ES2215938T3 - Cabezal para rodar roscas. - Google Patents

Abstract

Cabezal axial para rodar roscas con una placa intermedia (7) sobre la que se apoyan de forma giratoria los rodillos (18) para rodar roscas por medio de árboles de excéntrica (14), un mango móvil en sentido axial respecto de la placa intermedia y que presenta un tramo de acoplamiento que, en una primera posición axial relativa, actúa sobre un tramo de acoplamiento de garra (2) de una caja de resorte (4) anular que descansa de forma giratoria sobre el mango, por lo que ambas piezas conforman una unidad resistente a la torsión, con un primer engranaje entre el mango y los árboles de excéntrica (14) para modificar la separación entre los rodillos (18) para rodar roscas, un muelle helicoidal (11) entre el mango y la placa intermedia (7) tal que al girar la placa intermedia respecto del mango en un primer sentido de giro, la tensión del muelle helicoidal (11) presiona el mango y la placa intermedia (7) entre sí en la primera posición relativa, y en una segunda posición axial relativa, en la que no actúan los tramos de acoplamiento de garra (2), el muelle helicoidal tenso (11) hace girar la placa intermedia (7) en un segundo sentido de giro respecto del mango, de modo que, a través del primer engranaje, se abre el cabezal, así como ciertos dispositivos de cambio mecánicos, que al entrar en contacto con una pieza, colocan el mango y la placa intermedia (7) en la segunda posición relativa, caracterizado porque al menos la placa intermedia (7) y la caja de resorte (4) son de titanio o de alguna aleación de titanio.

Description

Cabezal para rodar roscas.

La invención se refiere a un cabezal axial para rodar roscas según el preámbulo de la reivindicación 1. Dicho cabezal axial para rodar roscas se da a conocer en el documento DE-44 30 184.

La invención se refiere, asimismo, a un cabezal radial para rodar roscas según el preámbulo de la reivindicación 4. Un cabezal radial para rodar roscas de este tipo se da a conocer en el documento DE-197 01 049.

Los cabezales para rodar roscas son ya conocidos. Un cabezal axial para rodar roscas se da a conocer, sin ir más lejos, en el documento DE 44 30 184. Como otros cabezales axiales para rodar roscas convencionales presenta tres rodillos de perfil dispuestos con una rotación de 120º entre sí, montados sobre un cojinete giratorio. El cojinete se sujeta con un mango, que se fija a una máquina-herramienta. El cabezal se sujeta en sentido rotativo, pero puede asimismo desplazarse de forma axial. El cabezal presiona sobre la máquina giratoria, produciéndose dicha presión por el libre movimiento axial del cabezal por la conformación de la rosca. Los rodillos de perfil descansan sobre árboles de excéntrica, a través de los cuales los rodillos actúan sobre la máquina. Los árboles de excéntrica se accionan con piñones, impulsados a su vez por una rueda dentada central o una arandela dentada, produciendo la acción de la arandela un desplazamiento de los rodillos de perfil respecto de la máquina. Es preferible que los árboles de excéntrica vayan enganchados a un muelle helicoidal, para que al final del proceso recuperen su posición de partida. El muelle helicoidal se aloja en una caja de resorte, que constituye un tramo de acoplamiento para un acoplamiento de garra, en el que se dispone entre estas piezas un anillo de puente conectado a un portabolas toroidal. Un panel frontal en el extremo delantero del cabezal axial para rodar roscas actúa como soporte de los árboles de excéntrica.

Un cabezal de cilindros radial, como el dado a conocer en los documentos DE 42 36 085 o DE 197 01 049, se caracteriza por rodillos o cilindros de perfil que presentan una trayectoria de superficie helicoidal ascendente contraria a su dirección de rotación mayor en su perímetro. Los cilindros están conectados a un engranaje de rueda dentada y se produce un bloqueo automáticamente después de cada giro de cilindro completo. Antes del accionamiento de los cilindros se elimina el bloqueo con la pieza que ha de ser conformada con los cilindros. En la posición inicial, las superficies planas de los cilindros se disponen una frente a otra para permitir la introducción de la pieza. El giro de los cilindros es accionado por piñones, movidos a su vez por una rueda dentada central, debidamente propulsada. De ello se encarga un mecanismo de resorte que hace girar los rodillos para rodar roscar hasta que entran en contacto con la pieza. A continuación, comienza el proceso de rodadura, y el cierre de fuerza por rozamiento entre la pieza girada y los rodillos para rodar roscas prolonga aún más el giro de los rodillos para rodar roscas y vuelve a poner en tensión el mecanismo de resorte. El proceso de rodadura nunca sobrepasa un único giro de rodillos para rodar roscas. El mecanismo de resorte contiene una caja de resorte que se fija con un mango a la máquina-herramienta. Los piñones motores accionan una corona dentada, de forma que estos piñones actúan sobre otros conectados con los árboles de los rodillos de perfil. Estos últimos descansan sobre una placa intermedia.

