(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. B23B 31/02 ( ) B23B 31/20 ( ) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (73) Innehaver G.J. Lammers Holding B.V., Van Limborgstraat 8, 7482 KW HAAKSBERGEN, Nederland (72) Oppfinner Lammers, Gerrit Jan, Van Limborgstraat 8, 7482 KW Haaksbergen, Nederland Egberink, Rob Franciscus Alfonses, Deurningerstraat 448, 724 CS Enschede, Nederland (74) Fullmektig Oslo Patentkontor AS, Postboks 7007 Majorstua, 0306 OSLO, Norge (4) Benevnelse Roterende verktøyholder med midler for justering (6) Anførte publikasjoner EP-A FR-A US-A US-A

2 1 Oppfinnelsen vedrører en roterende verktøyholder som omfatter: et skrog med en konisk mottaksplass som har en midtlinje som faller sammen med rotasjonsaksen; en spennhylse anordnet i den koniske mottaksplass; 1 20 en låsemutter anordnet med gjenger til skroget for å skyve spennhylsen inn den koniske mottaksplass, slik at et verktøy kan klemmes i spennhylsen. Når man maskinerer produkter, blir nøyaktigheten av maskineringsoperasjonen bestemt av en rekke aspekter. Ett av aspektene er nøyaktigheten av føringene som posisjonerer verktøyet i forhold til gjenstanden som skal bearbeides. Et annet aspekt er nøyaktigheten av klemming av objektet til maskinen. Et tredje aspekt er nøyaktigheten bestemt av slark i kjøring av verktøyet. For dette siste aspektet kan unøyaktigheter resultere i en ikke fullt balansert rotasjon av verktøyet, som resulterer i et såkalt hjulslag. Innen feltet automatisert maskinering av produkter med for eksempel databasert numerisk verktøymaskinstyring (CNC), er unøyaktigheten som følge av drivverket til rotasjonsverktøyene et viktig problem. CNC maskiner bruker vanligvis et revolverhode, som omfatter en rekke roterende verktøy som kan brukes av maskinen når det er nødvendig. Et slikt revolverhode har i seg selv en unøyaktighet, som oppsummeres til unøyaktigheten i maskineringsoperasjonen utført av et verktøy fra revolverhodet. Det er vanskelig å produsere alle deler av en maskin med en slik nøyaktighet at hjulslaget til rotasjonsverktøyet kan bli redusert til under 2 mikron. Dette er særlig for det tilfellet hvor verktøyene blir klemt av en spennhylse Forskjellige klemmesystemer er kjent, for eksempel Weldon eller fløyte hakk klemmesystem, hydrauliske klemmesystemer eller krympbare klemmesystemer. Ulempen med slike klemmesystemer er at kostnadene er betydelig høyere for et verktøysystem i forhold til et spennhylseklemmesystem. Et antall av roterende verktøyholdere inkluderende forskjellige klemmesystemer og forskjellige mekanismer for kompensering av hjulslag er beskrevet i den amerikanske patentsøknaden US 2007/ Den beskrevne roterende verktøyholderen har kostbare klemmesystemer og/eller upraktiske kompenseringsmekanismer for et hvilket som helst hjulslag. Andre klemmesystemer lik f.eks. de vist i dokumentet EP , US 2006/11337, som tilsvarer den innledende delen av krav 1 eller FR viser ikke en praktisk

3 2 tilpasning eller kompensering for hjulslaget, som kommer fra interaksjonen mellom klemmemutteren og spennhylsen. Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en enkel og kostnadseffektiv løsning for å redusere hjulslag for roterende verktøyholdere Formålet oppnås ved en roterende verktøyholder som er karakterisert ved justeringsmidler for lokal forspenning av fastspenningsmutteren i aksial retning ved en posisjon på den radiale overflaten av fastspenningsmutteren. Et verktøy fastspent i et spennhylseklemmesystem er generelt ikke helt sentrert i det spillet mellom forspenningsmutteren og skroget som et resultat av gjengene vil produsere en lett ujevn kraft til spennhylsen, som vil som et resultat klemme verktøyet ikke helt symmetrisk. Ettersom verktøyet ikke klemmes helt symmetriske, vil verktøyet ha noen hjulslyng. Med foreliggende oppfinnelse er forspenningsmutteren forspent av justeringsmidlene slik at forskjellene i trykket som utøves av forspenningsmutteren på spennhylsen blir kompensert slik at spennhylseklemmesystemet kan klemme verktøyet symmetrisk og hjulspinn kan reduseres. På grunn av foranstaltningen av justeringsmidler er det mulig å kontrollere om et verktøy fastspent i en roterende verktøyholder ifølge oppfinnelsen har noe hjulkast og justere for dette hjulkastet ved å justere med justeringsmidlene. I en utførelsesform av den roterende verktøyholderen ifølge oppfinnelsen omfatter justeringsmidlene et antall justeringsinnretninger jevnt fordelt og med en fast avstand fra senterlinjen av forspenningsmutteren, hvilke justeringsinnretninger virker mellom forspenningsmutteren og skroget ved å generere en forspenningskraft. Med justeringsinnretningene er det mulig å tilveiebringe lokalt en ekstra kraft på forspenningsmutteren, som kan kompensere for eventuelle uregelmessigheter som resulterer i en liten vinkel på verktøyet i forhold til rotasjonsaksen. Fortrinnsvis er justeringsinnretningene bolter. Bolter kan lett justeres og kan gi den nødvendige styrke for å gi forspenningskraft. I en annen utførelsesform av verktøyholderen i henhold til oppfinnelsen, omfatter forspenningsmutteren en flens, hvori justeringsinnretningene er anordnet, og hvor justeringsinnretningene virker mellom flensen og skroget. Fortrinnsvis er flensen en ring montert på forspenningsmutteren. Fordelen med en flens er at det er tilstrekkelig plass til at justeringsskruene anordnes og en direkte forbindelse er gitt mellom justeringsmidlene og fastspenningsmutteren.

