ES2211837T3 - Dispositivo de sujeccion. - Google Patents

Dispositivo de sujeccion.

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ES2211837T3 ES02004191T ES02004191T ES2211837T3 ES 2211837 T3 ES2211837 T3 ES 2211837T3 ES 02004191 T ES02004191 T ES 02004191T ES 02004191 T ES02004191 T ES 02004191T ES 2211837 T3 ES2211837 T3 ES 2211837T3
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Ernst Etter
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    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0063Connecting non-slidable parts of machine tools to each other
    • B23Q1/0072Connecting non-slidable parts of machine tools to each other using a clamping opening for receiving an insertion bolt or nipple
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
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Abstract

Dispositivo de sujeción para afianzar un perno de apriete (11) en una mesa de máquina, una placa de fijación o similar, que comprende un alojamiento (10) en el que puede introducirse el perno de apriete (11), y un mecanismo de sujeción para afianzar el perno de apriete (11) en el alojamiento (10), presentando el mecanismo de sujeción una pinza de sujeción con varias lengüetas de sujeción (13) que por uno de sus extremos están afianzadas en un elemento de retención (14) dispuesto en el alojamiento (10) y que por su extremo libre pueden moverse entre una posición de sujeción radialmente interior y una posición de liberación exterior y pueden ser inmovilizadas por un pistón (5) en la posición de sujeción, caracterizado porque el elemento de retención (14) con las lengüetas de sujeción (13) está dispuesto en el alojamiento (10) en forma axialmente desplazable y con holgura radial.