De las realizaciones anteriores resulta que el cabezal axial para roscas permanezca parado o bien que gire, mientras que a la inversa, la pieza gire o permanezca parada. Se pueden producir prensados de roscas de casi todas las formas, de modo que su perfil tiene una longitud ilimitada. En el caso del cabezal radial para roscas, el fin de rosca resulta extremadamente corto, y permite producir roscas muy cortas. Además, la operación requiere un tiempo muy breve. También en este caso puede permanecer inmóvil la pieza o girar, mientras que el cabezal gira o permanece parado.

Para conocer más detalles remitimos al estado actual de la técnica anteriormente mencionado así como al documento "Sistemas de rodadura engrasada".

Los sistemas de rodadura descritos suelen usarse en los llamados autómatas, que funcionan con tiempos de maniobra cortos y altas aceleraciones. Lo que ocurre entonces es que los cabezales, relativamente pesados, limitan los tiempos de maniobra y de operación.

Por lo tanto, el propósito de la invención es conseguir un cabezal axial y/o radial que permita tiempos de maniobra breves y mayores aceleraciones.

Este objetivo se alcanza gracias a las características descritas en las reivindicaciones 1 y 4.

Un cabezal axial para rodar roscas según la reivindicación 1 tiene, cuando menos, la placa intermedia y/o la caja de resorte de titanio o de alguna aleación de titanio. Según una configuración de la invención incluye un anillo de puente entre el tramo de acoplamiento y la caja de resorte y/o un panel frontal como soporte de los árboles de excéntrica, también compuestos de titanio o de alguna aleación de titanio. Otra configuración de la invención cuenta con una corona dentada para los piñones asentados en los árboles de excéntrica, igualmente de titanio o de alguna aleación de titanio.

Un cabezal radial para rodar roscas según la invención tiene el mango y/o la caja de resorte y/o la corona dentada y/o la placa de engranaje compuestos de titanio o de alguna aleación de titanio. Según una configuración de la invención incluye un panel frontal, como apoyo de los cilindros, igualmente compuesto de titanio o de alguna aleación de titanio.

En los cabezales para rodar roscas de la invención, aquellas piezas relativamente pesadas que, sin embargo, no vayan a sufrir un especial desgaste, son de titanio o de alguna aleación de titanio relativamente ligero. De esta forma, se puede reducir considerablemente el peso de los cabezales para rodar roscas en 25 ó 30%.

A continuación, se explica la invención más detenidamente, tomando como referencia los ejemplos de configuración representados en las figuras.

La figura 1 representa un cabezal axial para rodar roscas según la invención en una representación despiezada.

La figura 2 representa un cabezal radial para rodar roscas según la invención en una representación despiezada.

Todas las piezas de los cabezales representados en las figuras 1 y 2 son de por sí conocidas, apareciendo, por ejemplo, en el ya mencionado documento "Sistemas de rodadura engrasada". Asimismo, se enumeran brevemente cada una de las piezas de los cabezales. En cuanto a su función, se remite a los documentos ya mencionados por el solicitante. Además, la función de estas piezas es de sobra conocida en el sector.

En la figura 1 aparecen las siguientes piezas: talón de arrastre 1, tramo de acoplamiento de garra 2, anillo de puente 3, caja de resorte 4, corona dentada 5, arco dentado 6, placa intermedia 7, panel frontal 8, manguito 9, perno 10, muelle helicoidal 11, hoja de freno 12, perno de resorte 13, árboles de excéntrica 14, perno distanciador 15, portabolas 16, rodillo para rodar roscas 18, bola de acero 19, casquillo de metal duro 21, muelle de ajuste 22, muelle de compresión 23, tornillo cilíndrico 24, tornillo cilíndrico 25, tornillo cilíndrico 26, tornillo prisionero 27, tornillo cilíndrico 28, tuerca hexagonal 29, disco 30, anillo de resorte 31, pasador cilíndrico 33, casquillo de apriete 34, manguito roscado 35, tornillo 36, tuerca hexagonal 37, cabeza esférica 38, tuerca hexagonal 39, mango 40, muelle de ajuste 41, muelle de ajuste 42, casquillo de apriete 43, anillo de seguridad 44, varilla roscada 45, varilla roscada 46, pieza de acoplamiento 49, tornillo de rosca 50.

De las piezas representadas en la figura 1 están compuestas de titanio o de alguna aleación de titanio el anillo de puente 3, la caja de resorte 4, la corona dentada 5, la placa intermedia 7 y el panel frontal 8. El panel frontal 8, dada su finalidad, sólo puede ser de una aleación de titanio si es lo bastante grueso.

