройством с уплотнительным элементом (13). Между центрирующей шайбой (23) и главным корпусом (20) расположена уплотнительная шайба (21), которая в радиальном направлении выступает за центрирующую шайбу (23) таким образом, что при установке приспособления (2) для закрепления деталей ее выступающая область герметично прилегает к уплотнительному элементу (13). 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.
Данное изобретение касается зажимного устройства, выполненного согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения, предназначенного для зажимного устройства приспособления для закрепления деталей, выполненного согласно ограничительной части независимого пункта 11 формулы, а также выполненной согласно ограничительной части независимого пункта 15 формулы уплотнительной шайбы для приспособления для закрепления деталей.
Зажимные устройства рассматриваемого типа используются для закрепления в определенном положении оснащенных заготовками или инструментами приспособлений для закрепления деталей. Зажимной патрон при этом обычно жестко фиксируется на столе обрабатывающей машины или пресса, тогда как приспособление для закрепления деталей может неоднократно фиксироваться на зажимном патроне в точном положении и вновь сниматься с него.
Известные зажимные устройства снабжены зажимным патроном, который имеет центральное отверстие для приема хвостовика, находящегося на приспособлении для закрепления деталей. Внутри зажимного патрона расположено зажимное приспособление, с помощью которого хвостовик и, соответственно, упомянутое приспособление для закрепления деталей могут подтягиваться к патрону и прочно зажиматься в нем. Чтобы обеспечить неоднократное точное позиционирование приспособления для закрепления деталей в зажимном патроне, предпочтительно снабдить этот зажимной патрон несколькими центрирующими цапфами, а приспособление для закрепления деталей выполнить с соответствующим числом центрирующих отверстий. При закреплении приспособления для закрепления деталей в зажимном патроне центрирующие цапфы входят в центрирующие отверстия и при этом позиционируют приспособление для закрепления деталей относительно зажимного патрона. Обычно центрирующие отверстия по меньшей мере в одном направлении, а именно в радиальном направлении, несколько больше чем соответствующие центрирующие цапфы, так что после закрепления приспособления для закрепления деталей на зажимном патроне с обеих сторон центрирующей цапфы остается зазор между соответствующей центрирующей цапфой и центрирующим отверстием, в которое она входит.
Принципиальная проблема у выполненных таким образом зажимных устройств заключается в том, что в процессе обработки заготовки, закрепленной в приспособлении для закрепления деталей, могут возникать загрязнения, например, в виде стружки, которая в том числе и через упомянутый зазор между центрирующей цапфой и соответствующим центрирующим отверстием может проникать в зажимной патрон. Кроме того, возникает опасность того, что помимо загрязнений в зажимной патрон могут проникать и другие материалы/элементы как, например, охлаждающая вода. Разумеется, проникновение загрязнений, с одной стороны, является проблемой в отношении корректного функционирования зажимного патрона, поскольку, например, стружка может привести к блокировке зажимного механизма, а с другой стороны, это проникновение загрязнений может также негативно сказаться на стабильности воспроизведения позиционирования при установке приспособления для закрепления деталей. Известны зажимные устройства, в которых для устранения указанных проблем на зажимном патроне имеется уплотнение, к которому приспособление для закрепления деталей может герметично прилегать своей нижней стороной. Если в случае круглых приспособлений для закрепления деталей это еще можно реализовать сравнительно просто, то уплотнение, в частности, прямоугольных приспособлений для закрепления деталей осуществить сложно, так как у прямоугольных приспособлений для закрепления деталей поверхности прилегания, создающие упор в направлении Z, обычно для повышения стабильности располагаются совсем снаружи, в углах приспособления для закрепления деталей. Из-за этого вне этих поверхностей прилегания совсем не остается материла, который мог бы использоваться для уплотнения приспособления для закрепления деталей относительно зажимного патрона.
Еще одна проблема состоит в том, что используются приспособления для закрепления деталей самой различной конфигурации. Кроме того, имеются приспособления для закрепления деталей с самыми разными выемками, причем эти выемки в зависимости от выполнения могут осложнять герметизацию. С другой стороны, приспособления для закрепления деталей тоже могут слегка отличаться друг от друга внутри одного ряда, например, на 1-2 мм.
Данное изобретение направлено на то, чтобы зажимное устройство с зажимным патроном и фиксируемым в нем приспособлением для закрепления деталей усовершенствовать таким образом, что это зажимное устройство будет нечувствительным в отношении загрязнений, причем приспособление для закрепления деталей может быть зафиксировано в зажимном патроне так, что при обработке заготовки, зажатой в указанном приспособлении для закрепления деталей, в указанный зажимной патрон, в частности в его зажимной механизм, загрязнения попадать не смогут.
