ES2231651T3 - Elemento de apriete con flexibilidad posicional para apretar piezas. - Google Patents

Abstract

Elemento de sujeción para la sujeción en posición flexible de piezas de trabajo (15) con mordazas de sujeción (8; 28; 35; 36) accionadas hidráulica o mecánicamente que pueden acercarse a la pieza de trabajo (15) y fijarla mediante correderas (7; 19; 26), que junto con los elementos de accionamiento (4; 23; 33) son guiadas dentro de una carcasa (1; 20) en la que se encuentran dos vaciados paralelos, de los que un vaciado es un orificio cilíndrico (2; 21; 30) para el alojamiento de dos elementos de accionamiento (4; 23; 33) dirigidos en direcciones opuestas y en el otro vaciado se guían dos correderas (7; 19; 26) con las correspondientes mordazas de sujeción (8; 28; 35; 36), existiendo intrínsecamente entre los elementos de accionamiento (4; 23; 33) y las correderas (7; 19; 26) una unión móvil, que bajo la influencia de fuerzas actúa de por sí en forma rígida y autobloqueante, caracterizado porque los elementos de accionamiento (4; 23; 33) se encuentran dotados de chaflanes de cuña (11; 39) con movimientos opuestos entre sí, que actúan en conjunto con los elementos de cuña (10; 27; 38) asignados a las correderas (7; 19; 26) correspondientes.

Description

Elemento de apriete con flexibilidad posicional para apretar piezas.

La presente invención se refiere a un elemento de sujeción y a un sistema de sujeción para la sujeción en posición flexible de piezas de trabajo, según el preámbulo de la reivindicación 1 ó 15. Por el documento DE 33 29 942 C se conoce un elemento o sistema de sujeción de este tipo. Las piezas de trabajo sometidas a un mecanizado, en el que se ejercen considerables fuerzas sobre la pieza de trabajo, deben estar posicionadas en su emplazamiento y sujetadas de forma inamovible. Las piezas de trabajo de este tipo se sujetan en dos costados a placas de sujeción, mesas, bandejas o similares o bien son soportados por dos clavijas y a continuación sujetadas. Las piezas de trabajo que son delicadas en sí mismas o tienen lugares sensibles a la flexión deben ser secundadas adicionalmente en toda su longitud por elementos de sujeción especiales para, de esta manera, resistir todas las fuerzas de mecanizado, así como las fuerzas transver-
sales.

Estos elementos de sujeción especiales deben desarrollar en dos puntos opuestos dos fuerzas tangenciales y de retención de igual magnitud, de manera que la pieza de trabajo no pueda deformarse ni modificar su posición predeterminada. De los elementos de sujeción de este tipo se espera que sujeten y mantengan el sitio de sujeción en forma neutra y no produzcan fuerzas unilaterales y desiguales.

La sujeción puede realizarse en dos puntos opuestos entre sí, asignados entre sí en forma radial en igual posición angular, tal como también en sujeciones trilaterales o cuadrilaterales. A ello hay que añadir una aplicabilidad universal concebida para las piezas de trabajo más variadas, así como la propiedad de poder sujetar las piezas de trabajo tanto exterior como interiormente. Una característica importante es el mantenimiento de la fuerza de sujeción y de retención, independientemente de la fuerza de mecanizado o también en casos de pérdida de presión.

Es sabido el separar de la línea de alimentación dos cilindros de presión de igual tamaño opuestos, después de someterlos a presión mediante el cierre del conducto de alimentación mediante un control especial por válvulas. De este modo, se pretende mantener la presión dentro del cilindro. Esto exige que no se presenten pérdidas de presión en los cilindros, por ejemplo, producidos por la formación de una burbuja de aire en el sistema hidráulico.

