ES2144387T5 - Husillo motorizado intercambiable para una maquina herramienta. - Google Patents

Abstract

Husillo motorizado intercambiable para una máquina herramienta con un eje de soporte, que se puede fijar en un alojamiento de la máquina herramienta, y una carcasa sujeta en el eje de soporte, que comprende un motor eléctrico y un husillo giratorio, accionable por éste, provisto de un alojamiento para una herramienta para el mecanizado con arranque de viruta, caracterizado por el hecho de que el husillo (5) está configurado como eje hueco y que su taladro longitudinal (7) presenta un dispositivo de sujeción rápida (11), sujetado por la fuerza de muelle en una posición de cierre, para sujetar una herramienta o un portaherramientas (10) y que en la carcasa (2) coaxialmente al husillo (5) está dispuesto un cilindro (17) con un pistón de accionamiento (25) accionado por un fluido a presión, mediante el cual el dispositivo de sujeción (11) se puede desplazar axialmente mediante una empujador (12), desplazable axialmente en el taladro longitudinal (7) del husillo (5).

Description

Husillo motorizado intercambiable para una máquina herramienta.

La presente invención se refiere a un husillo motorizado intercambiable para una máquina herramienta con un eje de soporte, que se puede fijar en un alojamiento del husillo principal de la máquina herramienta, y una carcasa sujeta en el eje de soporte, que comprende un motor eléctrico y un husillo giratorio, accionable por éste, provisto de un alojamiento para una herramienta para el mecanizado con arranque de viruta (véase WO 96/39274).

Los husillos se emplean en máquinas herramienta de arranque de viruta para la realización de determinados procesos de mecanizado. Tienen un motor eléctrico de construcción compacta, que gira con un elevado número de revoluciones, con un árbol motor que se utiliza como husillo, que lleva la herramienta de mecanizado, por ejemplo, un cabezal de fresado. Por el documento WO 96/39274 se conoce un husillo motorizado intercambiable del tipo indicado, en el que está fijado en la carcasa del husillo del motor un gorrón de apoyo que, por ejemplo, se puede aplicar en el alojamiento de la herramienta del husillo principal de una máquina herramienta. Para ello la herramienta está unida con el husillo motorizado mediante un acoplamiento de herramienta y sólo se puede desmontar de éste manualmente, por ejemplo, para la renovación. Si con una máquina herramienta CNC al trabajar con un husillo motorizado se tiene que llevar a cabo un cambio de herramienta automático, entonces se ha de cambiar la unidad formada de husillo motorizado y herramienta. Para ello se ha de mantener para cada herramienta a emplear un husillo motorizado que, junto con la herramienta, se puede cambiar automáticamente. Además de los gastos para la adquisición de varios husillo motorizados, también es desventajoso la gran necesidad de espacio para el almacenamiento de las herramientas.

Se conocen, además, máquinas herramienta con husillo motorizado que se utiliza como husillo principal instalado fijamente, en las que el alojamiento de herramientas del husillo motorizado está equipado de un dispositivo para el cambio automático de la herramienta.

La presente invención tiene por ejemplo proponer un husillo motorizado recambiable, del tipo citado al principio, en el que la herramienta dispuesta en el husillo motorizado se puede cambiar automáticamente.

Este objeto se consigue con un husillo motorizado según la invención del tipo citado al principio, gracias a que el husillo está configurado como eje hueco y que su taladro longitudinal presenta un dispositivo de sujeción rápida, sujetado por la fuerza de muelle en una posición de cierre, para sujetar una herramienta o un portaherramientas, y que en la carcasa, coaxialmente al husillo, está dispuesto un cilindro con un pistón de accionamiento accionado por aire comprimido, mediante el cual, el dispositivo de sujeción se puede desplazar axialmente mediante un empujador, desplazable axialmente en el taladro longitudinal del husillo.

Con la presente invención se propone un husillo motorizado, que en las máquinas herramientas CNC se pueda aplicar automáticamente en el alojamiento de la herramienta del husillo principal, en vez de una herramienta de marcha lenta, para poder emplear para determinados procesos de mecanizado de herramientas accionadas a altas velocidades. Estas herramientas accionadas con ayuda del husillo motorizado se pueden cambiar, asimismo automáticamente, según la presente invención sin que sea necesario un cambio del husillo motorizado. Para ello es necesario, para el accionamiento de las herramientas que funcionan a altas velocidades, sólo un único husillo motorizado, de tal manera que no se origina ningún coste para la adquisición de otros husillos motorizados. Otra ventaja consiste en que para la colocación de las herramientas que se accionan con el husillo motorizado sólo es necesario un pequeño depósito de herramientas, ya que en el cambio de herramienta, se depositan las herramientas solas, y no junto con un husillo motorizado, en el depósito.