El cabezal radial para rodar roscas representado en la figura 2 se compone de las siguientes piezas: placa de engranaje 2, cubierta 3, panel frontal 4, rueda dentada sincrónica 5, rueda dentada mediana 6, rueda dentada de ajuste 7, corona dentada 8, bulón excéntrico 9, palanca de desbloqueo 10, perno distanciador 11, disco de arrastre 12, perno de acoplamiento 13, casquillo 15, muelle de ajuste 16, muelle de tracción 17, tope 18, pasador cilíndrico 19, muelle de presión 20, muelle de presión 21, rodillo 22, casquillo DU 25, tuerca hexagonal 26, disco 27, tornillo prisionero 28, pasador de tensión 29, pasador cilíndrico 30, tornillo cilíndrico 32, tornillo cilíndrico 33, casquillo DU 34, casquillo DU 35, muelle de ajuste 37, pasador cilíndrico 38, mango 41, caja de resorte 42.

De las piezas representadas están compuestas de titanio o de alguna aleación de titanio la placa de engranaje 2, el panel frontal 4, la corona dentada 8, el mango 41 y la caja de resorte 42. El panel frontal 4 sólo puede fabricarse del material más ligero si es lo bastante grueso.

Claims (5)

1. Cabezal axial para rodar roscas con una placa intermedia (7) sobre la que se apoyan de forma giratoria los rodillos (18) para rodar roscas por medio de árboles de excéntrica (14), un mango móvil en sentido axial respecto de la placa intermedia y que presenta un tramo de acoplamiento que, en una primera posición axial relativa, actúa sobre un tramo de acoplamiento de garra (2) de una caja de resorte (4) anular que descansa de forma giratoria sobre el mango, por lo que ambas piezas conforman una unidad resistente a la torsión, con un primer engranaje entre el mango y los árboles de excéntrica (14) para modificar la separación entre los rodillos (18) para rodar roscas, un muelle helicoidal (11) entre el mango y la placa intermedia (7) tal que al girar la placa intermedia respecto del mango en un primer sentido de giro, la tensión del muelle helicoidal (11) presiona el mango y la placa intermedia (7) entre sí en la primera posición relativa, y en una segunda posición axial relativa, en la que no actúan los tramos de acoplamiento de garra (2), el muelle helicoidal tenso (11) hace girar la placa intermedia (7) en un segundo sentido de giro respecto del mango, de modo que, a través del primer engranaje, se abre el cabezal, así como ciertos dispositivos de cambio mecánicos, que al entrar en contacto con una pieza, colocan el mango y la placa intermedia (7) en la segunda posición relativa, caracterizado porque al menos la placa intermedia (7) y la caja de resorte (4) son de titanio o de alguna aleación de titanio.

2. Cabezal axial para rodar roscas según la reivindicación 1, caracterizado porque, asimismo, son de titanio o de alguna aleación de titanio un anillo de puente (3) entre el tramo de acoplamiento (2) y la caja de resorte (4) y/o un panel frontal (8) que sirve de soporte de los árboles de excéntrica (14).

3. Cabezal axial para rodar roscas según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, asimismo, son de titanio o de alguna aleación de titanio una corona dentada (5) para los piñones (6) asentados en los árboles de excéntrica (14).

4. Cabezal de cilindros radial para rodar roscas con un soporte que presenta cilindros (22) dispuestos alrededor del eje de cilindro en intervalos de ángulo iguales y a distancia entre ejes, cuyas superficies cilíndricas tienen una trayectoria helicoidal ascendente contraria a su dirección de rotación mayor en su perímetro, con un engranaje de rueda dentada que ensambla los cilindros, que presenta piñones (5) que actúan con los cilindros y una rueda dentada central (6) accionada por los piñones, con un bloqueo de los cilindros (22) que se acciona automáticamente tras cada giro completo de los cilindros y se libera antes de cada operación de los mismos, con un tope aplicable a la pieza, al introducir la misma entre los cilindros (22), que elimina el bloqueo, y con un dispositivo de accionamiento que presenta una caja de resorte (42) con un muelle de tracción (17), un mango (41), una corona dentada (8) con piñones (7) para el giro inverso de los cilindros (22), así como una placa de engranaje (2) para ambos engranajes de rueda dentada, en el que, una vez eliminado el bloqueo, los cilindros (22) giran hasta que las superficies de los cilindros toquen la pieza, para después continuar girando por rozamiento con la misma, caracterizado porque el mango (41) y/o la caja de resorte (42) y/o la placa de engranaje (2) son de titanio o de alguna aleación de titanio.

5. Cabezal de cilindros radial para rodar roscas según la reivindicación 4, caracterizado porque un panel frontal (4) que actúa como soporte de los cilindros (22) es igualmente de titanio o de alguna aleación de titanio.