SE529722C2 - Skärverktygsenhet med inbyggt chips, chipshållare för dylika kroppar, samt don för montering av chipshållare i skärverktygskroppar - Google Patents

Description

40 45 50 55 60 65 i 529 722 1220755 2006-03-14 2 olika verktygskropparna förvaras i sitt inaktiva tillstånd i åtminstone ett magasin i anslutning till den aktuella verktygsmaskinen, och plockas ut individuellt ur magasinet med hjälp av en verktygsväxlare, då de skall monteras i maskinen för aktivt arbete. Samma verktygsväxlare återför även verktygskroppen till magasinet efter avslutat arbete. För att alla olika verktygskroppar skal kunna särskiljas, och för att hålla kontroll på den enskilda verktygskroppens status, byggs informationsbärande chips in i desamma. Närmare bestämt monteras chipsen i det inledningsvis omnämnda loppets hongänga.

Teknikens ståndpunkt Tidiare har monteringen av chipsen skett med hjälp av två gângförsedda brickor, av vilka den ena tjänar såsom ett stopp för chipset, och den andra som ett låsorgan för detsamma. Sålunda skruvas en första bricka in ett stycke i den smala sektion av loppet som har en hongänga, varjämte ett chips fixeras eller låses med hjälp av en efterföljande, läsande bricka. Av flera skäl är emellertid denna monteringsteknik ändamålsstridig och besvärande.

Sålunda är det vitalt att chipset lokaliseras i ett förutbestämt läge inuti loppet, ty eljest uppstår svårigheter att avläsa chipsets information, i och med att detta sker med hjälp av en i ett förutbestämt läge placerad läsare i anslutning till maskinen. l praktiken skall därför chipset lokaliseras i omedelbar närhet av ansatsen mellan loppets smala och vida sektioner, dock utan att skjuta ut från ansatsytan. Eftersom det invändiga loppet ej är synligt från verktygskroppens utsida är inskruvningen av den första stoppbrickan, som ju bestämmer chipsets slutliga, axiella läge i loppet, kinkig och svårbemästrad. Det inträffar därför att stoppbrickan skruvas in alltför långt och därmed lokaliserar chipset i ett felaktigt läge. En annan nackdel med den kända monteringstekniken är att icke blott de båda brickorna, utan även chipset kräver ett centralt hål för att tillläta kylvätskan att passera genom verktygskroppen. Enär loppets smala sektion har en begränsad tvärsnittsarea begränsas emellertid möjligheterna att konstruera chipset och brickorna med önskvärt vida hål. Tillverkarna av chipsen har sålunda varit tvungna att begränsa det centrala hálets storlek på ett sådant sätt att dess tvärsnittsarea blir mindre än tvärsnittsarean hos det utlopp ur vilket 70 75 80 85 90 95 529 722 1220755 2006-03-14 3 kylvâtskan matas in iverktygskroppen. Med andra ord bildar chipset och tillhörande brickor ett hinder för kylvätskans fria flöde genom verktygskroppen.

Uggfinningens smen och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte pà att komma till rätta med ovannämnda problem, närmare bestämt genom skapande av en ny chipshållare, såväl som ett ändamålsenligt monteringsdon för montering av en dylik chipshållare i en verktygskropp. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa en chipshållare, som möjliggör att det informationsbärande chipset på ett tillförlitligt sätt lokaliseras i ett korrekt, förutbestämt läge, i vilket en utvändig läsare kan avläsa chipsets information på ett distinkt och tillförlitligt sätt. Det är även ett syfte att skapa en chipshållare, som har en god förmåga att släppa förbi kylvätska för att på så sätt reducera eller eliminera chipsets flödeshindrande verkan. Det är även ett syfte att skapa en chipshållare, som är enkel och billig att tillverka, och som ökar friheten att konstruera själva chipset på ett optimalt sätt. Chipshållaren skall även vara enkel att montera med hjälp av ett ändamålsenligt monteringsdon. Åtminstone det primära syftet näs medelst den chipshållare, som är definierad i det självständiga kravet 2. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga chipshållaren är vidare definierade i de osjälvståndiga kraven 3-7.

