ES2233212B1 - Cabezal de maquina herramienta. - Google Patents

Abstract

Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, de los constituidos por un cuerpo fijo (1) que dispone de una corona con dentado frontal con un número de dientes N1, un segundo cuerpo (3) portador de una segunda corona frontal con un número de dientes N2 y un tercer cuerpo intermedio (2) formado por dos dentados frontales enfrentados que posee en una de sus caras un número de dientes N1 y en la opuesta un número de dientes N2 coincidentes y en relación con los dientes de las coronas de las piezas (1) y (2), caracterizado porque el valor del ángulo mínimo alcanzado en el posicionamiento, que viene dado por la diferencia entre el ángulo entre dientes de la primera corona y el ángulo entre dientes de la segunda corona, es un número decimal exacto.

Este ángulo mínimo de desplazamiento diferencial es de 0,1º para lo cual los números de datos son 144 y 150 dientes respectivamente. Cuando el ángulo mínimo diferencial es de 0,05º el número de dientes es de 119 y 121, mientras que cuando el ángulo de desplazamiento diferencial es de 0,5º el número de dientes es de 144 y 120.

Description

Cabezal de máquina herramienta.

Objeto de la invención

El objeto de la presente invención consiste en un cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial de preferente aplicación en máquinas herramientas o grupos mecánicos en general, si bien todo ello se puede aplicar a cualquier otro dispositivo donde deba efectuarse un giro de una pieza o parte de la máquina con respecto a otra con gran precisión y repetibilidad.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica es conocido que cuando dos cuerpos deben ser posicionados entre sí mediante el giro de uno con respecto del otro, se dispone básicamente de dos sistemas teniendo ambos como punto común, el emplear motores eléctricos asociados a sistemas de detección de su posición como puede ser por ejemplo a través de encoder. Estos sistemas de posicionamiento de la pieza, en su giro tienen como limitación la precisión de funcionamiento, lo cual es un hecho negativo cuando estamos hablando de máquinas herramientas en las que se efectúan trabajos de mecanizado de piezas de alta precisión con tolerancias estrechas.

Si a estos problemas de falta de precisión en el posicionado de piezas añadimos las propias limitaciones que poseen las cadenas cinemáticas en las que se encuentran inmersos tales dispositivos, debidos a los errores de mecanizado, holguras y desgastes propios de los engranajes, poleas, correas, así como cualquier otro órgano interviniente en los dispositivos de accionamiento de tales mecanismos, nos encontramos con un grave problema de falta de precisión en el posicionamiento de tales máquinas, u órganos intervinientes en dispositivos tales como herramientas, etc.

Estos sistemas de posicionamiento angular deben ser frenados para mantener la posición seleccionada, estando en unos casos realizado dicho frenado, bien por frenos hidráulicos, neumáticos, eléctricos o por cualquier otro sistema que consiga mantener fija la posición sin que pueda existir el más mínimo deslizamiento que haga perder la posición. Los elementos para conseguir este frenado y las fuerzas tan enormes intervinientes para realizar ese frenado son grandes inconvenientes a la hora de la realización de estos sistemas. Igualmente estos sistemas tienen como gran inconveniente la forma de gestionar los datos de control del posicionamiento angular lo cual se traduce en una gran dificultad en la repetición de los posicionamientos y con ello la perdida de precisión a la hora de repetición de las posiciones en estos órganos.

Un segundo medio de conseguir estos enclavamientos posicionales de tales órganos se basan en el enclavamiento mecánico de los mismos utilizando para ello coronas dentadas, donde ese posicionamiento se consigue mediante el desplazamiento de sendas coronas dentadas entre sí, tal y como sucede a titulo de ejemplo con el modelo de utilidad español U-1.019.219. Este modelo se refiere a un cabezal de máquina fresadora dividido en tres cuerpos giratorios entre si y enlazados por respectivas coronas dentadas de 72 ó 144 dientes con lo que con cada salto de su posición logra desplazamientos angulares de las partes del cabezal de 5º ó 2,5º respectivamente.

Estos dispositivos de posicionamiento tienen igualmente sus propias limitaciones que vendrán impuestas por el número de dientes de cada corona, ya que si pretendemos conseguir unos valores angulares menores deberemos disponer de un mayor número de dientes, lo que redundaría en tener que hacer esos dientes menores, con lo cual se pone en peligro la resistencia mecánica del sistema. Otra posible solución sería sobredimensionar las coronas con el fin de hacer unos dientes mayores.