Для этого изобретением предлагается зажимное устройство согласно независимому пункту 1 формулы.
При этом между центрирующей шайбой и главным корпусом приспособления для закрепления деталей расположена уплотнительная шайба, которая выступает за центрирующую шайбу в радиальном управлении, причем часть уплотнительной шайбы, выступающая за центрирующую шайбу, выполнена таким образом, что при фиксации приспособления для закрепления деталей эта часть герметично прилегает к уплотнительному элементу системы уплотнительных элементов, благодаря чему простым образом обеспечивается нечувствительность зажимного устройства, в частности и при прямоугольных приспособлениях для закрепления деталей, соответственно, прямоугольных главных корпусах, к загрязнениям. К тому же такое решение имеет то преимущество, что оно в значительной степени является независимым от выполнения и геометрии приспособления для закрепления деталей, так как уплотнение может быть обеспечено посредством уплотнительной шайбы и ответного уплотнительного элемента.
Предпочтительные варианты выполнения и модификации зажимного устройства охарактеризованы в зависимых пунктах 2-10 формулы изобретения.
В одной особенно предпочтительной модификации уплотнительная шайба расположена параллельно центрирующей шайбе и в области центрирующих отверстий снабжена углублениями, в которые могут вставляться центрирующие цапфы при фиксации в патроне приспособления для закрепления деталей. При таком выполнении требуется предусмотреть лишь очень небольшое расстояние между уплотнительной шайбой и центрирующей шайбой.
В еще одной предпочтительной модификации зажимного устройства между центрирующей шайбой и уплотнительной шайбой установлена по меньшей мере одна прокладочная шайба таким образом, что возможен осевой прогиб центрирующей шайбы в области центрирующих отверстий. Это дает очень простое и экономичное решение для того, чтобы сделать возможным упругий прогиб центрирующей шайбы при фиксации приспособления для закрепления деталей.
В другой предпочтительной модификации зажимного устройства уплотнительный элемент в краевой области выемки снабжен уплотнительной кромкой. Эта кромка делает возможным герметичное соединение между уплотнительной пластиной и зажимным патроном.
В еще одной предпочтительной модификации зажимного устройства приспособление для закрепления деталей снабжено четырьмя болтами, торцевая сторона которых выполнена плоской и образует упор в направлении Z для приспособления для закрепления деталей при его фиксации на зажимном патроне. Благодаря этому приспособление для закрепления деталей имеет определенный упор в направлении Z. Поскольку эти болты предназначены одновременно для закрепления центрирующей шайбы и уплотнительной шайбы на главном корпусе приспособления для закрепления деталей, то эти болты могут одновременно брать на себя несколько функций.
Еще одна задача данного изобретения заключается в том, чтобы предложить приспособление для закрепления деталей, которое особенно предпочтительным образом пригодно для использования в зажимном устройстве указанного вначале рода, поскольку оно может быть зафиксировано в этом зажимном устройстве таким образом, что это устройство оказывается нечувствительным в отношении загрязнений.
Для решения этой задачи предлагается приспособление для закрепления деталей, которое снабжено главным корпусом и закрепленной на нем центрирующей шайбой, в которой предусмотрены вторые центрирующие элементы в форме центрирующих отверстий, причем между этой центрирующей шайбой и главным корпусом расположена уплотнительная шайба, которая выступает за центрирующую шайбу в радиальном направлении. Наличие уплотнительной шайбы такого рода имеет то преимущество, что она независимо от выполнения главного корпуса может быть подогнана к уплотнительному элементу.
Предпочтительные модификации приспособления для закрепления деталей охарактеризованы в зависимых пунктах 12-14 формулы изобретения.
Еще одна задача изобретения заключается в том, чтобы предложить центрирующую шайбу для вышеназванного приспособления для закрепления деталей, которая проста и экономична в изготовлении.
Эта задача решается уплотнительной шайбой, выполненной согласно независимому пункту 15 формулы изобретения.
И наконец, еще одна задача изобретения заключается в том, чтобы выполнить уплотнительную систему для зажимного устройства указанного выше рода таким образом, чтобы ее можно было использовать универсально.
Эта задача решается с помощью уплотнительной системы, выполненной согласно независимому пункту 16 формулы изобретения.