Uppfinningen tar även sikte på att skapa ett ändamålsenligt don för montering av den uppfinningsenliga chipshållaren. Ett primärt syfte med uppfinningen i denna aspekt är att skapa ett don, som på ett absolut tillförlitligt sätt säkerställer att chipshållaren erhåller ett exakt, förutbestämt läge i kylvätskeloppets smala sektion. Ett ytterligare syfte år att skapa ett monteringsdon, som möjliggör en enkel, snabb och bekväm montering av chipshållaren, trots det faktum att denna ej är synlig från verktygskroppens utsida. Enligt uppfinningen nås dessa syften medelst det monteringsdon, som är angivet i det självständiga patentkravet 8. Fördelaktiga utföranden av monteringsdonet är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 9-11.

Den uppfinningsenliga chipshällaren kan förekomma icke blott såsom en självständig produkt, utan även såsom en del av en 100 105 110 115 120 125 130 > 529 722 l2207SE 2006-03-14 4 skärverktygsenhet av det slag som är sammansatt av såväl en verktygskropp som ett i denna inbyggt chips, med tillhörande hållare. En på detta sätt utförd skärverktygsenhet är därför föremål för det självständiga patentkravet 1.

Sammanfattning av uggfinningstanken Uppfinningen grundar sig på tanken att härbärgera det informationsbärande chipset i en solitär hållare eller kropp, som utformas med ett eller flera excentriska urtag, vilka har tvåfaldiga uppgifter, nämligen att dels släppa förbi kylvätska, dels rymma vridmomentöverförande fingrar ingående i ett speciellt monteringsdon, vilket i sin tur är så beskaftat att chipshållaren ej av vàda eller på annat sätt kan skruvas in längre i kylvätskeloppets smala sektion, än vad som bestäms av å ena sidan läsande hakar på fingrama, och à andra sidan en på donet utformad frontyta, som är ansättbar mot ansatsytan mellan kylvätskeloppets smala och vida sektioner.

Kort beskrivning av bifogade ritningar På ritningarna är: Fig 1 en delvis snittad sidovy visande en verktygskropp i form av ett svarvverktyg, inuti vilket är monterad en chipsbärande hållare enligt uppfinningen, en längdsektion genom en verktygskropp i form av en adapter med en chipshållare under montering med hjälp av ett monteringsdon enligt uppfinningen, Fig 3 en partiell ländsektion genom den bakre delen av verktygskroppen enligt fig. 2, varvid monteringsdonet visas átskilt från verktygskroppen, en ändvy A-A i fig. 3, en delvis genomskuren perspektiwy av verktygskroppen enligt fig. 2, varvid chipshållaren visas under montering med hjälp av monteringsdonet, Fig 4 Fig 5 Fig 6 en underifrån betraktad, perspektivisk sprängvy visande dels chipshållaren och ett chips, dels monteringsdonet och en i detta ingående fjåderpatron, och 135 140 145 150 155 160 529 722 12207815 2006-03-14 5 Fig 7 en analog sprängvy visande de olika komponenterna i fägelperspektiv.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen l fig. 1 och 2 visas två olika typer av verktygskroppar 1, nämligen ett komplett svarvverktyg ifig. 1 och en adapter i fig. 2. l båda fallen inbegriper verktygskroppen ett axiellt lopp 2 genom vilket kyivätska kan matas i riktning framåt från ett bakre inlopp 3 (i vissa fall även via ett sidoinlopp 3a). I svarvverktyget enligt fig. 1 förgrenas loppets 2 främre del i munstycken 4 genom vilka vätskan kan sprutas i riktning mot ett av en klamp 5 fixerat skär 6 i syfte att kyla detta. l adaptern enligt fig. 2 ändar loppet 2 helt sonika i en främre utloppsmynning 7 genom vilken vätskan kan passera vidare till en ytterliare verktygskropp (ej visad).