La invención tiene por objetivo diseñar un sistema de sujeción de posición flexible de forma tal que permanezca en su posición de sujeción, independientemente de la presión hidráulica disponible, y sea aplicable a la pieza de trabajo de manera que se ejerza sobre la pieza de trabajo fuerzas tangenciales y de retención de igual magnitud, sin influenciar la misma en su posición predeterminada y, de este modo, ajustarse a todas las necesidades de sujeción.

La consecución del objetivo se deduce de las características de las reivindicaciones 1 y 15.

La invención se describirá a continuación en las figuras en las que

la figura 1, muestra en sección un sistema de sujeción hidráulico,

la figura 1a, muestra una vista lateral del mis-
mo,

la figura 2, muestra un sistema de sujeción trilateral

la figura 3, muestra un sistema de sujeción cuadrilateral

la figura 4, muestra un sistema con elementos individuales

la figura 5, muestra una sujeción mecánica

la figura 6, muestra una ranura de guía para la misma

la figura 7, muestra la sujeción mecánica perpendicular

la figura 8, muestra el cabezal de sujeción.

En la figura 1 se encuentra un orificio cilíndrico 2 encajado en forma pasante en la carcasa 1. En este orificio cilíndrico 2 se encuentran insertados dos elementos de accionamiento (pistones 4) cuya carrera se encuentra ajustada en cada caso al proceso de sujeción requerido. Los pistones 4 se encuentran en ambos lados exteriores comunicados en cada caso con una cámara de compresión 5 y, centrados, con una cámara de compresión 6 entre ambos pistones. Cada pistón 4 tiene centrado un vaciado en forma de un prisma 11 en el que se encuentra insertado un elemento de chaveta (cuña 10). Esta cuña 10 se encuentra guiada en una ranura longitudinal 9 de la carcasa 1, concretamente de manera que acompaña la carrera completa del pistón 4. La cuña 10 se encuentra dotada de una pieza de arrastre 12. Esta pieza de arrastre 12 se encuentra firmemente integrada a una corredera 7. Cada una de las correderas 7 corresponde a un pistón 4 y son guiadas en forma deslizante en la carcasa 1 en una ranura de guía 3. A cada corredera 7 le corresponde una mordaza de sujeción 8 fijada firmemente a la corredera mediante una unión por tornillo. Estas mordazas de sujeción son intercambiables y ajustables a las condiciones. Ambas cámaras de compresión exteriores 5 se encuentran comunicadas mediante un conducto de presión 13.

En la posición de reposo ambos pistones 4 se encuentran en su posición inicial y se sitúan a izquierda y derecha en las cámaras de compresión 5, cerca del extremo de la pared lateral de la carcasa. En esta posición, la pieza de trabajo 15 a sujetar es insertada entre las mordazas de sujeción 8 y se inicia el proceso de sujeción. En ambas cámaras de compresión 5 se forma una presión que incide en la tubería hidráulica 13. Esta presión provoca que ambos pistones 4 se muevan uno hacia el otro, arrastrando las correderas 7 mediante las cuñas 10 y las mordazas de sujeción 8. Las mordazas de sujeción 8 entran en contacto con la pieza de trabajo 15. Con ello, no tiene importancia si una de las mordazas de sujeción alcanza la pieza de trabajo antes que la otra. Mediante el conducto de enlace 13, ambos pistones 4 presentan igual presión. Si una de las mordazas 8 toca la pieza de trabajo primero, quedará inmóvil debido a la resistencia, mientras que el otro pistón prosigue avanzando debido a la presión, hasta que él mismo también entra en contacto con la pieza de trabajo. De este modo, entre las mordazas de sujeción se produce una presión de magnitud absolutamente igual que actúa sobre la pieza de trabajo y fija la misma. La presión hidráulica que prosigue actuando en el sistema provoca que los pistones 4 sigan avanzando y de esta manera hagan tope en las superficies cuneiformes de las cuñas 10 y de este modo las empujan hacia arriba. Porque la corredera 7 es guiada en la carcasa mediante ranuras de guía 3 en forma de T, estas correderas son presionadas ahora contra la carcasa en la parte superior de la ranura en forma de T. De este modo se origina un enchavetado de los pistones 4, correderas 7 y ranura en forma de T de la carcasa, con lo que la corredera es fijada independientemente de la presión hidráulica presente. Esta retención automática se encuentra secundada por la posición angular de las superficies cuneiformes en los prismas y las cuñas ajustables a cada caso de aplicación.