Ниже предпочтительный пример осуществления заявляемого зажимного устройства поясняется более подробно с привлечением прилагаемых чертежей. На чертежах показано:
Фиг. 1 - зажимной патрон и приспособление для закрепления деталей зажимного устройства согласно уровню техники;
Фиг. 2 - зажимной патрон с зафиксированным в нем с приспособлением для закрепления деталей по Фиг. 1;
Фиг. 3 - зажимной патрон и приспособление для закрепления деталей зажимного устройства согласно изобретению в разнесенном представлении;
Фиг. 4 - зажимное устройство по Фиг. 3 в собранном состоянии;
Фиг. 5 - зажимной патрон с зафиксированным в нем приспособлением для закрепления деталей по Фиг. 4,
Фиг. 6 - частичный продольный разрез зажимного патрона согласно примеру выполнения по Фиг. 5, и
Фиг. 7 - альтернативный вариант выполнения уплотнительной шайбы.
Конструкция и принцип действия зажимного устройства указанного вначале рода будут пояснены ниже более подробно с привлечением Фиг. 1, где показано зажимное устройство, выполненное согласно уровню техники. Это зажимное устройство содержит зажимной патрон 1 и фиксируемое в нем приспособление 2 для закрепления деталей. Зажимной патрон 1 имеет центральное отверстие 4, которое предназначено для приема хвостовика 26, находящегося на приспособлении 2 для закрепления деталей. Для фиксации хвостовика 26 зажимной патрон 1 снабжен зажимным механизмом, причем относящиеся к нему зажимные средства не представлены.
Приспособление 2 для закрепления деталей, называемое также спутником, служит для приема заготовок или инструментов и может быть зафиксировано в зажимном патроне 1 точно по положению и с воспроизводимой точностью. Зажимной патрон 1 для этого снабжен центрирующими элементами в форме центрирующих цапф 5, 6, тогда как приспособление 2 для закрепления деталей имеет дополнительные центрирующие элементы в форме центрирующих отверстий 24. В данном примере зажимной патрон 1 имеет четыре центрирующие цапфы 5, расположенные на внутренней окружности, и еще четыре центрирующие цапфы 6, расположенные на внешней окружности. Центрирующие отверстия 24 представленного приспособления 2 для закрепления деталей соответствуют внутренним центрирующим цапфам 5, тогда как внешние центрирующие цапфы 6 предназначены для взаимодействия с имеющим больший размер приспособлением для закрепления деталей, который, однако, здесь не представлен. Как указанные четыре центрирующие цапфы 5, 6, так и четыре центрирующих отверстия 24 расположены со смещением на 90° относительно друг друга.
Эти четыре центрирующих отверстия 24 выполнены в центрирующей шайбе 23, которая посредством четырех болтов 25 закреплена на нижней стороне приспособления 2 для закрепления деталей или, соответственно, на его главном корпусе 20. Центрирующая шайба 23 изготовлена предпочтительно из нержавеющего стального листа, причем указанные отверстия выполнены предпочтительно посредством вырубки. Между центрирующей шайбой 23 и главным корпусом 20 приспособления 2 для закрепления деталей расположена еще одна прокладочная шайба (не видна) таким образом, что центрирующая шайба 23 в области центрирующих отверстий 24 может незначительно упруго прогибаться в направлении Z, т.е. в направлении нижней стороны главного корпуса 20. Торцевая сторона каждого болта 25 выполнена плоской и образует упор в направлении Z для приспособления 2 для закрепления деталей при установке в зажимном патроне 1. Предпочтительно эта торцевая сторона болтов 25 обрабатывается шлифованием или притиркой. Зажимной патрон 1 имеет главный корпус 11, на котором находятся центрирующие цапфы 5, 6 и которое снабжено четырьмя углублениями 12, дно которых служит упорной поверхностью для упомянутых болтов 25 при установке приспособления 2 для закрепления деталей. Главный корпус 11 зажимного патрона 1 расположено на опорной плите 3.
Зажимной патрон 1 на верхней стороне снабжен системой 7 уплотнительных элементов, которая состоит из кольцевой надставки 8 и круглого уплотнительного элемента 9 с центральной круглой выемкой 10. Система 7 уплотнительных элементов пригодна для уплотнения круглых приспособлений для закрепления деталей (не представлены), которые своей нижней стороной герметично прилегают к уплотнительному элементу 9 при установке в зажимном патроне 1. Для этого соответствующее приспособление для закрепления деталей имеет несколько больший диаметр, чем центральная выемка 10 уплотнительного элемента 9. Однако если в зажимном патроне 1 должно быть установлено прямоугольное приспособление 2 для закрепления деталей, показанное здесь, то оно не сможет герметично прилегать к круглому уплотнительному элементу 9 системы 7, что ниже будет пояснено более подробно.