Det enskilda loppet 2 inbegriper två olika sektioner 8, 9, vilka âtskils av en ringformig, lämpligen plan ansatsyta 10, som sträcker sig i rät vinkel mot loppets geometriska centrumaxel C. Den bakre sektionen 8 har en större diameter än den främre sektionen 9, varvid den sistnämnda inbegriper en hongänga 11, i vilken kan vid behov inskruvas en hanänga på en kopplingsdetalj (ej visad). Den bakre, vida sektionen 8 ingår i ett hylsformigt bakre parti 12 av kroppen 1, vilket bildar ett hanartat kopplingsorgan (tex av typen COROMANT CAPTO®), som kan införas i ett motsvarande säte, exempelvis i en verktygsmaskin eller en adapter.

För att identifiera den enskilda verktygskroppen och hålla kontroll på dennas status, samt särskilja densamma från andra verktygskroppar, är inuti loppet 2 monterat ett informationsbärande chips 13, vilket âr infört i loppets smala sektion 9 och beläget i omedelbar närhet av ansatsytan 10, dock utan att sticka ut bakåt från denna.

Så långt uppfinningen hittills beskrivits är densamma i allt väsentligt tidigare känd. Såsom inledningsvis påpekats har chipset 13 enligt tidigare känd teknik monterats mellan två brickor, vilka är utformade med runtomgående hangängor, och av vilka en inre eller främre tjänat såsom en stoppbricka, medan en bakre tjänat såsom en làsbricka. 165 170 175 180 185 190 195 i 529 722 l2207SE 2006-03-14 6 Nu hänvisas till fig. 6 och 7, som illustrerar beskaffenheten hos dels den nya chipshållaren enligt uppfinningen, dels det uppfinningsenliga monteringsdon, som lämpar sig för montering av chipshållaren inuti verktygskroppen. På ritningarna är chipshållaren i sin helhet betecknad 14 och monteringsdonet betecknat 15.

Hållaren 14 är solitär och innefattar två motsatta ändytor 16,17 samt i detta fall en periferisk hangänga 18, som är koncentrisk med en geometrisk centrumaxel C1. De båda ytorna 16, 17 kan med fördel vara plana och inbördes parallella. Hàllarens konturform är generellt orund och i det visade exemplet avlång. Sålunda är den visade hållaren avgränsad av två sidoytor 19, som är plana och inbördes parallella. l förhållande till en tänkt, omskriven cirkel (ej visad) avgränsar den enskilda sidoytan 19 ett periferiskt urtag. Såsom framgår av fig. 4 avgränsar den enskilda 19 tillsammans med insidan av loppets smala sektion 8 eller gängan 11, sålunda ett urtag eller utrymme 20, vilket har en segment- eller månskäreliknande tvärsnittsform, och genom vilket kylvätska kan fritt passera i riktning mot verktygskroppens främre ände.

I hållaren 14 (se fig. 6) är utformat ett cylindriskt hàlrum 21, som mynnar i ändytan 17 (men ej i ändytan 16), och har till uppgift att härbärgera det likaledes cylindriska chipset 13. Chipsets grundform är konventionell såtillvida att den är trissliknande och definieras av två plana ändytor 22 och en cylindrisk mantelyta 23. l ett avseende skiljer sig dock det visade, föredragna utförandet av chipset från tidigare kända och i verktygskroppar använda chips, nämligen såtillvida att detsamma saknar varje genomgående hål. Denna fördelaktiga utformning av chipset är möjlig till följd av det faktum att kylvätskan kan passera genom utrymmena 20 på ömse sidor av chipshållaren 14.

Såväl chipset 13 som hållaren 14 är platta. Sålunda är hållarens 14 tjocklek, sådan denna bestäms av avståndet mellan ytoma 16, 17, mindre än dess bredd, sådan denna bestäms av avståndet mellan sidoytorna 19. I detta sammanhang skall påpekas att de båda periferiska urtag, som definieras av sidoytorna 19, bildar avbrott i den hangänga, som i sin helhet är betecknad 18.

Med andra ord utgörs hangängan av två delgängor vid hållarens motsatta kortändar. 200 205 210 215 220 225 529 722 izzovsa 200641344 7 l praktiken fixeras chipset 13 i hålrummet 21 på lämpligt sätt, tex genom limning.