Description

Dispositivo de sujeción.
La presente invención se refiere a un dispositivo de sujeción para afianzar un perno de apriete en una mesa de máquina, una placa de fijación o similar, que comprende un alojamiento en el que puede insertarse el perno de apriete, y un mecanismo de sujeción para afianzar el perno de apriete en el alojamiento, presentando el mecanismo de sujeción una pinza de sujeción con varias lengüetas de sujeción que están afianzadas por uno de sus extremos en un elemento de retención dispuesto en el alojamiento y que por su otro extremo libre pueden ser movidas entre una posición de sujeción radialmente interior y una posición de liberación exterior y pueden ser inmovilizadas por un pistón en la posición de sujeción.
Se conocen dispositivos de sujeción de esta clase por DE 200 03 729 U1. En estos dispositivos de sujeción se efectúa aquí el afianzamiento de un perno de apriete en el alojamiento del dispositivo de sujeción por medio de una pinza de sujeción que presenta varias lengüetas de sujeción elásticas que están afianzadas por una zona extrema en un elemento anular retenido en el alojamiento y que en la zona de sus extremos libres pueden moverse, bajo deformación elástica, entre una posición de sujeción radialmente interior y una posición de liberación radialmente exterior. Para accionar el mecanismo de sujeción se ha previsto un pistón que es presionado por un paquete de muelles hacia una posición de cierre inferior en la que las lengüetas de sujeción son presionadas radialmente hacia dentro en dirección a su posición de sujeción, y que puede ser movido hidráulicamente hacia una posición de liberación superior en la que deja libre las lengüetas de sujeción, de modo que éstas pueden desviarse radialmente hacia fuera. Además, el mecanismo de sujeción posee un pistón de apertura hidráulica o neumáticamente accionable que se acopla por el lado interior con las lengüetas de sujeción de tal manera que los extremos libres de dichas lengüetas de sujeción pueden ser expandidos por efecto de un movimiento axial del pistón de apertura hacia la posición de liberación y, por tanto, el perno de apriete puede ser retirado del alojamiento o introducido en éste.
El mecanismo de sujeción conocido ha dado ciertamente muy buenos resultados en la práctica. Sin embargo, se considera como desventajoso el hecho de que posee una estructura relativamente complicada. Además, se objeta en parte la circunstancia de que el dispositivo de sujeción es engorroso de manejar, ya que el perno de apriete tiene que estar exactamente posicionado en el dispositivo de sujeción para que el mecanismo de sujeción trabaje en forma fiable.
Por tanto, el cometido de la presente invención consiste en indicar un dispositivo de sujeción de la clase citada al principio que posea una estructura sencilla, trabaje en forma fiable y sea sencillo de manejar.
Este problema se resuelve según la invención por el hecho de que el elemento de retención es axialmente desplazable con las lengüetas de sujeción y está dispuesto con holgura radial en el alojamiento. Debido a esta disposición radialmente flotante y axialmente desplazable de la pinza de sujeción se pueden transmitir no sólo fuerzas de retención, sino también grandes fuerzas de apriete. Además, se pueden compensar los errores de fabricación, con lo que queda garantizado un funcionamiento fiable.
En una ejecución de la invención se ha previsto que las lengüetas de sujeción ocupen en su posición de partida la posición de sujeción en la que están en contacto con una superficie de asiento de un perno de apriete introducido en el dispositivo de sujeción, estando prevista la superficie de asiento en la zona de transición a una cabeza engrosada del perno. Debido a esta configuración se consigue que el dispositivo de sujeción no necesite un mecanismo de apertura independiente, ya que el perno de apriete provisto de un contorno correspondiente presiona las lengüetas de sujeción radialmente hacia fuera cuando dicho perno de apriete es extraído del alojamiento o introducido en éste.
Por último, se ha previsto de una manera en sí conocida que las lengüetas de sujeción se separen una de otra en forma de cono por el lado exterior en la zona de sus extremos libres, formando en sus lados exteriores unas superficies oblicuas que cooperan con una superficie cónica practicada en el pistón para presionar las lengüetas de sujeción radialmente hacia dentro en contra de un perno de apriete introducido en el alojamiento cuando el pistón se encuentre en una posición de sujeción. Se consigue así que, durante el proceso de sujeción, el contorno cónico practicado en el pistón convierta un movimiento axial del pistón en un movimiento de sujeción axial y radial de las lengüetas de sujeción. El perno de sujeción es retenido fácilmente durante su introducción por el pretensado de las lengüetas de sujeción y luego es introducido en el cilindro durante el proceso de sujeción.
Respecto de otras ejecuciones ventajosas de la invención, se remite al lector a las reivindicaciones subordinadas y a la explicación siguiente de ejemplos de ejecución con referencia al dibujo adjunto. En el dibujo muestran:
la figura 1, un dispositivo de sujeción configurado como cilindro de montaje sobrepuesto según la presente invención, en vista en perspectiva,
la figura 2, el dispositivo de sujeción de la figura 1 en una sección correspondiente a la línea II-II con el mecanismo de sujeción accionado, y
la figura 3, un dispositivo de sujeción configurado como cilindro de montaje empotrado según la presente invención, en una sección longitudinal correspondiente a la figura 2 con mecanismo de sujeción suelto.
En las figuras se han representado dos variantes de un dispositivo de sujeción mecánico/hidráulico 1 según la presente invención, el cual sirve, por ejemplo, para sujetar firmemente una plataforma de soporte con una pieza de trabajo fijada en ella y pernos de apriete previstos en el lado posterior de ésta a una mesa de máquina, una placa de base o similar. Los dos dispositivos de sujeción 1 mostrados poseen sustancialmente la misma estructura básica y el mismo modo de funcionamiento que los que se describen a continuación:
Los dispositivos de sujeción 1 comprenden cada uno de ellos un cuerpo de base 2 que forma un ánima de cilindro 3 en la que está introducido, formando una cámara de presión 4, un pistón 5 que puede moverse en dirección axial. En la cámara de presión 4 desemboca por el lado del fondo un canal 2b configurado en el cuerpo de base 2 y a través del cual se puede alimentar un medio hidráulico a la cámara de presión 4.
El lado superior abierto del cuerpo de base 2 está cerrado por una tapa 6 que descansa sobre una brida 2a del cuerpo de base 2 y que está afianzada en este cuerpo de base 2 por medio de seis tornillos 7. En el lado inferior de la tapa está formado un apéndice de centrado 8 que está dimensionado para casar exactamente con el diámetro del ánima 3 del cilindro, de modo que la tapa 6 puede ser colocada en posición exacta en el cuerpo de base 2. Entre la tapa 6 y el pistón 5 está dispuesto un paquete de muelles de platillo 9 que solicita al pistón 5 hacia abajo en dirección al fondo del ánima 3 del cilindro.