В представленном приспособлении 2 для закрепления деталей четыре болта 25 расположены в четырех углах главного корпуса 20. В одной боковой стороне приспособления 2 для закрепления деталей, соответственно, его главного корпуса 20 выполнена круглая выемка 28, которая, однако, не доходит до нижней стороны главного корпуса 20 и служит, например, гнездом для идентификационного чипа. В другой боковой стороне главного корпуса 20 выполнена прямоугольная выемка 29, которая выходит на нижнюю сторону и служит для установки заготовок снизу через приспособление для закрепления деталей. На противоположной этой прямоугольной выемке 29 стороне главный корпус 20 также снабжен соответствующей выемкой. Показанное здесь приспособление 2 для закрепления деталей здесь служит примером множества самых различных приспособлений для закрепления деталей, которые могут отличаться как по размерам, так и по виду и по геометрии.
При установке приспособления 2 в зажимном патроне 1 каждая центрирующая цапфа 5 входит в соответствующее центрирующее отверстие 24 центрирующей шайбы 23. При этом боковая поверхность конической центрирующей цапфы 5 прилегает к ограничивающим центрирующие отверстия 24 боковым стенкам центрирующей шайбы 23, благодаря чему указанное приспособление 2 для крепления деталей ориентируется относительно зажимного патрона 1. Поскольку предусмотрено четыре центрирующие цапфы 5, смещенные относительно друг друга на 90°, и соответствующее количество центрирующих отверстий 24, то приспособление 2 для закрепления деталей при установке в зажимной патрон 1 ориентируется в направлениях X и Y, а также по угловому положению относительно оси Z. Так как каждое центрирующее отверстие 24 несколько длиннее, чем соответствующая центрирующая цапфа 5, то по обе стороны каждой центрирующей цапфы 5 остается свободным щелевидное отверстие в центрирующей шайбе 23.
На Фиг. 2 показан зажимной патрон 1 вместе с зафиксированным на нем приспособлением 2 для закрепления деталей. Как можно увидеть, между соответствующей боковой стороной приспособления 2 для закрепления деталей и уплотнительным элементом 9 имеется зазор 27, 30, причем проходящий вдоль одной стороны зазор 27 относительно невелик, соответственно, узок, тогда как зазор 30, проходящий вдоль другой стороны, снабженной прямоугольной выемкой 29, сравнительно большой, соответственно, широкий. Однако как через узкий зазор 27, так и через широкий зазор 30 внутрь зажимного патрона 1 могут попадать загрязнения, как это обозначено стрелкой 18, и приводить к рассмотренным выше проблемам. Эти загрязнения могут проникать в зажимной патрон 1 как с боков вдоль соответствующей боковой стороны центрирующей шайбы 23, так и через зазор, образующийся между центрирующей цапфой 5 и соответствующим центрирующим отверстием. Через зазор между центрирующей шайбой 23 и главным корпусом 20, а также через возможные проемы и отверстия в центрирующей шайбе 23 тоже возможно проникновение загрязнений в зажимной патрон 1.
На Фиг. 3 в разнесенном представлении показано выполненное согласно изобретению зажимное устройство, а именно зажимной патрон 1 и приспособление 2 для закрепления деталей. Помимо закрепленного на опорной плите 3 главного корпуса 11 зажимной патрон 1 содержит систему 7 уплотнительных элементов, состоящую из кольцевой надставки 8 и круглого уплотнительного элемента 13. Центральная выемка 14 уплотнительного элемента 13 в данном случае по форме и размеру согласована с приспособлением 2 для закрепления деталей и выполнена прямоугольной. На верхней стороне уплотнительного элемента 13 расположена упруго податливая уплотнительная кромка 19, проходящая вдоль отверстия 14. Боковая поверхность уплотнительного элемента 13 снабжена четырьмя выступами 16 типа кулачков, из которых на данном изображении видны два. Кольцевая надставка 8 на внутренней стороне имеет выемки 17, которые по форме и положению соответствуют кулачкообразным выступам 16. При вставлении уплотнительного элемента 13 в кольцевую надставку 8 указанные выступы 16 входят в выемки 17, так что уплотнительный элемент 13 ориентируется по отношению к кольцевой надставке 8.
Уплотнительный элемент 13, кроме того, снабжен четырьмя круговыми возвышениями 15, проходящими по поверхности. На задней стороне этих возвышений 15 в уплотнительном элементе 13 выполнены выемки, в которые могут заходить указанные четыре внешние центрирующие цапфы 6. Кольцевая надставка 8 предпочтительно закреплена на главном корпусе 11 зажимного патрона 1 с помощью винтов, расположенных радиально или аксиально.
