Pusťte se do toho: výběr správného typu aretačních čepů pro konstrukci upínacích systémů obrobků

S tím, jak podniky hledají rychlejší výrobní technologie, které zkracují dobu do uvedení produktu na trh a zvyšují efektivitu výroby, hrají v současném průmyslu stále větší roli obráběcí a jiné výrobní stroje. Jedním ze způsobů, jak mohou strojírenské firmy zajistit konzistentnější výrobní lhůty a hladší průběh výroby, je zvýšit spolehlivost strojů na pracovištích. Konstruktéři proto při návrhu upínacích přístrojů vyhledávají nástroje, které jsou spolehlivější, úspornější a snáze se používají. Marcus Schneck, ředitel společnosti norelem, se podíval na klíčovou roli, kterou při výrobě ještě efektivnějších a spolehlivějších upínacích přístrojů hrají aretační čepy.

Aretační čepy, používané v různých aplikacích jako polohovací, opěrné, středicí nebo fixační prvky, jsou v mnoha případech "neznámými hrdiny" upínacích přístrojů. Hrají neocenitelnou roli, je-li třeba v upínacím přístroji pro přesné polohování a aretaci dílů vyvodit určitý přítlak. Ovšem vzhledem k univerzálnímu použití a šíři sortimentu těchto dílů je pochopitelné, že se dodávají v mnoha variantách, z nichž každá je přizpůsobena specifickým požadavkům dané úlohy. Výběr správného typu čepu z velkého množství variant, založený na pochopení individuálních požadavků dané úlohy a znalosti pracovního prostředí, v němž bude čep plnit svou funkci, zaručuje, že bude specifikován správný normalizovaný díl s dlouhodobě spolehlivou funkcí.

Pružiny, indexace a kuličky
Jde-li o úlohu spojení dvou nebo více částí dohromady, těžko je nějaké čep efektivnější než pružinový čep s přítlačným kolíkem. Tyto běžné, ale často přehlížené upínací prvky jsou používány v široké škále úloh a jsou vhodné zvláště tam, kde se od upínacího přístroje požaduje, aby dlouhodobě udržoval díly na určené pozici. Tyto čepy obsahují pružinu, jejímž úkolem je vyvozovat sílu přenášenou vodicím kolíkem, čepem nebo kuličkou do odpovídajícího vybrání v protikusu, a tak bezpečně udržovat upínané díly ve stanovené pozici. Tak je zaručeno rychlé a snadné upnutí při obrábění polotovarů.

Jestliže není možné použít pružinový čep s přítlačným kolíkem, je běžnou alternativou pružinový čep s kuličkou. Jako prvek přenášející sílu je v tomto případě použita kulička tlačená s pružinou. Kulička s pružinou, která je součástí valivého ložiska, se při najetí do správné pozice vysune a zapadne do odpovídajícího otvoru nebo zahloubení v protikusu. Pružinové čepy s kuličkami jsou nejúčinnější v úlohách, kde se musí čep při své činnosti velmi rychle vysunovat a zasunovat, např. při polohování nebo aretaci zásuvek, dveří, forem a podobných dílů.

Ačkoliv jde o efektivní a populární komponenty, jsou případy, kdy aretační ani pružinové čepy s přítlačnými kolíky nejsou vhodné. Například pružinové čepy s přítlačným kolíkem jsou obvykle navržené tak, aby při působení boční síly umožnily malý pohyb, ale velké zatížení by je přemohlo. Podobně u pružinovích čepů s aretační kuličkou je vysunutí čepu do otvoru nebo zahloubení relativně mělké, což znamená, že při velkém zatížení je tento typ aretace neúčinný.

V tomto případě je obvykle lepším výběrem indexační čep. Indexační čep má místo kuličky kolík. To umožňuje velmi rychlé vysunutí, přidržení a spojení ovládaných komponent. Důležitou charakteristikou indexačních čepů je zaoblený nebo zkosený palec, který umožňuje, aby kolík snadno zapadl do libovolného protikusu.

Vlivy prostředí
Jestliže už pro danou úlohu vybíráte ten nejvhodnější aretační čep, je důležité uvažovat také o plánovaných pracovních podmínkách, v nichž bude muset pracovat. Například trvalé vibrace, s nimiž se konstruktéři musí vypořádat v mnoha úlohách, mohou snížit účinnost aretace a časem způsobit dokonce i poškození dílů.

V případech, kdy se tento problém vyskytuje, je vhodné vybrat pružinový čep s přítlačným kolíkem, který má integrovanou závitovou pojistku LONG-LOK, jež díl chrání před uvolněním nebo vypadnutím v důsledku úderu, rázu nebo vibrací. Pojistný mechanismus z nylonu, který působí jako klín mezi vnitřním a vnějším závitem, a tlačí vůle mezi závity na jednou stranu, a vyvozuje tak na bocích závitu povrchový tlak. Moment, který je třeba pro uvolnění spojení, je proto vyšší než u konvenčních mechanických metod.

V mnoha úlohách se také vyskytuje nepříznivé a agresivní pracovní prostředí a je třeba důkladně uvažovat o tom, jak to může ovlivnit účinnost funkce aretačního čepu. Jedním z faktorů je koroze. V nepříznivých a agresivních podmínkách mohou materiály odolné proti korozi prodloužit životnost dílů a snížit jejich opotřebení. Jedním řešením je využít mechanickou a chemickou odolnost nitridu křemičitého, který je ideálním materiálem pro kuličky v aretačních čepech. Tento materiál je výrazně odolnější proti opotřebení než alternativní materiály, a proto zajišťuje větší trvanlivost dílů.

Vybrat správný typ aretačního čepu se zdá být jednoduché, ale je překvapivé, v kolika případech je výběr nesprávný. Často se má za to, že všechny aretační čepy jsou podobné a mohou být použity v jakékoliv úloze, což je však nesprávný předpoklad. Špatně zvolený aretačn čep se může uvolnit a ztratit svou funkci, zvláště při úderu nebo vlivem vibrací, a konstruktéři potom ztrácejí cenný čas návrhem vhodnějšího řešení pro bezpečný a zajištěný upínací mechanismus. Protože konstruktéři maji pracovat pod velkým tlakem stále rychleji, krátká doba věnovaná výběru malých normovaných dílů se často moc vyplatí.

Příslušenství pro upínací přístroje je možné najít v THE BIG GREEN BOOK od společnosti norelem, kterou si můžete objednat na https://www.norelem.com/cz/cs/Produkty/eCatalogue.html

  Vyžádejte si více informací…