Usporiadanie otočného stola veľkého obrábacieho stroja, najmä karuselu

Číslo patentu: E 13896

Dátum: 20.08.2008

Autor: Luska Petr

Je ešte 5 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 vynález sa týka usporiadania otočného stola veľkého obràbacieho stroja, najmä karuselu, tvoreného momentovým motorom a úložným systémom.0002 Doteraz sa pohon pre pracovné stroje, najmä obrábacie stroje, napriklad pre karusely, obrábacie centrá, otočné stoly či veľké polohovacie stolice, riešil pomocou klasických elektromotorov opatrených prevodovkou. Elektromotor má obvyklú konštrukciu. Jeho hlavnými časťami sú pevný stator a otočný rotor. ktoré sú navzájom oddelené vzduchovou medzerou. Pomocou systémov vinutia, umiestnených v oboch častiach, sa privádzaná elektrická energia prostredníctvom elektromagnetického poľa vo vzduchovej medzere mení na mechanickú, ktorú motor odovzdáva na hriadeli rotoru hnanému zariadeniu. Na tento účel je obvykle konštruovaný elektromotor s dlhým rotorom s menším priemerom. Sila elektromotora a tým výkon sa vyvodzuje tak, že vektor sily je malý, ale pôsobí po väčšej dĺžke (dĺžka motora) tak. že malé vektory sa sćítajú. Spojenie elektromotora s prevodovkou má za úlohu prevádzať vysoké otáčky a nízky krútiaci moment na nízke otáčky a vysoký krútiaci moment, ktoré sú potrebné pre pohon týchto obrábacích strojov. Takéto konštrukčné usporiadanie prináša rad nevýhod, okrem iného aj nutnost použitia veľkej a zložitej prevodovky. Použitie prevodoviek zložitých konštrukciíprináša rad problémov, ako je vôľa medzi prevodmi, ktorá spôsobuje hlučnosť a inepresnosť. Zanedbateľná nie je ani vysoká zložitosť zariadení, čo má za dôsledok vysoké výrobné náklady. Velmi problematickou sa javl možnosť presného polohovania alebo možnosť polohovania pri interpolácii dvoch a viac osi. Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje momentový motor. Týmito motormi sú permanentne budené striedavé synchrónne motory, ktoré sa vyznačujú veľkým momentom pri nízkych otáčkach. Takéto parametre umožňujú konštruovať pohony bez prevodoviek. Hriadel motora je uložený v radiálnych ložiskách a motory sú vybavené snímačom polohy a vodným chladením. Ich prednosťou je nielen malý zastavaný priestor, čo je dosiahnuté vypustenim prevodovky,ale tiež prakticky žiadna vôľa, vyššia celková účinnosť, vysoká dynamika. žiadna údržba prevodovky a tiež aj menšia hlučnosť v porovnaní s pohonom opatreným prevodovkou. Doteraz sa momentové motory uplatnili na strojoch na spracovanie plastov, na textilných,baliacich a papierenských strojoch.-2 0003 V dokumente DE 10204965 C 1 usporiadanie stroja zahŕňa rám stroja, niekoľko pracovných staníc usporiadaných na otočnej nosnej doske upevnenej na povrchu rámu stroja, a rotačný tanier, ktorý je rotačne poháňaný v cykloch, a usporiadaný súosovo vzhľadom na nosnú dosku. Rotačný tanier vystupuje pozdĺž obvodu nosnej dosky a vytvára prstencový nosný povrch pre pracovné jednotky, ktoré nosnú dosku obklopujú. Rám stroja je liatym prvkom stroja, ktorý zahŕňa štruktúru podobnú stoiu, a konzolu na hornej strane s prstencovým upínacím povrchom pre príjem hnacej sily rotačného taniera. Pohon rotačného taniera je priamym pohonom, ktorý zahŕňa prstencový stator s elektrickým vinutím. ktoré je upevnené na upínacom povrchu, a rotor opatrený permanentnými magnetmi. Rotor predstavuje nosič rotačného disku, a je k nemu odnímateľné pripojený.0004 Účelom vynálezu je vytvorenie takého usporiadania otočného stola veľkého obrábacieho stroja, najmä karuselu, ktoré umožní presný rozbeh a zastavenie stola obrábacieho stroja s veľkou hmotnosťou.0005 Túto úloha spĺňa a uvedené nedostatky odstraňuje usporiadanie otočného stola