Monteringsdonet 15 inbegriper en cylindrisk och rörformig stomme 24 med en central geometrisk axel C2 och en frontyta 25, som med fördel är plan. Axiellt ut från frontytan 25 sträcker sig två fingrar 26, som är radiellt åtskilda från centrumaxeln C2. Medan det enskilda fingrets utsida 27 har en välvd, cyllndrisk form, är insidan utformad med två delytor 28, 29 av vilka den ena, nämligen delytan 28, sträcker sig hela vägen mellan stommens frontyta 25 och fingrets fria ände 30. Båda delytorna 28, 29 är med fördel plana. Den andra delytan 29 bildar trubbig vinkel med den första delytan 28, och är kortare än denna genom att ända i en utkragning 31, som bildar en spärrhake i närheten av fingrets fria ände. När chipshållaren 14 förs in mellan de båda fingrarna 26 är densamma fritt axiellt rörlig relativt fingrarna så länge sidoytorna 19 är parallella med delytorna 28 (och eventuellt i kontakt med dessa). Om emellertid monteringsdonet vrids ett stycke i förhållande till chipshållaren så att dennas sidoytor 19 kommer i kontakt med delytoma 29, kommer de båda hakarna 31 att gripa om och spärra eller låsa chipshållaren, såtillvida att denna ej längre kan fjärmas axiellt från stommen 24.

I stommens 24 frontyta 25 mynnar ett genomgående hål 32 (se även fig. 3) för en fjäderbelastad plunge 33, tex en kula, som ingår i en med 34 betecknad patron. Denna patron 34 uppvisar en utvändiga gänga 35 med vars hjälp densamma kan skruvas fast i en invändig gänga i ett centralt hålrum 36 i stommen 24. Inuti patronen finns en tryckfjäder (ej synlig), som kontinuerligt belastar plungen 33. Såsom framgår av fig. 6 kan i patronens mantelyta vara försänkt en list 37 av plast eller gummi, vilken tillhandahåller ett friktionsmotstånd mot rotation av patronen. Med andra ord motverkar listen 37 oavsiktlig urskruvning av patronen.

Uggfinningens funktion och fördelar Nu hänvisas till fig. 2-5, som tydligast åskådliggör chipshållarens och monteringsdonets funktion.

Då chipset och chipshållaren skall monteras inuti verktygskroppen 1, appliceras chipshållaren genom att föras in axiellt - eller sidledes - mellan 230 235 240 245 250 255 260 1529 722 l2207SE 2006-03-14 8 monteringsdonets 15 båda fingrar 26, med hållarens sidoytor 19 i kontakt med fingrarnas delytor 28. Därefter vrids hållaren så att sidoytorna 19 kommer i kontakt med de vinklade delytorna 29. På så sätt spärras hållaren bakom hakarna 31 och hålls anpressade mot dessa med hjälp av den fjäderbelastade plungen 33. l detta tillstånd kan hållaren ej oavsiktligt avlägsnas från monteringsdonet.

Med chipshållaren 14 provisoriskt fasthållen på ovan beskrivet sätt, förs monteringsdonet 15 in i verktygskroppens bakre sektion eller hålrum 8 (se fig. 5) till dess att chipshàllarens hangänga 18 griper in i hongängan 11.

Manuell vridning eller rotation av monteringsdonet 15 innebär att chipshållaren successivt skruvas in axiellt i hongängan, närmare bestämt till en punkt där monteringsdonets frontyta 25 erhåller kontakt med ansatsytan 10. I detta sammanhang skall noteras att gängoma 11, 18 är så beskaffade att chipshàllarens sidoytor 19 pressas an mot desnedställda delytoma 29 bakom hakarna 30, då hållaren skruvas in loppet. Därest monteringsdonet vrids ett stycke i motsatt riktning kommer emellertid delytorna 29 att släppa från hållarens sidoytor 19 tills delytoma 28 anläggs mot de sistnämnda. Härvid kommer hållaren att gå fri från spärrhakarna 31 så att fingrama kan dras ut ur utrymmena 20.