Para soltar la unión, la cámara de compresión 6 es cargada a través del conducto de presión 14 y simultáneamente son descargadas las cámaras de compresión 5. Los pistones 4 se separan, se sueltan de sus superficies cuneiformes en las cuñas y liberan de este modo la pieza de trabajo. Un aumento de la retención automática puede obtenerse porque los pistones 3 en la zona inferior del cilindro se encuentran ligeramente aplanados. Esto aumenta la presión de contacto de los pistones dentro del cilindro cuando los mismos se inmovilizan en las cuñas.

La forma de las cuñas 10 es ajustable a las condiciones. Las cuñas 10 mostradas en la figura 1 poseen en la cara inferior sus superficies cuneiformes y en la cara superior una pieza de arrastre 12. También pueden ser giradas 180^{O}, de manera que se encuentran activas las superficies cuneiformes en la corredera y las piezas de arrastre en el pistón. Asimismo, es posible una realización en la que las cuñas se encuentran dotadas en ambos lados de superficies cuneiformes. En una configuración correspondiente de las correderas y pistones, estas cuñas pueden entonces incorporarse y, de esta manera, producir una doble acción.

Las correderas 7 dotadas de mordazas de sujeción 8, permiten tanto una sujeción exterior como también una sujeción interior de las piezas de trabajo. Para la sujeción interior los pistones 4 se encuentran convergentes en posición de reposo. Por ese motivo, la pieza de trabajo colocada sobre las mordazas 8 es fijada porque la cámara de compresión 6 es dotada de presión, por lo que los pistones 4 se separan y de este modo las mordazas de sujeción 8 toman contacto con la pared interior de las piezas de trabajo. La fijación se realiza del mismo modo que descrito anteriormente.

La carcasa 1, abierta por un lado, permite un sencillo montaje de los pistones, correderas y cuñas. Una vez que los pistones y correderas se encuentren incorporados a la carcasa, las cuñas son colocadas a través de una abertura 16 lateral en la carcasa y la misma puede ser obturada. Esta realización permite una carcasa de una sola pieza en la que se encuentran incorporados la guía para la corredera y los cilindros para los pistones. El elemento de sujeción puede estructurarse de manera variable. En la figura 2, el mismo se muestra en forma radial con tres brazos de sujeción y en la figura 3 en una distribución en la que cuatro brazos de sujeción se encuentran enfrentados a pares. El principio de la sujeción es el mismo que anteriormente. Esta realización en forma radial es particularmente adecuada para una sujeción interior de las piezas de trabajo.

Hasta ahora se partía del supuesto de que los pistones y correderas de un sistema de sujeción se encontraban en una carcasa. Contrariamente, la figura 4 muestra una realización con dos elementos individuales que actúan juntos sobre una pieza de trabajo. Estos elementos individuales pueden ser dirigidos en forma individual o también colectiva. Para este fin son necesarios conductos hidráulicos independientes o bien un conducto con un empalme correspondiente entre los elementos. En ambos casos es necesario un control sobre el acercamiento a la pieza de trabajo. En estos casos, una cuña 17 puede estar dotada de una sola superficie cuneiforme 18 y configurada en forma circular como balancín, puede actuar simultáneamente como corredera. En este caso, la corredera 19 se encuentra conformada como árbol, asimismo puede estar dotada de una sección rectangular.