A pesar de todo ello se sigue contando con el problema de tener un sistema poco flexible a la hora de fijar ese desplazamiento angular.

Para conseguir una mayor disponibilidad de ángulos de desplazamiento de estas piezas se idearon los dispositivos de desplazamiento diferencial entre los cuales debe destacarse la patente española ES-410.463 en la que se encuentra un dispositivo divisor angular, entre una de cuyas aplicaciones se encuentra su aplicación a máquinas herramientas. Este dispositivo de posicionamiento angular dispone de una serie de coronas dentadas engranadas entre sí, teniendo presente que no es el mismo ángulo de paso el existente entre las coronas angulares acopladas contiguamente, así si por ejemplo con la primera corona el ángulo desplazado con cada paso de los dientes es de 1º, el de las coronas contiguas es de 1º y 1' y el de las terceras coronas acopladas será de 1º 1' y 1''. Con esta división, que a priori tiene resuelta todas las variaciones angulares con una precisión mas que aceptable, aparece la dificultad práctica de tener que realizar los dentados idóneos para conseguir esos valores tan exactos de, por ejemplo 1º 1' y 1'', es decir, aún cuando en la teoría este sistema permite unas variaciones angulares muy precisas, la práctica demuestra que esos ángulos son de muy difícil realización y las precisiones angulares no pueden ser conseguidas.

Igualmente nos encontramos con la patente italiana IT-1.244.193 relativa a un dispositivo de colocación entre dos cuerpos giratorios con división diferencial, empleando para ello las denominadas coronas Hirth, en el que una de estas coronas con dentado frontal queda solidaria de la parte fija de la máquina herramienta, mientras que la segunda corona con diferente número de dientes es solidaria de la parte móvil de la máquina y por tanto de su cabezal giratorio, teniendo entre ambas coronas una intermedia con dos dentados uno a cada lado en confluencia con una y con otra corona. El desplazamiento angular de una corona se contrarresta con el de la contraria que es mayor o menor, consiguiendo desplazamientos diferenciales mediante el movimiento de una corona menos el de la otra. Este sistema muestra como un acoplamiento idóneo el conseguido por una relación de dientes en cada corona de N1 y N2, siendo el número de dientes N2 igual al número de dientes N1 más 1.

En teoría la solución parece idónea para conseguir una variación angular muy precisa, pero en la práctica las divisiones angulares no son en modo alguno precisas. Por ejemplo, si tomamos como número de dientes en una de las coronas 360 dientes, ello nos da que el desplazamiento angular a cada paso de la corona es exactamente de 1º. Sin embargo, como la segunda corona poseerá 361 se obtiene un desplazamiento angular de 0,997229917º. Si de ello consideramos un valor redondeado de 0,99º, tendríamos un desplazamiento diferenciado entre una y otra corona de 1 centésima de grado. Esto, sin embargo, no es del todo cierto ya que se ha despreciado la parte decimal.

Este error que puede parecer mínimo hace a dicho sistema tener una deficiente precisión que puede llegar a hacerlo inadecuado a ciertas aplicaciones, ya que el valor obtenido en este desplazamiento es un valor decimal no exacto.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención consiste en solucionar los defectos advertidos en el estado de la técnica mediante un cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento que permite una división diferencial entre dos cuerpos que giran entre sí, haciendo que este desplazamiento tenga una gran precisión y repetitividad en la acción.

La presente invención proporciona como solución a los problemas mencionados anteriormente un cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, de los constituidos por un cuerpo fijo (1) que dispone de una corona con dentado frontal con un número de dientes N1, un segundo cuerpo (3) portador de una segunda corona frontal con un número de dientes N2 y un tercer cuerpo intermedio (2) formado por dos dentados frontales enfrentados que posee en una de sus caras un número de dientes N1 y en la opuesta un número de dientes N2 coincidentes y en relación con los dientes de las coronas de las piezas (1) y (3), caracterizado porque el valor del ángulo mínimo alcanzado en el posicionamiento, que viene dado por la diferencia entre el ángulo entre dientes de la primera corona y el ángulo entre dientes de la segunda corona, es un número decimal exacto.