veľkého obrábacieho stroja, najmä karuselu, ktorého podstata spočíva v tom, že integrálnou súčasťou jeho pevnej časti je stator momentového motora a integrálnou súčasťou jeho otočnej časti je rotor momentového motora, kde rotor aj stator momentového motora sú usporiadané súosovo voči sebe a centrálnej osi stroja a sú upevnené k úložnému systému, pričom pomer priemeru statora k výške statora momentového motora je väčší ako 2. Krútiaci moment motora je väčší ako 10.000 Nm a motor má väčší počet pólov, spravidla väčší ako 100.0006 Otočný stôl, pri použití pre veľké obrábacie stroje, napriklad karusely, má pevnú časť tvorenú podstavcom stroja, v ktorom je upevnený stator momentového motora opatrený aspoň jedným vinutím, zatiaľ čo otočnú časť tvorí pracovná doska stroja, ktorej súčasťou je rotor momentového motora opatrený aspoň jedným permanentným magnetom, pričom rotor aj stator momentového motora sú uložené súosovo voči sebe aj voči centrálnej osi stroja a pre súosové uloženie pracovnej dosky a rotora momentového motora voči centrálnej osi stroja sú tieto časti upevnené v úložnom systéme, ktorý tvorí čap, ktorý je upevnený v podstavci stroja, na ktorom je usporiadané radiálne ložisko, na ktorom je osadená pracovná doska, zatial čo pre otočné uloženie pracovnej dosky je medzi podstavcom stroja a pracovnou doskou na ich proximálnom konci usporiadané radiálne Iožisko a vyvedené vedenie mazacej sústavy a na distálnom konci pracovnej dosky hydrostatické uloženie napojené na hydrostatickú sústavu.-3 0007 Na zjednodušenie konštrukcie úložného systému používaných pri obrábacích strojoch, najmä karuseloch, je výhodné, keď je medzi podstavcom stroja a pracovnou doskou na ich proximálnom konci usporiadané radiálne ložisko a vyvedené vedenie mazacej sústavy a na distálnom konci usporiadané axiálne ložisko napojené na vedenie mazacej sústavy.0008 Pohon pre stroje, je konštrukčne upravený na použitie ako generátor na výrobu elektrickej energie. Generátor, ktorého základnou konštrukčnou časťou je momentový motor, má pevnú časť tvorenú rámom elektrického stroja, v ktorom je upevnený stator momentového motora opatrený aspoň jedným vinutím, zatial čo otočnú časť tvorl príruba elektrického stroja, ku ktorej je upevnený hnacl hriadeľ a rotor momentového motora opatrený aspoň jedným budiacim vinutlm rotora. pričom rotor aj stator momentového motora sú uložené súosovo voči centrálnej osi a na zabezpečenie rotačného pohybu sú pevná aj otočná časť upevnené k úložnému systému, ktorý pozostáva z vonkajšieho krúžku a vnútorného krúžku prstencového ložiska.0009 Pohon pre stroje, konštrukčne upravený na použitie pre radary, má v pevnej časti,ktorú tvorl základňa radaru, upevnený stator momentového motora opatrený aspoň jedným vinutím a v otočnej časti, ktorú tvorí rotačná časť radaru, upevnený rotor momentového motora opatrený aspoň jedným permanentným magnetom, pričom rotor aj stator momentového motora sú uložené súosovo voči centrálnej osi radaru a na zabezpečenie rotačného pohybu sú pevná aj otočná časť upevnené k úložnému systému,ktorý pozostáva z vonkajšieho krúžku a vnútorného krúžku prstencového ložiska.0010 Hlavnou výhodou nového usporiadania otočného stola veľkého obrábacieho stroja,najmä karuselu je, že chýbajú akékoľvek prevody a jeho konštrukcia je velmi jednoduchá. Pohon je tvorený iba dvoma dielmi, ktorými sú podstavec stroja a pracovná doska. Pre túto konštrukciu je potrebné vyrobit dostatočne výkonný (s velkým krútiacim momentom) momentový motor, ktorý bude súčasťou pohonu stroja. Momentový motor musí mať dostatočnú silu, aby bol schopný otáčať či polohovať obrábané diely s hmotnosťou rádu ton a viac. Z tohto dôvodu je nutné