Приспособление 2 для закрепления деталей выполненного согласно изобретению зажимного устройства, имеющее в поперечном сечении, по существу, квадратную форму, содержит уплотнительную шайбу 21, к которой крепится нижняя сторона главного корпуса 20. Снизу к ней примыкают прокладочная шайба 22, центрирующая шайба 23, а также хвостовик 26. Кроме того, можно видеть четыре болта 25, которые служат для закрепления перечисленных шайб 21, 22, 23 на главном корпусе 20, а их торцевые стороны одновременно опорную поверхность в направлении Z. Болты 25 образуют, соответственно этому, как крепежные болты, так и распорные болты.
Выполненная, по существу, квадратной прокладочная шайба 21 помимо центрального отверстия 31 для приема хвостовика 26 имеет четыре отверстия 32, которые расположены в области углов и служат для крепления уплотнительной шайбы 21 посредством болтов 25. Кроме того, уплотнительная шайба 21 имеет в области центрирующих отверстий 24 центрирующей шайбы 23 четыре проходящих вверх в направлении нижней стороны главного корпуса 20 углубления 33, в которые могут проходить внутренние центрирующие цапфы 5 зажимного патрона 1 при установке приспособления 2 для закрепления деталей. Эти углубления 33 в уплотнительной шайбе 21 образуются путем пластической деформации материала и изготовляются предпочтительно с помощью глубокой вытяжки. Благодаря этому уплотнительная шайба 21 может быть выполнена цельной и, таким образом, оказывается экономичной в изготовлении. Уплотнительная шайба 21 предпочтительно изготовлена из нержавеющей листовой стали, причем упомянутые отверстия предпочтительно образованы вырубкой.
Главный корпус 20 приспособления 2 для закрепления деталей снабжен доходящими до нижней стороны выемками 37 и, соответственно, предусмотренными в этой нижней стороне отверстиями 36 таким образом, что углубления 33 в уплотнительной шайбе 21, образующие возвышения на обращенной к главному корпусу 20 стороне, могут выходить в соответствующие отверстия 36 или выемки 37. Для закрепления на нижней стороне главного корпуса 20 уплотнительная шайба 21 своей плоской верхней стороной прилегает по поверхности и, тем самым, плотно к плоской нижней стороне главного корпуса 20. Таким образом, уплотнительная шайба 21 вместе с нижней стороной приспособления 2 для закрепления деталей в установленном состоянии последнего в зажимном патроне 1 своего рода крышку, которая плотно прилегает к уплотнительному элементу 13 и герметизирует зажимной патрон 1 сверху.
Прокладочная шайба 22 выполнена крестообразной, причем она в области центрирующих отверстий 24 центрирующей шайбы 23 снабжена четырьмя полукруглыми выемками 34. Эти выемки 34 допускают незначительный прогиб центрирующей шайбы 23 в зоне центрирующих отверстий 24 в направлении Z, а именно в направлении нижней стороны главного корпуса 20. Возможность упругого прогиба центрирующей шайбы 23 необходима для того, чтобы обеспечить окончательное позиционирование приспособления 2 для закрепления деталей в направлении Z, так как после ориентирования указанного приспособления по направлениям X и Y между торцевыми сторонами болтов 25 и соответствующей поверхностью прилегания на зажимном патроне 1 все еще имеется небольшой зазор порядка нескольких сотых долей миллиметра. Выравнивание приспособления 2 по направлениям X и Y осуществляется путем свободной укладки приспособления 2 на зажимной патрон 1. При такой свободной, без приложения зажимного усилия укладке приспособления 2 для закрепления деталей центрирующие цапфы 5 зажимного патрона 1 входят в центрирующие отверстия 24 центрирующей шайбы 23. При этом боковые поверхности конических центрирующих цапф 5 укладываются на обе боковые кромки соответствующего центрирующего отверстия 24 и ориентируют приспособление 2 по направлениям X и Y. После свободной укладки приспособления 2 еще имеется упомянутый небольшой зазор между торцевой стороной каждого болта 25 и соответствующей поверхностью прилегания на зажимном патроне 1. Завершающее позиционирование по направлению Z тогда происходит за счет того, что зажимной механизм зажимного патрона 1 захватывает хвостовик 26 приспособления 2 и затягивает его. При этом центрирующая шайба 23 посредством зажимных цапф 5 в зоне центрирующих отверстий 24 незначительно прогибается в направлении Z. При установке в зажимном патроне 1 приспособление 2 для закрепления деталей своей уплотнительной шайбой 21 плотно прилегает к уплотнительной кромке 19 уплотнительного элемента 13.