En el lado superior del pistón 5 situado enfrente de la cámara de presión 4 está previsto un taladro ciego que forma un alojamiento 10 para un perno de apriete 11 que puede introducirse en el alojamiento 10 a través de un taladro de paso 12 previsto en la tapa 6.
Para afianzar el perno de apriete 11 en el alojamiento 10 está previsto un mecanismo de sujeción que puede ser accionado por el movimiento axial del pistón 5 y que presenta una pinza de sujeción. Esta pinza de sujeción posee varios elementos de sujeción 13 dispuestos a lo largo del perímetro del alojamiento 10 y configurados a manera de lengüetas, los cuales están retenidos por su extremo superior en un anillo de retención 14, pudiendo ser expandidas o comprimidas elásticamente las lengüetas de sujeción 13 en la zona de sus extremos libres. El anillo de retención 14 está introducido en el taladro de paso 12 de la tapa 6 y queda retenido allí en forma axialmente desplazable y con holgura radial (flotando), estando limitado el recorrido axial hacia arriba por un anillo de resorte 15 afianzado en la tapa 6.
En la zona de sus extremos inferiores libres las lengüetas de sujeción 13 presentan unos apéndices de acoplamiento 16 que en su posición de partida representada en la figura 1 están en contacto con un perno de apriete 11 introducido en el dispositivo de sujeción 1 para inmovilizar dicho perno en el alojamiento 10. En el perno de apriete 11 está prevista, en la zona de transición a la cabeza engrosada 11a de dicho perno, una superficie de asiento correspondiente 17 a través de la cual se efectúa el afianzamiento axial.
Como puede apreciarse bien en el dibujo, las lengüetas de sujeción 13 se separan una de otra en forma de cono por el lado exterior en la zona de sus extremos libres, formando en sus lados exteriores unas superficies oblicuas 18. Estas superficies oblicuas 18 cooperan con una superficie cónica 19 practicada en el pistón 5 para presionar las lengüetas de sujeción 13 en su posición de partida radialmente hacia dentro en contra de un perno de apriete 11 introducido en el alojamiento 10 cuando el pistón 5 es movido desde su posición de liberación superior representada en la figura 3 hacia abajo hasta la posición de sujeción inferior representada en la figura 2.
Concretamente, la figura 3 muestra el dispositivo de sujeción 1 en su posición de liberación, en la que el pistón 5 ha sido levantado en contra de la fuerza de reposición del paquete de muelles de platillo 9 por efecto de la solicitación de la cámara de presión 4 con un medio de presión, de modo que el anillo de retención 14 está axialmente afianzado entre el anillo de resorte 15 y el pistón 5. En esta posición de liberación la superficie cónica 19 del pistón 5 y las superficies oblicuas 18 de las lengüetas de sujeción 13 no están acopladas una con otra, de modo que las lengüetas de sujeción 13 se pueden desviar elásticamente hacia fuera al introducir un perno de apriete 11 en el alojamiento 10 o al extraer un perno de apriete 11 del alojamiento 10 cuando la cabeza engrosada 11a del perno sea hecha pasar por entre las lengüetas de sujeción 13. Durante el procedimiento de introducción, el collarín de guía largo 11b del perno de apriete 11 y el taladro de paso 12 de la tapa 6 construido con una longitud correspondiente impiden un vuelco o conducción del perno de apriete 11 hacia fuera de la guía, lo que es especialmente importante en el caso de una fabricación automatizada. Cuando se descargue ahora la cámara de presión 4, el paquete de muelles de platillo 9 presiona al pistón 5 hacia abajo. Su superficie cónica 19 entra entonces en contacto con las superficies oblicuas 18 de las lengüetas de sujeción 13, de modo que éstas son impedidas de desviarse hacia fuera por el pistón 5 y, por tanto, el perno de apriete 11 queda afianzado en forma segura. Al proseguir el movimiento hacia abajo, toda la pinza de sujeción con el perno de apriete 11 es introducida en el dispositivo de sujeción 1.
Cuando se solicite nuevamente la cámara de presión 4 con un medio hidráulico, se mueve primeramente el pistón 5 sólo axialmente hacia arriba, de modo que la superficie cónica 19 y las superficies oblicuas 18 vienen a quedar desacopladas una de otra. Después de cierto trayecto, el pistón 5 entra en contacto con la cabeza 11a del perno en la zona del fondo del alojamiento 10, de modo que dicha cabeza es levantada también. En la posición de liberación representada en la figura 3 el perno de apriete 11 puede ser retirado entonces del alojamiento 10, expandiéndose elásticamente las lengüetas de sujeción 13 en ligera medida para liberar el recorrido para la cabeza más gruesa 11a del perno.
En la forma de ejecución representada en la figura 3 el dispositivo de sujeción 1 está configurado como un denominado estuche de montaje empotrado que puede insertarse en un rebajo de una mesa de máquina o similar. En esta forma de ejecución se ha calado sobre el cuerpo de base 2, desde el lado opuesto a la brida 2a, un anillo intermedio 20 cuyo diámetro exterior corresponde aproximadamente al diámetro exterior de la brida 2a del cuerpo de base, de modo que el dispositivo de sujeción 1 recibe una forma cilíndrica compacta. Además, el borde exterior de la tapa 6 está configurada como una superficie de centrado a través de la cual se puede centrar el dispositivo de sujeción 1 en el rebajo de la mesa de la máquina. El afianzamiento del dispositivo de sujeción 1 en la mesa de la máquina se efectúa en esta forma de ejecución por medio de seis tornillos de paso que están previstos alternando con los tornillos 7 con los cuales la tapa 6 está fijada al cuerpo de base 2, que atraviesan axialmente la tapa 6, el cuerpo de base 2 y el anillo intermedio 20, para lo cual están previstos taladros de paso 24a, 24b, 24c en los componentes, y que van atornillados en la mesa de la máquina.
Por el contrario, el dispositivo de sujeción representado en las figuras 1 y 2 está configurado como un denominado cilindro de montaje sobrepuesto que ha de instalarse sobre una mesa de máquina o similar. A este fin, el dispositivo de sujeción 1 presenta, en lugar de un anillo intermedio 20, una brida de fijación 21 que, como puede apreciarse bien especialmente en la figura 1, presenta cuatro agujeros alargados 22 que discurren en dirección periférica y a través de los cuales se puede atornillar firmemente el dispositivo de sujeción 1 en la mesa de la máquina. En esta forma de ejecución está formado también en la brida de fijación 21 un canal de fluido 23 a través del cual se puede alimentar un medio hidráulico a la cámara de presión 4.
El afianzamiento de la brida de fijación 21 en el cuerpo de base 2 se efectúa como en el caso del estuche de montaje empotrado por medio de seis tornillos de paso que están previstos alternando con los tornillos 7 con los cuales se fija la tapa 6 al cuerpo de base 2, y que atraviesan los taladros de paso 24a, 24b en la tapa 6 y en el cuerpo de base 2 y van atornillados en la brida de fijación 21. La disposición se ha elegido aquí de modo que la brida de fijación 21 del cilindro de montaje sobrepuesto puede ser cambiada sin problemas por el anillo intermedio 70 del estuche de montaje empotrado y, por tanto, el dispositivo de sujeción según la invención puede utilizarse discrecionalmente como estuche de montaje empotrado o como cilindro de montaje sobrepuesto.