použiť motor s menovitým krútiacim momentom cca 10.000 Nm a viac. Na tento účel sa javí najvýhodnejšim momentový motor, ktorý sa vyznačuje veľkým priemerom a malou dĺžkou. Dôsledkom toho je, že Vektor sily je velký,(t.j. disponuje veľkým krútiacim momentom, ale pôsobí na menšej dĺžke). Ak porovnáme priemer motora a jeho výšku (t.j. výšku zväzku plechov statora a výšku rotora) a pre priemer rotora zavedieme index D a pre výšku zväzku plechu statora index h, potom pomer D h je u momentových motorov väčší ako jedna. U klasických motorov zklietkovým vyhotovením je pomer D h menší ako jeden. Momentové motory, ktoré môžu byť použité pre pracovné stroje, majú pomer D h väčší ako 2. Pre takýto pomer.4 musí mať momentový motor použitý v pracovných strojoch nasledujúce parametre. Jeho krútiaci moment je väčší ako 10.000 Nm a maximálne otáčky sú 300 ot/min.0011 Momentový motor tvoria dve sústredné časti s väčším priemerom a menšou výškou, preto sa príliš nehodia pre zástavbu do klietky. Ale vďaka svojmu tvaru je ideálny pre priamu zástavbu napriklad do obrábacieho stroja, alebo pohonu pre točne žeriavov a ďalších podobných priemyselných zariadení, ktoré majú centrálne otočnú rovinu a to takým spôsobom, aby tvoril jeho integrálnu súčasť. Tento motor je tiež ideálny na vyvodenie velkých momentov, na čo klasický motor nestačí, pretože pre taký moment(silu) by bol príliš veľký alebo by vyžadoval prevodovku. Momentový motor tvoria dva sústredné prstence, ktorými sú stator s vinutím a rotor opatrený permanentnými magnetmi. Tieto prstence potom tvoria integrovanú súčasť obrábacieho stroja.Prehľad obrázkov na jgzkrese0012 Príkladné uskutočnenie vynálezu je znázornené na výkresoch, kde na obr. 1 je znázornený schematický pohlad na základné konštrukčné usporiadanie pohonu pracovného stroja, obr. 2 znázorňuje konštrukčné časti pohonu pre obrábací stroj-karusel v pozdĺžnom reze, obr. 2 a znázorňuje konštrukčné časti pohonu pre obrábacie stroje so zjednodušeným úložným systémom, obr. 2 b znázorňuje detailný pohľad na hydrostatický systém, obr. 3 predstavuje pohľad na stroj vo vyhotovení ako momentový generátor a obr. 4 predstavuje pohlad na pohon otočných zariadeni veľkých radarov.0013 Princíp pohonu pracovného stroja, najmä pre obrábacie stroje v zmysle tohto vynálezu, bude ďalej objasnený, nie však obmedzený v nasledujúcich príkladoch.0014 Základné usporiadanie pohonu 1 pracovného stroja podľa tohto vynálezu je znázornené na obr. 1. Súčasti pohonu 1 v tomto uskutočnení sú usporiadané symetricky okolo osi I 3 stroja. Jednotlivé súčasti pohonu 1 stroja tvorí momentový motor g, ktorý je jeho integrálnou súčasťou a úložný systém 27. Jedná sa o kvapalinou chladený viacpólový permanentne budený striedavý synchrónny motor. Tento je tvorený statorom g momentového motora g, ktorý je integrálnou súčasťou pevnej časti g pohonu 1 a rotorom 10 momentového motora g, ktorý je integrálnou súčasťou otočnej časti 25, pričom rotor 19 aj stator g momentového motora g sú uložené súosovo voči sebe i osi lg stroja. Na úložnom systéme gz. ktorým napríklad môže byť prstencové ložisko pozostávajúce z vonkajšieho krúžka g a vnútorného krúžka gg je usporiadaná pevná časť § 51 aj otočná časť g pohonu 1 stroja. Pritom pevná časť 31 je upevnená k vonkajšiemu krúžku 19

MPK / Značky

MPK: H02K 26/00, B23Q 5/10

Značky: najmä, velkého, usporiadanie, otočného, karuselů, stola, stroja, obrábacieho

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/13-e13896-usporiadanie-otocneho-stola-velkeho-obrabacieho-stroja-najma-karuselu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Usporiadanie otočného stola veľkého obrábacieho stroja, najmä karuselu</a>

Podobne patenty