Благодаря наличию уплотнительной шайбы 21 указанного типа, с одной стороны, болты 25 могут помещаться на приспособлении 2, соответственно, его главном корпусе 20 в четырех углах и, тем самым, очень далеко снаружи, причем одновременно в значительной степени может обеспечиваться защита зажимного патрона 1 от проникновения загрязнений при зафиксированном на нем приспособлении 2. Размещение болтов 25 в четырех углах приспособления 2 для закрепления деталей способствует хорошей стабильности приспособления 2, зафиксированного на зажимном патроне 1, поскольку эти болты 25 одновременно образуют поверхность прилегания в направлении Z для этого приспособления 2.
Поскольку центрирующие цапфы 5 при установке приспособления 2 на зажимном патроне 1 могут проходить в углубления 33 уплотнительной шайбы 21, то центрирующая шайба 23 направлении Z может располагаться очень близко к уплотнительной шайбе 21. Теоретически достаточно, если центрирующая шайба 23 находится от уплотнительной шайбы 21 на расстоянии, равном максимально возможному упруго-эластичному прогибу центрирующей шайбы 23 в зоне центрирующих отверстий 24.
Система 7 уплотнительных элементов вместе с уплотнительной шайбой 21 образует уплотнительное устройство, которое может применяться универсально, поскольку она может быть подогнана под самые разные приспособления для закрепления деталей и зажимные патроны. Такое уплотнительное устройство подходит при этом как для использования в новых зажимных устройствах, так и для дооснащения имеющихся зажимных устройств.
На Фиг. 4 показан зажимной патрон 1 и приспособление 2 для закрепления деталей по Фиг. 3, оба в собранном состоянии. Как можно видеть, уплотнительная шайба 21 выступает за центрирующую шайбу 23 в радиальном направлении. Предпочтительно уплотнительная шайба 21 выступает за центрирующую шайбу 23 в радиальном направлении примерно на 1-3 мм. Помимо центрирующей шайбы 23 уплотнительная шайба 21 выступает в радиальном направлении также и за четыре болта 25, которые расположены полностью вне главного корпуса 20. За счет этого уплотнительная шайба 21 имеет проходящий снаружи вдоль периметра центрирующей шайбы 23 край, посредством которого эта уплотнительная шайба 21 и, соответственно, приспособление 2 для закрепления деталей могут герметично прилегать к уплотнительному элементу 13.
На Фиг. 5 показано зафиксированное на зажимном патроне 1 приспособление 2 для закрепления деталей по Фиг. 4.
Приспособление 2 для закрепления деталей прилегает к уплотнительному элементу 13 выступающей за центрирующую шайбу в радиальном направлении областью уплотнительной шайбы 21. Разумеется, находящийся на зажимном патроне 1 уплотнительный элемент 13 подогнан под приспособление 2 для закрепления деталей таким образом, что самая внешняя область уплотнительной шайбы 21 нижней стороной герметично прилегает к уплотнительному элементу 13, как только это приспособление 2 будет зафиксировано на зажимном патроне 1. Для надежного прилегания приспособления 2 для закрепления деталей к уплотнительному элементу 13 помимо веса этого приспособления 2 используется также осевое движение (направление Z) приспособления 2 при установке во взаимосвязи с эластичностью уплотнительного элемента 13.
На Фиг. 6 показано в частичном продольном разрезе зафиксированное на зажимном патроне 1 приспособление 2 для закрепления деталей по фиг. 5. На этом изображении можно увидеть, как выступающая в радиальном направлении за центрирующую шайбу 23 область уплотнительной шайбы 21 прилегает к уплотнительному элементу 13. Кроме того, видно, что внутренняя центрирующая цапфа 5 проходит в углубление 33 уплотнительной шайбы 21. Внешняя центрирующая шайба 6 заходит с задней стороны в возвышение 15 уплотнительного элемента 13. И, наконец, видно, что кольцевая надставка 8 прижимает уплотнительный элемент 13 к поверхности главного корпуса 11 зажимного патрона 1. Так как уплотнительная шайба 21 вместе с кольцевой надставкой 8 и уплотнительным элементом 13 герметизируют зажимной патрон 1 сверху, то при зафиксированном приспособлении 2 для закрепления деталей внутрь зажимного патрона 1 сверху не могут проникнуть никакие загрязнения.