För att monteringsdonet skall kunna överföra stora vridmoment till chipshållaren år detsamma utformat med tvärgående hål 38 i vilka ett lämpligt hjälpmedel, tex en stång, kan stickas in. l detta sammanhang skall påpekas att hangängan 18 på chipshållaren med fördel kan belâggas med ett klibbigt eller semiplastiskt medel, som motverkar oavsiktlig urskruvning av hållare ur hongängan. Detta medel erbjuder naturligtvis ett visst motstånd även vid inskruvning.

Genom det faktum att avståndet mellan monteringsdonets frontyta 25 och spärrhakarna 31 är exakt förutbestämt, kommer hållaren och chipset att automatiskt lokaliseras i korrekt läe, då monteringsdonet stoppas i sitt inre ändläge genom att frontytan 25 får kontakt med ansatsytan 10. I sitt monterade tillstånd enligt fig. 3 kommer därför chipset 13 att alltid lokaliseras på ett förutbestämt avstånd L innanför ansatsytan 10. I praktiken kan avståndet L uppgå till 0,5 millimeter. Förutom att på ett repeterbart sätt lokaliseras i korrekt 265 270 275 280 285 290 529 722 12207SE 2006-03-14 9 läge, har den uppfinningsenliga chipshållaren, i kombination med det beskrivna monteringsdonet, den fördelen att den låter sig monteras på ett enkelt och bekvämt sätt, trots sitt dolda läge inuti verktygskroppen. Ytterligare en fördel med den uppfinningsenliga chipshàllaren är att de båda periferiska urtag, som avgränsas av hàllarens sidoytor kan utformas med en väl tilltagen tvärsnittsarea, något som eliminerar det tvingande behovet av en central passage genom själva chipset (utan att fördenskull utesluta möjligheten till en dylik passage). Med andra ord ökas friheten att konstruera chipset på ett optimalt sätt.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till det utförande som ovan beskrivits. Istället för att utforma chipshällaren med ett eller flera perifera urtag kan hållaren sålunda ges formen av en trissa med en obruten, cylindrisk omkrets, varvid ett eller flera urtag i form av genomgående hål utformas i trissan någonstans mellan centrumaxeln och omkretsen. Väsentligt, oavsett var det eller de excentriska urtagen förläggs, är dock att hållaren är solitär i den bemärkelsen att den ej behöver samverka med andra medel, såsom stopp- och låsbrickor, för att fixera chipset i korrekt läge. Det skall även påpekas att hållaren, som i praktiken kan förfärdigas av olika material, såsom metall eller plast, även kan utformas såsom en kapsel, som helt innesluter själva chipset.

Med andra ord behöver chipset ej vara monterat i ett öppet säte.

Vidare är det tänkbart att ersätta den formstela hangångan 18 (i exemplet de båda delgängorna vid hållarens kortändar) med ett mjukt material , tex plast eller gummi, i vilket hongängan kan skära in. Med andra ord kan hållaren utföras med perlferisk ingreppsyta, som antingen har formen av en hangänga eller utgör del av en periferisk, deformerbar ring (eller ringdel) i vilken hongängan kan tränga in. Även det beskrivna monteringsdonet kan modifieras på olika sätt.

Exempelvis är det tänkbart att utföra donet med endast ett finger, ehuru det visade utförandet med två fingrar föredrags i praktiken. l detta sammanhang skall påpekas att begreppet ”spärrhake” skall tolkas i vid bemärkelse. Sålunda kan spärrhaken förverkligas på högst olikartade sätt, förutsatt att densamma à 295 529 722 12207812 2006-03-14 ena sidan har förmåga att förhindra okontrollerad axiell förflyttning av hållaren i samband med inskruvning, och å andra sidan kan släppa sitt grepp om hállaren då denna skall avlägsnas. Vidare kan istället för just en fjäderbelastad plunge användas andra medel för att hålla fast chipshållaren i samband med inmonteringen av chipshàllaren.