4 3 I en annen foretrukket utførelsesform av verktøyholderen i henhold til oppfinnelsen er en ringformet trykkplate anordnet på skroget for å virke sammen med justeringsmidlene. Skroget er ofte en vanlig verktøyholder. Ved å tilveiebringe en ringformet trykkplate på den vanlige verktøyholderen er en støtteflate tilgjengelig som justeringsmidlene kan utøve den kraften på som er nødvendig for justering. I enda en annen utførelsesform av verktøyholderen i henhold til oppfinnelsen innbefatter verktøyholderen en justeringsring anordnet på skroget, hvilken justeringsring omfatter justeringsmidlene, hvilke justeringsmidler virker mellom justeringsringen og forspenningsringen. 1 Fortrinnsvis har justeringsringen en innadrettet flens, som henger over forspenningsmutteren, slik at justeringsmidlene virker mellom den innadrettede flensen og forspenningsmutteren. En slik utførelsesform krever en minimal endring av vanlige verktøyholdere for å tilveiebringe fordelene ved oppfinnelsen. Disse og andre trekk ved oppfinnelsen vil bli belyst i forbindelse med de vedlagte tegningene. Figur 1 viser et eksplodert perspektivbilde av en første utførelsesform av en roterende verktøyholder i henhold til oppfinnelsen. Figur 2 viser et tverrsnitt av utførelsesformen i henhold til figur Figur 3 viser et tverrsnitt av en andre utførelsesform av en roterende verktøyholder i henhold til oppfinnelsen. Figur 1 viser en første utførelsesform av en roterende verktøyholder 1 i henhold til oppfinnelsen. Slike roterende verktøyholdere blir ofte brukt som revolverhoder på CNCmaskiner. 2 Den roterende verktøyholderen 1 har en girkasse 2 med en inngående aksel 3 med hvilken et skrog 4 roterer. Dette skroget 4 har et konisk mottaksrom hvor en spennhylse 6 mottas. Spennhylsen 6 omfatter et antall fingre som kan trykkes innover når spennhylsen 6 er skjøvet inn i det koniske mottaksrommet av skroget 4. Disse fingrene til spennhylsen 6 er i stand til å klemme fast et verktøy Spennhylsen 6 er skjøvet inn i skroget 4 med en klemmemutter 8 som er generelt festet til skroget 4 ved hjelp av gjenger. I dette tilfellet er klemmemutteren 8 anordnet på utsiden, med gjenger, slik at klemmemutteren 8 kan skrues inn i åpningen av det koniske mottaksrommet.