На Фиг. 7 показан альтернативный вариант выполнения уплотнительной шайбы 21 на виде сверху и снизу. Чтобы противодействовать склонности уплотнительной шайбы 21 в отношении деформации, выполненную из металла уплотнительную шайбу снабжают тиснением 39. Тиснение 39 образуется множеством углублений 40, которые выдавливаются в уплотнительной шайбе 21 посредством пластической холодной деформации. Предпочтительно обе плоские стороны уплотнительной шайбы 21 снабжены тиснением 39. Глубина отдельных углублений 40, как и их количество и форма, выбираются в соответствии с указанными требованиями. В любом случае тиснение 39 выбирается таким образом, чтобы повысилась стабильность по сравнению с «гладким листом». Особенно большие преимущества обеспечивает тиснение вафельного типа. Предпочтительно такое тиснение 39 наносится посредством штамповки или прокатки. По меньшей мере на обращенной к зажимному патрону 1 нижней стороне уплотнительной шайбы 21 вдоль края остается свободная от тиснения полоса 41, к которой может с уплотнением прилегать упруго податливая уплотнительная кромка 19 уплотнительного элемента 13 (Фиг. 3). Особенно предпочтительно наносить тиснение после глубокой вытяжки углублений 33. Это оказывает противодействие перекосу из-за глубокой вытяжки и частично устраняет его. Поскольку уплотнительная шайба 21 снабжается тиснением 39 с одной стороны, то ее склонность к деформации в любом случае снижается. Вырубку отверстий 31, 32, 42, напротив, осуществляют предпочтительно после нанесения тиснения. Помимо уже упоминавшихся отверстий 31, 32 видны также монтажные отверстия 42, которые располагаются радиально внутри отверстий 32 (крепежные отверстия) и при необходимости могут быть использованы при монтаже уплотнительной шайбы 21 вместе с другими элементами.
Резюмируя, можно утверждать, что выполненное согласно изобретению зажимное устройство пригодно для того, чтобы, в частности, прямоугольное приспособление для закрепления деталей фиксировать на зажимном патроне таким образом, что этот зажимной патрон в значительной мере оказывается защищенным от проникновения загрязнений.
При этом согласно изобретению могут быть выполнены новые зажимные устройства. С другой стороны, данное изобретение пригодно также и для дооснащения существующих зажимных устройств. Если уже имевшийся в наличии зажимной патрон снабжен уплотнительным элементом или, соответственно, системой уплотнительных элементов, то может оказаться достаточным, если соответствующей этому уплотнительному элементу уплотнительной шайбой будет дооснащено только приспособление для закрепления деталей. С другой стороны, может рассматриваться также такие решения, при которых зажимной патрон дооснащают системой уплотнительных элементов, а приспособление для закрепления деталей - уплотнительной шайбой.
1. Зажимное устройство, содержащее зажимной патрон (1) и фиксируемое на нем приспособление (2) для закрепления деталей, при этом зажимной патрон (1) имеет основной корпус (11) и первые центрирующие элементы в виде центрирующих цапф (5), а приспособление (2) для закрепления деталей имеет главный корпус (20) и закрепленную на нем центрирующую шайбу (23), в которой выполнены вторые центрирующие элементы в виде центрирующих отверстий (24), причем центрирующие цапфы (5) зажимного патрона (1) выполнены с возможностью вхождения в центрирующие отверстия (24) приспособления (2) для закрепления деталей с возможностью его выравнивания относительно зажимного патрона (1) по направлениям X и Y, а на зажимном патроне (1) со стороны центрирующих цапф (5) расположено уплотнительное устройство с уплотнительным элементом (13),
отличающееся тем, что приспособление (2) для закрепления деталей снабжено уплотнительной шайбой (21), расположенной между центрирующей шайбой (23) и главным корпусом (20) приспособления (2) для закрепления деталей с выступанием в радиальном направлении за центрирующую шайбу (23), причем выступающая в радиальном направлении за центрирующую шайбу (23) область уплотнительной шайбы (21) выполнена с возможностью герметичного прилегания к уплотнительному элементу (13) упомянутого уплотнительного устройства при фиксации приспособления (2) для закрепления деталей на зажимном патроне (1).
2. Зажимное устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительная шайба (21) расположена параллельно центрирующей шайбе (23) и в области центрирующих отверстий (24) центрирующей шайбы (23) снабжена углублениями (33), выполненными с возможностью прохода в них центрирующих цапф (5) при фиксации приспособления (2) для закрепления деталей на зажимном патроне (1).
3. Зажимное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что между центрирующей шайбой (23) и уплотнительной шайбой (21) расположена по меньшей мере одна прокладочная шайба (22) с обеспечением возможности осевого упругого прогиба центрирующей шайбы (23) в области центрирующих отверстий (24) в направлении главного корпуса (20).