Claims (11)

300 305 310 315 320 325 330 529 722 l2207SE 2006~03-l4 11 Patentkrav

1. Skärverklygsenhet, innefattande dels en verktygskropp med ett lopp (2), som är utformat med två av en ansatsyta (10) axiellt åtskilda sektioner (8,9) med olika diametrar, av vilka den smalare (9) inbegriper en hongänga (11), dels ett informationsbärande chips (13), som är monterat i loppets smala sektion med hjälp av lokaliseringsmedel, kä n n e te c k n a d a v, att sagda lokaliseringsmedel utgörs av en hållare (14) innefattande en geometrisk centrumaxel (C1) och tvâ motsatta ändytor (16, 17) samt en periferisk ingreppsyta (18), som är koncentrisk med centrumaxeln (C1) och står i ingrepp med sagda hongänga (11), varvid hållaren innefattar ett av en begrânsningsyta (19) avgränsat, genomgående urtag, som är radiellt fjârmat fràn centrumaxeln, och har till uppgift att dels rymma ett finger (26) hos ett monteringsdon (15), dels tillåta passage av en fluid förbi hållaren. "

2. Hållare för ett för skärverktygskroppar avsett, informationsbärande chips, k ä n n e te c k n a d a v, att densamma innefattar två motsatta ändytor (16,17) och en periferisk ingreppsyta (18), vilken år koncentrisk med en geometrisk centrumaxel (C1), samt innefattar ett av en begrânsningsyta (19) avgränsat, genomgående urtag, som är radiellt fjärmat från centrumaxeln (C1), och har till uppgift att dels rymma ett finger (26) hos ett monteringsdon (15), dels tillåta passage av en fluid förbi hållaren.

3. * Hållare enligt krav 2, k ä n n e te c k n a d a v, att densamma är utformad med flera urtag. som var för sig är radiellt fjârmade från centrumaxeln (C1).

4. Hållare enligt krav 2 eller 3, k ä' n n e te c kn a d a v, att det enskilda urtaget är periferiskt beläget och bildar ett avbrott i den periferiska ingreppsytan (18).

5. Hållare enligt något av kraven 2-4, k ä n n e te c k n a d a v, att urtaget är avgränsat av en plan begränsningsyta (19). 335 340 345 350 355 360 529 722 12207SE 2006-03-14

6. Hållare enligt något av kraven 3-5, k ä n n e te c k n a d a v, att densamma är utformad med två diametralt motsatta urtag, vilka är avgränsade av plana begränsningsytor (19), som är inbördes parallella.

7. Hållare enligt något av kraven 2-6, k a" n n e te c k n a d a v, att ingreppsytan utgörs av en hanänga.

8. Don för montering av en chipshállare (14) i sådana skärverktygskroppar (1 ), som innefattar ett lopp (2), vilket är utformat med två av en ansatsyta (10) axiellt åtskilda sektioner (8,9) med olika diametrar, av vilka den smalare (9) inbegriper en hongänga (11), k ä n n e te c k n a t a v, att detsamma innefattar en stomme (24) med en central geometrisk axel (C2) och en frontyta (25), samt ett från frontytan utstickande finger (26), som är radiellt åtskilt från centrumaxeln (C2) och uppvisar en från frontytan axiellt fjärmad spärrhake (31).

9. Monteringsdon enligt krav 8, k a" n n e te c k n a t a v, att detsamma är utformat med två fingrar (26), som båda är radiellt åtskilda från stommens centrumaxel (C2).

10. Monteringsdon enligt krav 8 eller 9, k ä' n n e te c k n a t a v, att en insida på det enskilda fingret (26) uppvisar dels en första, plan delyta (28), som utbreder sig fram till en fri ände (30) på fingret, dels en andra delyta (29), som är orienterad itrubbig vinkel mot den första delytan och är kortare än denna för att åstadkomma en utkragning (31), som bildar sagda spärrhake.

11. . Monteringsdon enligt krav 9 eller 10, k ä n n e te c kn a t a v, att mellan de båda fingrama (26) är anordnad en fjäderbelastad plunge (33), som har till uppgift att hålla chipshållaren (14) fjädrande fastspänd mot fingrarnas spärrhakar (31).