Si coincide el eje de rotación del husillo con el eje de rotación del husillo principal, se dispone preferentemente el cilindro entre el gorrón de apoyo y la carcasa. Preferentemente el cilindro comprende piezas unidas de forma desmontables con la carcasa y el gorrón de apoyo, que están centradas, con ayuda de las superficies de centrado, con la carcasa y el gorrón de apoyo. De este modo se consigue una alineación centrada por arrastre de forma, y que se puede conseguir muy exactamente, de un gorrón de apoyo y del husillo motorizado, de tal manera que con la colocación del husillo motorizado en el husillo principal se define la posición central de la herramienta del husillo motorizado y no se debe medir de nuevo. El cilindro puede estar formado ventajosamente de una parte del fondo, en forma de vaso, que se puede unir ventajosamente con la carcasa, y de una pieza descubierta que se puede unir con el gorrón de apoyo, que están centradas entre sí mediante superficies de centrado y por tornillos paralelos al eje.

Después de un accionamiento del dispositivo de sujeción rápida para la colocación de una nueva herramienta es necesario que el pistón de accionamiento retorne a su posición inicial, en la que hay un espacio intermedio entre el pistón de accionamiento, el husillo y el empujador, para que el husillo con el empujador allí pueda girar libremente. Para el retorno del pistón de accionamiento a la posición inicial, se puede prever entre el fondo del cilindro y el pistón de accionamiento un muelle de retorno. Alternativamente a ello, también es posible presurizar el recinto, entre el fondo del cilindro y el pistón de accionamiento, con aire comprimido.

De acuerdo con la invención se puede prever, además, que el pistón de accionamiento tenga un taladro de paso central, que se encuentre con el taladro longitudinal del husillo con el taladro longitudinal del husillo y en el que se haya previsto un diafragma de estrangulación, y que en el taladro longitudinal del husillo se ha formado un recorrido de circulación que desemboca libremente en el alojamiento de herramienta del husillo. De este modo, durante la presurización del pistón de accionamiento con aire comprimido puede llegar una cantidad de aire definida por el diafragma de estrangulación, que no perjudique la presión de accionamiento a través del taladro de paso y del taladro longitudinal en el alojamiento de la herramienta, para quitar las partículas de suciedad de la superficie de sujeción, eventualmente adheridas al cono de la herramienta, en la colocación de una nueva herramienta.

La presente invención se explicará con mayor detalle mediante un ejemplo de realización que está representado en el dibujo.

El dibujo muestra una sección axial de un husillo motorizado 1, que está formado de una carcasa 2 de varias piezas, un devanado de estator 3 y de un husillo 5 con un rotor 6 montado mediante rodamientos 4. El husillo 5 está dotado de un taladro longitudinal continuo 7, que desemboca en un extremo inferior del dibujo en un taladro cónico 8 para el alojamiento de un cono de herramientas 9. El cono de herramienta 9 puede colocarse directamente en una herramienta de mecanizado o, como se representa en el dibujo, en un portaherramientas 10. En el taladro longitudinal 7 se ha montado desplazable axialmente un dispositivo de sujeción rápida 11 y un empujador 12 desplazable axialmente, unido fijamente con éste. El dispositivo de sujeción rápida 11 funciona conjuntamente con un vástago de sujeción 13, que está fijado en el cono de la herramienta 9. En la posición de sujeción representada en el dibujo, se sujeta el vástago de sujeción 13 por el dispositivo de sujeción rápida 11 en arrastre de forma, y mediante la fuerza de los muelles de plato 14 pretensados es tirada hacia dentro del husillo 5, con lo cual el cono de la herramienta 9 se sujeta en el taladro cónico 8. Los muelles de plato 14 están dispuestos en el empujador 12 y se apoyan en dirección axial en la cabeza 15 del empujador 12 por un lado y en un anillo de tope 16, por el otro, que se apoyan en un reborde del taladro longitudinal 7.