Se entienden por número decimal exacto, aquel número decimal que presenta al menos dos ceros consecutivos tras una cifra decimal.

Es propósito primordial de la invención que el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial sea de 0,1º, para lo cual el número de dientes N1 y N2 es de 144 y 150 respectivamente

Es también propósito primordial de la invención que el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial sea de 0,05º, para lo cual el número de dientes N1 y N2 es de 119 y 121 respectivamente.

Es también propósito primordial de la invención que el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial sea de 0,5º, para lo cual el número de dientes N1 y N2 es de 144 y 120 respectivamente.

Aplicaciones de la presente invención son, por ejemplo, una mesa rotante de una máquina herramienta, donde una parte de la mesa de trabajo debe girar un cierto ángulo muy exacto con respecto a otra parte fija de la misma, como por ejemplo posicionando una pieza sobre la mesa, amarrada a la parte móvil de la misma, desplazándose con respecto a la herramienta que la va a mecanizar a dicha pieza. Es por tanto entendido que la precisión angular de giro que debe disponer la citada máquina no es ofrecida por los dispositivos actualmente conocidos en el estado de la técnica.

Otra aplicación ventajosa de la presente invención la encontramos en máquinas herramientas tal y como fresadoras donde el cabezal portaherramientas debe posicionarse con respecto a la pieza a mecanizar, consiguiendo con la presente invención una exactitud extrema que cumple con las especificaciones de tolerancia más exigentes impuestas en la técnica actual.

Como podrá verse a lo largo de la descripción este dispositivo de posicionamiento diferencial puede aplicarse a cualquier campo de la técnica donde se necesite que dos cuerpos deban girar entre si y además deban hacerlo con gran precisión y repetitividad en la acción.

A lo largo de la presente descripción se hará referencia a su aplicación a un cabezal de máquina herramienta como puede ser una fresadora, pero esta descripción puede igualmente valer la descripción para cualquier otro tipo de máquina o mecanismo.

Descripción detallada de la invención

El dispositivo en cuestión está basado en la utilización de coronas dentadas con dentado Hirth, que consisten en piezas con dentado frontal enfrentadas entre sí. Una vez acopladas las coronas entre sí le dan una robustez mecánica extrema a la vez que el giro entre si de estas piezas y su posterior acoplamiento en los sucesivos dientes le ofrece al sistema una gran precisión y repetibilidad de acoplamiento.

Para el desplazamiento entre sí de estas piezas se utilizan motores eléctricos con encoder de posicionamiento, habiendo desembragado entre sí previamente las citadas coronas, para que una vez alcanzada esa posición vuelvan a engranarse la coronas entre sí bloqueando el dispositivo y además consiguiendo la precisión necesaria al encajar los dientes que imponen esa precisión en el desplazamiento angular.

Para llegar a la solución propuesta por la presente invención, el solicitante ha efectuado un estudio a conciencia del funcionamiento de los dispositivos de posicionamiento. A continuación se explica con detalle el funcionamiento de dichos dispositivos de posicionamiento, así como los cálculos matemáticos que dieron pie a la invención.

El ángulo de desplazamiento de ambas coronas entre sí viene fijado por la siguiente relación:

Ángulo entre dientes = 360º / número de dientes

Por ejemplo, una corona de 360 dientes ofrece un ángulo de 1º entre tales dientes y por tanto un salto de 1 diente entre las coronas supone un movimiento angular de 1º. Una corona de 144 dientes ofrece un ángulo entre dientes y por tanto un ángulo de desplazamiento en cada salto de la corona de 2,5º.

Esta relación permite realizar giros múltiplos de giro del ángulo existente entre dos dientes consecutivos. A título de ejemplo se dan unos valores enteros de desplazamiento angular dependientes del número de dientes de las coro-
nas.