Hasta ahora se partía del supuesto de que el accionamiento de los elementos de sujeción se realiza hidráulicamente. En la figura 5 se muestra un ejemplo de accionamiento mecánico. En la carcasa 20 se encuentra encastrada un canal de guía 21 pasante. Este canal de guía 21 se encuentra dotado en la parte superior de ranuras en T 22 laterales. Debajo de estas ranuras en T 22 se encuentran insertadas en su canal de guía 21 dos elementos de accionamiento (tuercas de transporte 23) con una sección preferentemente rectangular. Estas tuercas de transporte 23 presentan un agujero central 24 dotado de rosca derecha izquierda. En este orificio roscado se encuentra insertado un husillo roscado 25 con rosca partida derecha izquierda. En la cara superior del canal de guía se encuentran aplicadas dos correderas 26 ajustadas a la forma de las ranuras en T 22. Entre las correderas 26 y las tuercas de transporte 23 se encuentra dispuesta una unión de arrastre. Esta unión es producida mediante elementos de cuña con lo que los sectores de cuña 27 pueden ser encastradas de tal manera que las superficies cuneiformes orientadas hacia abajo se encuentren asignadas a la corredera 26 y que en las tuercas de transporte 23 se encuentren previstas entalladuras correspondientes o inversamente presentando las tuercas de transporte superficies cuneiformes orientadas hacia arriba y presenten las entalladuras por cada corredera.

También de este modo existe la posibilidad de colocar entre las correderas y las tuercas de transporte una cuña del tipo anteriormente indicado. La ventaja de la guía en la carcasa es que todas las piezas pueden ser insertadas fácilmente y ser sujetadas en su posición por los medios habituales. La corredera 26 tiene asignadas mordazas de sujeción 28 utilizables tanto para sujeción interior como para sujeción exterior.

El proceso de sujeción es iniciado mediante el giro del husillo roscado 25 moviendo ambas correderas con sus mordazas en forma uniforme convergente o divergente. De este modo se produce sobre la pieza de trabajo recibida por las mordazas 28 una tensión de sujeción uniforme que, después que ambas mordazas de sujeción han fijado la pieza de trabajo, se mantendrá por el efecto de cuña y las fuerzas de fricción entre las tuercas de transporte y correderas relacionadas hasta que la unión sea aflojada nuevamente.

Un elemento de sujeción mecánica de este tipo también puede utilizarse para la sujeción de piezas de trabajo condicionadas a la posición. En la figura 7 se muestra un elemento de este tipo. En la carcasa 29 se ha practicado dos orificios cilíndricos 30 y 31 paralelos entre sí. En el orificio 31 se encuentran guiados dos talones de sujeción 32, 32a y en el orificio 30 se encuentran incorporados dos elementos de accionamiento (tuercas de transporte 3) unidos con el husillo roscado 34. Este husillo roscado tiene una rosca derecha-izquierda según las roscas interiores de las tuercas de transporte. Cada talón de sujeción 32, 32a se encuentra unido fijamente a un cabezal redondo 35, 36. El cabezal redondo 36 tiene un saliente 37 en forma de mordaza. Los cabezales redondos se encuentran dotados de una superficie cuneiforme 38 a través de un elemento de cuña predeterminado. Estas superficies cuneiformes 38 encuentran su contrapieza en los chaflanes de cuña 39 asignados a las tuercas de transporte 33. El talón de sujeción 32a se encuentra realizado pivotante, de manera que su pieza de mordaza de sujeción 37 puede pivotar 90^{O}. El recorrido de sujeción es mantenido relativamente largo y generalmente solo es utilizado en parte, dependiendo de la pieza de trabajo. Mediante piezas de ajuste 40 determinadas por la longitud se hace modificable la distancia entre ambos cabezales redondos 32, 32a. Esta pieza de ajuste 40 referida a cada pieza de trabajo está unilateralmente unida de forma fija al cabezal redondo 35. La fuerza de sujeción que va formándose uniformemente mediante las superficies cuneiformes y chaflanes de cuña produce simultáneamente una inmovilización igualmente uniforme de las tuercas de transporte y los talones de sujeción en sus guías y de esta manera fuerzas de sujeción y de retención de igual magnitud en la pieza de trabajo.