En el extremo superior de la carcasa 2, se ha abridado un cilindro 17, que está formado por una pieza del fondo 18, en forma de base, y de una pieza de tapa 19. La pieza del fondo 18 está fijada mediante tornillos no representados en el dibujo en la carcasa 2, y presenta un saliente 20 con una superficie de centrado, que encaja sin juego en un taladro central de la carcasa. La pieza de tapa 19 está dotada de una cavidad central cilíndrica 21, en la que la brida cilíndrica 22 de un vástago de apoyo 23 está sujeta mediante tornillos. El cilindro 17 rodea una cámara cilíndrica 24 en la que se encuentra un pistón de accionamiento 25. Un saliente cilíndrico del pistón 26 del pistón de accionamiento 25, se extiende por un taladro en la pieza del fondo 18 y finaliza en la posición de reposo, representada del pistón de accionamiento 25, a una distancia reducida de la cabeza 15 del empujador 12. El pistón de accionamiento 25 se mantiene mediante un muelle de retroceso 27 en la posición de reposo representada.

En caso de que el portaherramientas 10 se cambie con una herramienta fijada en él, entonces se presuriza con aire 12 comprimido, después del paro del husillo 5, a través de un conducto de empalme no representado con mayor detalle del lado posterior de la parte de la tapa 19 del pistón de accionamiento 25. De este modo se desplaza el pistón de accionamiento 25 en contra de la fuerza del muelle de retención 27 hacia abajo. El saliente del pistón 26 se pone en contacto para ello con la cabeza 15 del empujador 12 y presiona, contra la fuerza de los muelles de plato 14, el empujador 12 con el dispositivo de sujeción rápida 11, hasta tal punto hacia abajo que el vástago de sujeción 13 del dispositivo de sujeción rápida 11 se libera, y se suelta el cono de la herramienta 9. El portaherramientas 10 y la herramienta sujeta en él se pueden dejar de esta manera automáticamente en un depósito de herramientas. Para la colocación de una nueva herramienta se acerca a continuación con el husillo motorizado 1 la nueva herramienta y mediante el purgador de la cámara, el cilindro 24 se sujeta con ayuda de la fuerza de los muelles de platos 24 del vástago de sujeción 13 de la nueva herramienta por el dispositivo de sujeción 11, y se sujeta en el taladro cónico 8 del husillo 5. Al mismo tiempo el muelle de retorno 27 presiona hacia atrás al pistón de accionamiento 25 en su posición de reposo, de tal manera que el husillo 5 puede girar sin impedimentos.

Claims (6)

1. Husillo motorizado intercambiable para una máquina herramienta con un eje de soporte, que se puede fijar en un alojamiento del husillo principal de la máquina herramienta, y una carcasa sujeta en el eje de soporte, que comprende un motor eléctrico y un husillo giratorio, accionable por éste, provisto de un alojamiento para una herramienta para el mecanizado con arranque de viruta, caracterizado por el hecho de que el husillo (5) está configurado como eje hueco y que su taladro longitudinal (7) presenta un dispositivo de sujeción rápida (11), sujetado por la fuerza de muelle en una posición de cierre, para sujetar una herramienta o un portaherramientas (10) y que en la carcasa (2) coaxialmente al husillo (5) está dispuesto un cilindro (17) con un pistón de accionamiento (25) accionado por aire comprimido, mediante el cual el dispositivo de sujeción (11) se puede desplazar axialmente mediante un empujador (12), desplazable axialmente en el taladro longitudinal (7) del husillo (5).

2. Husillo motorizado según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el cilindro (17) está dispuesto entre el eje de soporte (23) y la carcasa (2).

3. Husillo motorizado según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el cilindro (17) está formado de piezas desmontables (18, 19) unidas con la carcasa (2) y el eje de soporte (23), que con ayuda de las superficies de centrado se pueden centrar entre sí con relación a la carcasa (2) y al eje de soporte (23).

4. Husillo motorizado según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que el cilindro (17) está formado de una pieza del fondo (18) en forma de vaso, que se puede unir con la carcasa y una pieza de tapa (19), que se puede unir con el eje de soporte (23), que están centrados mediante superficies de centrado, y unidos entre sí mediante tornillos paralelos al eje.

5. Husillo motorizado según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que en el posición de reposo del pistón de accionamiento (25), entre el pistón de accionamiento (25), el husillo (5) y el empujador (12) existe un recinto intermedio, y que se han previsto elementos (27), que retornan el pistón de accionamiento (25) después de un accionamiento a la posición de reposo.

6. Husillo motorizado según una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado por el hecho de que el pistón de accionamiento (25) tienen un taladro de paso central, que está unido con el taladro longitudinal (7) del husillo (5) y en el que se ha previsto un diafragma estrangulador, y que en el taladro longitudinal (7) del husillo (5) se ha configurado un camino de flujo que desemboca en el alojamiento de la herramienta del husillo (5).