Claims (3)

1. Dispositivo de sujeción para afianzar un perno de apriete (11) en una mesa de máquina, una placa de fijación o similar, que comprende un alojamiento (10) en el que puede introducirse el perno de apriete (11), y un mecanismo de sujeción para afianzar el perno de apriete (11) en el alojamiento (10), presentando el mecanismo de sujeción una pinza de sujeción con varias lengüetas de sujeción (13) que por uno de sus extremos están afianzadas en un elemento de retención (14) dispuesto en el alojamiento (10) y que por su extremo libre pueden moverse entre una posición de sujeción radialmente interior y una posición de liberación exterior y pueden ser inmovilizadas por un pistón (5) en la posición de sujeción, caracterizado porque el elemento de retención (14) con las lengüetas de sujeción (13) está dispuesto en el alojamiento (10) en forma axialmente desplazable y con holgura radial.
2. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque las lengüetas de sujeción (13) ocupan en su posición de partida la posición de sujeción en la que están en contacto con una superficie de asiento (17) de un perno de apriete (11) introducido en el dispositivo de sujeción, estando prevista la superficie de asiento (17) en la zona de transición a una cabeza engrosada (11a) del perno.
3. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las lengüetas de sujeción (13) se separan una de otra en forma de cono por el lado exterior en la zona de sus extremos libres, formando en sus lados exteriores unas superficies oblicuas (18) que cooperan con una superficie cónica (19) practicada en el pistón (5) para presionar las lengüetas de sujeción (13) radialmente hacia dentro en contra de un perno de apriete (11) introducido en el alojamiento (10) cuando el pistón (5) se encuentra en su posición de sujeción.
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