Mediante el giro del husillo roscado 34, según la dirección de giro del husillo, los talones de sujeción 32, 32a son movidos en forma convergente o divergente, La pieza de trabajo 15 es colocada entre el cabezal redondo 35 y la pieza de ajuste 40 y fijado mediante el movimiento del husillo. Mediante las superficies cuneiformes 38 y chaflanes de cuña 39 los cabezales redondos se inmovilizan contra las tuercas de transporte y fijan el sistema.

Referencias

1

Carcasa

2

Orificio cilíndrico

3

Guía

4

Pistón

5

Cámara de compresión

6

Cámara de compresión

7

Corredera

8

Mordaza de sujeción

9

Ranura longitudinal

10

Cuña

11

Prisma

12

Pieza de arrastre

13

Conducto de presión

14

Conducto de presión

15

Pieza de trabajo

16

Abertura

17

Cuña

18

Superficie cuneiforme

19

Corredera

20

Carcasa

21

Canal de guía

22

Ranura en T

23

Tuerca de transporte

24

Agujero central

25

Husillo roscado

26

Corredera

27

Sector de cuña

28

Mordaza de sujeción

29

Carcasa

30

Orificio

31

Orificio

32

Talón de sujeción

32a

Talón de sujeción

33

Tuerca de transporte

34

Husillo roscado

35

Cabezal redondo

36

Cabezal redondo

37

Pieza de la mordaza de sujeción

38

Superficie achaflanada

39

Chaflán de cuña

40

Pieza de ajuste

Claims (15)

1. Elemento de sujeción para la sujeción en posición flexible de piezas de trabajo (15) con mordazas de sujeción (8; 28; 35; 36) accionadas hidráulica o mecánicamente que pueden acercarse a la pieza de trabajo (15) y fijarla mediante correderas (7; 19; 26), que junto con los elementos de accionamiento (4; 23; 33) son guiadas dentro de una carcasa (1; 20) en la que se encuentran dos vaciados paralelos, de los que un vaciado es un orificio cilíndrico (2; 21; 30) para el alojamiento de dos elementos de accionamiento (4; 23; 33) dirigidos en direcciones opuestas y en el otro vaciado se guían dos correderas (7; 19; 26) con las correspondientes mordazas de sujeción (8; 28; 35; 36), existiendo intrínsecamente entre los elementos de accionamiento (4; 23; 33) y las correderas (7; 19; 26) una unión móvil, que bajo la influencia de fuerzas actúa de por sí en forma rígida y autobloqueante, caracterizado porque los elementos de accionamiento (4; 23; 33) se encuentran dotados de chaflanes de cuña (11; 39) con movimientos opuestos entre sí, que actúan en conjunto con los elementos de cuña (10; 27; 38) asignados a las correderas (7; 19; 26) correspondientes.

2. Elemento de sujeción, según la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de accionamiento son dos pistones (4) guiados en el orificio cilíndrico (2) presurizable hidráulicamente, que a través de cámaras de presión (5) exteriores conectadas al mismo conducto hidráulico (13) son desplazables en un sentido y a través de una cámara de presión (6) interior formada entre los pistones (4) y conectada al conducto hidráulico (14) desplazable en el otro sentido.

3. Elemento de sujeción, según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las cuñas (10) pueden ser insertadas entre estos vaciados entre los que es realizable la comunicación entre el elemento de accionamiento (4) y la corredera (7; 19).

4. Elemento de sujeción, según la reivindicación 3, caracterizado porque la carcasa (1) se encuentra dotada de una abertura lateral (16) por la que, después del montaje de los elementos de accionamiento (4) y correderas (7; 19) pueden insertarse las cuñas (10) entre los elementos de accionamiento (4) y las correderas (7; 19) y la abertura (16) puede ser obturada.

5. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dos correderas (7) se encuentran insertadas en el vaciado existente sobre dicho orificio cilíndrico (2).

6. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la carcasa (1) entre los dos vaciados se encuentran dos ranuras longitudinales (9) para la realización de una comunicación entre los elementos de accionamiento (4) y las correderas (7; 19) y estas ranuras longitudinales (9) se encuentran ajustadas a la carrera de estos elementos de accionamiento (4).

7. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las cuñas (10) se encuentran dotadas de un lado de superficies achaflanadas y en el lado opuesto con piezas de arrastre.

8. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las cuñas (10) se encuentran en dos lados opuestos dotadas de superficies achaflanadas.

9. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque la cara inferior de los pistones (4) es ligeramente aplanada.

10. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque sobre las correderas (7; 19; 26) pueden aplicarse mordazas de sujeción (8; 28) intercambiables para la sujeción interior y exterior.

11. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque durante el proceso de sujeción los elementos de accionamiento (4; 23; 33) y sus correderas (7; 19; 26) correspondientes pueden acercarse a la pieza de trabajo (15) y de esta manera hacer contacto sus mordazas de sujeción (8; 28) y porque por la fuerza que actúa sobre los elementos de accionamiento (4; 23; 33), dichos elementos de accionamiento (4; 23; 33) con las correderas (7; 19; 26) son tensados de forma autobloqueante contra la carcasa (1; 20; 29) a través de las superficies achaflanadas.

12. Elemento de sujeción, según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la carcasa (1) se encuentra dotada en forma radial de tres o cuatro brazos y en cada brazo se encuentra activo un elemento de accionamiento (4) con la corredera (7; 19) y mordazas de sujeción (8) correspondientes.

13. Elemento de sujeción, según la reivindicación 1, caracterizado porque en la carcasa (20) se encuentra encastrado un canal de guía (21) en cuya zona inferior son guiadas dos tuercas de transporte (23), cada una dotada de una rosca interior derecha-izquierda en sentidos opuestos entre sí, un husillo roscado (25) dotado de dos roscas de sentido contrario insertado en los agujeros roscados (24) de las tuercas de transporte (23) y las tuercas de transporte (23) se encuentran unidas con correderas (26) guiadas en forma paralela en la parte superior del canal de guía (21) en escotaduras separadas en forma de una ranura en T (22).

14. Elemento de sujeción, según la reivindicación 13, caracterizado porque la unión entre las tuercas de transporte (23) y correderas (26) es realizada mediante chaflanes de cuña.

15. Sistema de sujeción con dos o más elementos de sujeción para la sujeción en posición flexible de piezas de trabajo (15) con mordazas de sujeción (8) accionadas hidráulica o mecánicamente, que pueden acercarse a la pieza de trabajo (15) mediante una corredera (19) accionable en cada caso por un elemento de accionamiento (4) y pueden fijar la misma, estando el elemento de accionamiento (4) guiado en una carcasa (1) en la que se encuentran incorporados dos vaciados paralelos de los que un vaciado es un orificio cilíndrico (2) para el alojamiento del elemento de accionamiento (4) y en el otro vaciado es guiada una de las correderas (7) con la mordaza de sujeción (8) correspondiente, existiendo intrínsecamente entre el elemento de accionamiento (4) y la corredera (7) una comunicación móvil que se torna de por sí rígida y autobloqueante por influencia de fuerza, caracterizado porque se encuentran previstos una o más carcasas (1) y en cada carcasa (1) se encuentra presente uno de los elementos de accionamiento (4) de movimientos opuestos con la corredera correspondiente (7), estando los elementos de accionamiento (4) dotados de chaflanes de cuña (11) de movimientos opuestos entre sí, que actúan junto con elementos de cuña (17) correspondientes asignados a las correderas (7).