5 4 På skroget 4 er en justeringsring 9 anordnet, som omfatter en innadrettet flens. I denne innadrettede flensen er et antall justeringsskruer 11 festet med gjenger (se også figur 2) I montert tilstand kan justeringsskruene 11 skrues inn i flensen, og kan bringes i kontakt med låsemutteren 8. I denne utførelse er en beskyttende skive 12 plassert mellom låsemutteren 8 og justeringsskruene 11. Under bruk er verktøyet 7 satt inn i den roterende verktøyholderen 1 og mer spesielt inn i den sylindriske mottaksplassen 13 av spennhylsen 6. Deretter blir låsemutteren 8 strammet slik at fingrene på spennhylsen 6 vil klemme rundt verktøyet 7 og holde den i skroget 4 til den roterende verktøyholderen 1. Som følge av virkningen av gjengene som fester låsemutteren 8 til skroget 4, kan små forskjeller i trykk på de separate fingre til spennhylsen 6 øke. Dette vil resultere i en liten forskyvning av verktøyet 7 i forhold til rotasjonsaksen som vil forårsake hjulspinn. For å korrigere for denne feiljusteringen forårsaket av virkningen i gjengene til låsemutteren 8, kan justeringsskruene 11 bruke ekstra kraft på låsemutteren 8 og som et resultat på fingrene til ringen 6. Ved å justere de separerte justeringsskruene 11 kan forskyvningen fjernes og en nær perfekt innretting av verktøyet 7 i forhold til rotasjonsaksen kan oppnås. I figur 3 er en andre utførelsesform av en roterende verktøyholder 20 vist. Roterende verktøyholder 20 omfatter et felles verktøyholder skrog 21 hvori et konisk mottaksrom 22 er anordnet. I dette koniske mottaksrommet 22 er en spennhylse 23 plassert, som klemmer et verktøy 24. Spennhylsen 23 er skjøvet inn i det koniske mottaksrommet 22 av en låsemutter 2. Denne låsemutteren 2 er anordnet på utsiden av skroget 21 til verktøyholderen med gjenger. På låsemutteren 2 er det anordnet en flens 26, som i denne spesielle utførelsesformen er en ring montert på låsemutteren 2 ved for eksempel gjenger. Flensen 26 har et antall hull 27 hvori justeringsskruene 28 er anordnet. Disse justeringsskruene 28 er i kontakt med en ringformet trykkplate 29 som i sin tur er anordnet på verktøyholderen. 30 Med justeringsskruene 28 er det mulig å lokalt påføre noe kraft på låsemutteren 2, som resulterer i en justering av trykket låse mutteren 2 påfører spennhylsen 23. Når man setter på plass et verktøy i en verktøyholder i henhold til oppfinnelsen, blir låsemutteren 8, 2 første strammet for å sikre verktøyet 7, 24 inn i verktøyholderen 1, 20. Deretter måles verktøyet 7, 24, særlig hjulspinnet til verktøyet 7, 24. Hjulspinn

6 måles ved å rotere verktøyet 7, 24 og måle forskjellen i forhold til rotasjonsaksen. På denne måten er det mulig å måle rotasjonsvinkelen hvor verktøyet 7, 24 har det største avvik fra rotasjonsaksen. Deretter blir en eller to av justeringsskruene 11, 28 strammet for å redusere dette avviket. Det er foretrukket at justeringsskruene 11, 28 er merket slik at ikke samme justeringsskruer strammes eller løsnes i en etterfølgende justering. Etter den første justering er verktøyet 7, 24 igjen rotert for å måle avviket og etter et par små ytterligere justeringer kan hjulspinnet til verktøyet 7, 24 reduseres til nesten ingen ting.

7 6 Krav 1. Roterende verktøyholder (1) omfattende: - et skrog (4) med en konisk mottaksplass () som har en midtlinje som sammenfaller med rotasjonsaksen; - en spennhylse (6) anordnet i den koniske mottaksplassen (); - en låsemutter (8) anordnet med gjenger på skroget (4) for å skyve spennhylsen (6) inn i den koniske mottaksplassen (), slik at et verktøy (7) kan klemmes i spennhylsen (6), k a r a k t e r i s e r t v e d at - justeringsanordninger (, 11, 26, 27, 28) for lokal forspenning av låsemutteren (8) i aksial retning ved en posisjon på den radiale overflaten av låsemutteren (8). 2. Roterende verktøyholder (1) i henhold til krav 1, hvori justeringsanordningene (, 11, 26, 27, 28) omfatter et antall justeringsskruer (11, 28) jevnt fordelt og med en fast avstand fra senterlinjen av låsemutteren (8), justeringsskruene (11, 28) virke mellom låsemutteren (8) og skroget (4) ved å generere en forspenningskraft Verktøyholder (1) i henhold til krav 2, hvori justeringsskruene (11, 28) er bolter. 4. Verktøyholder (1) i henhold til hvilke som helst av de foregående krav, hvor låsemutteren (8) omfatter en flens (, 26), hvori justeringsmidlene (11, 28) er anordnet, og hvor justeringsmidlene (11, 28) virker mellom flensen (, 26) og kroppen (4). 20. Verktøyholder (1) i henhold til krav 4, hvori flensen (, 26) er en ring montert på låsemutteren (8). 6. Verktøyholder (1) i henhold til krav 4 eller, omfattende en ringformet trykkplate (29) anordnet på skroget (4) for å samvirker med justeringsmidlene (11, 28) Verktøyholder (1) i henhold til hvilke som helst av de foregående krav 1 til 3, omfattende en justeringsring (9) anordnet på skroget, hvilke justeringsring (9) omfatter justeringsmidler (, 11), hvilke justeringsmidler virker mellom justeringsringen og låsemutteren. 8. Verktøyholder (1) i henhold til krav 7, hvori justeringsringen (9) har en innadrettet flens (), som henger over låsemutteren (8), slik at justeringsmidlene (, 11) virker mellom den innadrettede flensen () og låsemutteren (8).

8

9

10