4. Зажимное устройство по п. 3, отличающееся тем, что прокладочная шайба (22) в области центрирующих отверстий (24) центрирующей шайбы (23) снабжена выемками (34).
5. Зажимное устройство по п. 1, отличающееся тем, что приспособление (2) для закрепления деталей в поперечном сечении выполнено, по существу, прямоугольным, в частности квадратным, причем уплотнительный элемент (13) упомянутого уплотнительного устройства имеет центральную выемку (14), форма которой соответствует форме приспособления (2) для закрепления деталей, а уплотнительная шайба (21) выполнена с формой, соответствующей форме указанной выемки (14), и по бокам выступает за нее на заданное расстояние, предпочтительно на 1-5 мм.
6. Зажимное устройство по п. 5, отличающееся тем, что уплотнительный элемент (13) упомянутого уплотнительного устройства в краевой зоне выемки снабжен уплотнительной кромкой (19).
7. Зажимное устройство по п. 1, отличающееся тем, что приспособление (2) для закрепления деталей снабжено четырьмя болтами (25), торцевые стороны которых выполнены плоскими и образуют упор в направлении Z для приспособления (2) для закрепления деталей при его установке на зажимном патроне (1).
8. Зажимное устройство по п. 7, отличающееся тем, что упомянутые болты (25) установлены с возможностью одновременного закрепления центрирующей шайбы (23) и уплотнительной шайбы (21) на главном корпусе (20) приспособления (2) для закрепления деталей.
9. Зажимное устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутое уплотнительное устройство содержит кольцевую надставку (8), которая выполнена с возможностью приема уплотнительного элемента (13) и с возможностью установки на главном корпусе (11) зажимного патрона (1) и закрепления на нем.
10. Зажимное устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере на одной плоской стороне уплотнительной шайбы (21) выполнено тиснение (39).
11. Приспособление (2) для закрепления деталей для зажимного устройства (1) по любому из пп. 1-10, содержащее главный корпус (20) и закрепленную на нем центрирующую шайбу (23), в которой выполнены центрирующие элементы в виде центрирующих отверстий (24), при этом оно снабжено уплотнительной шайбой (21), расположенной между центрирующей шайбой (23) и главным корпусом (20) с выступанием в радиальном направлении за центрирующую шайбу (23).
12. Приспособление по п. 11, отличающееся тем, что между уплотнительной шайбой (21) и центрирующей шайбой (23) расположена по меньшей мере одна прокладочная шайба (22) с обеспечением возможности осевого упругого прогиба центрирующей шайбы (23) в области центрирующих отверстий (24) в направлении главного корпуса (20).
13. Приспособление по п. 11 или 12, отличающееся тем, что уплотнительная шайба (21) выполнена цельной и в области центрирующих отверстий (24) центрирующей шайбы (23) снабжена углублениями (33), выполненными посредством пластической деформации материала.
14. Приспособление по п. 11, отличающееся тем, что оно снабжено четырьмя болтами (25), торцевые стороны которых имеют плоскую поверхность и образуют упор в направлении Z для приспособления (2) для закрепления деталей при его установке на зажимном патроне (1), при этом болты (25) установлены с возможностью одновременного закрепления центрирующей шайбы (23) и уплотнительной шайбы (21) на главном корпусе (20) приспособления (2) для закрепления деталей.
15. Уплотнительная шайба (21) для приспособления (2) для закрепления деталей по любому из пп. 11-14, характеризующаяся тем, что она выполнена цельной и, по существу, круглой или прямоугольной, при этом она снабжена четырьмя крепежными отверстиями (32), а посередине между каждыми из двух граничащих друг с другом крепежных отверстий (32) выполнены выемки (33) посредством пластической деформации материала.
16. Уплотнительное устройство для зажимного устройства (1) по любому из пп. 1-10, содержащее систему (7) уплотнительных элементов, закрепляемых на зажимном патроне (1), и уплотнительную шайбу (21), закрепляемую на приспособлении (2) для закрепления деталей, при этом система (7) уплотнительных элементов содержит кольцевую надставку (8) и снабженный центральной выемкой (14) уплотнительный элемент (13), который закреплен на зажимном патроне (1) с помощью кольцевой надставки (8), при этом упомянутая выемка (14) выполнена, по существу, круглой или квадратной, а форма уплотнительной шайбы (21) соответствует форме выемки (14), причем диаметр или длина стороны уплотнительной шайбы (21) по меньшей мере на 2 мм больше, чем у выемки (14) уплотнительного элемента (13).