	Nº Dientes	\hskip20mm	Desplazamiento angular
	720		0,5º
	600		0,6º
	450		0,8º
	360		1º
	240		1,5º
	180		2º
	144		2,5º
	120		3º

El problema de esta realización, como ya se ha dicho con anterioridad, reside en el hecho de intentar hacer divisiones angulares muy pequeñas, lo cual obligaría a realizar coronas de gran diámetro y gran número de dientes. Esto no resultaría factible técnicamente de realizar, ya que se necesitarían máquinas con una gran precisión a la hora de tallar los dientes, lo cual encarecería sobremanera la construcción de tales piezas. Por ejemplo, si suponemos que queremos dividir la circunferencia en décimas de grado, deberíamos poder hacer giros múltiplos de 0,1º. Por el camino tradicional deberíamos hacer un dentado Hirth con 3600 dientes, lo que significa que si tenemos una corona con dentado habitual de 300 mm de diámetro, tendríamos las siguientes relaciones:

L = \phi \cdot \pi = 300 \cdot 3,141 = 942,5 \ mm

Siendo L = Longitud de la circunferencia generadora de la corona dentada

\phi = diámetro medio de la corona dentada

por lo que:

Anchura del diente = L/ nº de dientes = 942,5 / 3600 = 0,262 mm

Como puede apreciarse fácilmente, hacer un dentado Hirth de 3600 dientes con una anchura de 0,26 mm cada uno resulta casi irrealizable.

Para solventar este problema la presente invención recurre a la división diferencial tal y como se realizada en el estado de la técnica, aplicando para ello la técnica de las coronas Hirth a dos dentados Hirth con diferente número de dientes. El dispositivo posee una corona fija que dispone de un número de dientes N1, una corona móvil con un número diferente de dientes N2 y entre ambas una corona intermedia igualmente móvil con dentados en ambas caras, en la cara en coincidencia con la corona fija poseerá un número de dientes N1 y en la cara opuesta un número de dientes N2 que permitirá el perfecto encaje entre sí de las tres coronas.

Sin embargo, la presente invención ha ido más allá de lo que es conocido en el estado de la técnica. Así, mientras que el dispositivo de posicionamiento descrito en la patente italiana IT-1.244.193 presenta problemas de precisión por el hecho de que el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial presenta un número indefinido de decimales, el sistema de posicionamiento descrito en esta invención consigue sorprendentemente evitar dichos problemas de precisión gracias a trabaja con un ángulo mínimo de desplazamiento diferencial que es un número decimal exacto. Esto se ha conseguido seleccionando unos valores de N1 y N2 que son, sorprendentemente, muy diferentes a la relación descrita en el documento italiano.

Así, los ángulos de desplazamiento de las coronas son de:

\alpha1 = 360 / N1

\alpha2 = 360 / N2

siendo

\alpha1 el ángulo mínimo de giro de la corona 1,

\alpha2 el ángulo mínimo de giro de la corona 2,

N1 el número de dientes de la corona 1, y

N2 el número de dientes de la corona 2

Con lo que el ángulo diferencial mínimo entre la corona 1 y la 2 será por tanto la diferencia de ambos, es decir

\alpha \ \text{(mínimo)} = | \ \alpha 1 - \alpha 2 \ |

donde si sustituimos los ángulos por el número de dientes de cada corona, tenemos la relación siguiente:

\alpha \ \text{(mínimo)} = | \ (360 \ / \ N1) - (360 \ / \ N2) \ | = | \ 360 \cdot ((1/N1)-(1/N2)) \ |

Así, mientras que el documento italiano IT-1.244.193 trabaja exclusivamente con números de dientes en las coronas Hirth que cumplan la relación N2 = N1 + 1, la presente invención se basa en el descubrimiento de que trabajando con relaciones distintas la mencionada N2 = N1 + 1, inesperadamente el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial toma un valor de número decimal exacto. Esto supone una mejora extraordinaria en la precisión del dispositivo de posicionamiento, así como en el tratamiento de datos.

La utilización de números decimales exactos aporta la ventaja de poder ser gestionados por el control numérico de la máquina de una manera mucho más sencilla. Además también permite poder trabajar de manera incremental a la hora de realizar los giros ya que al dar una vuelta completa a la circunferencia las posiciones se vuelven a repetir, mientras que en la invención descrita en IT-1.244.193 con N1 y N2 = N1+1 obliga a trabajar de manera absoluta para alcanzar la posición final pues debido a que no tiene una división exacta entre dientes con cada movimiento se va acumulando un error que poco a poco crece y se hace ingestionable en caso incremental. Como consecuencia de la utilización de números decimales exactos, el dispositivo puede dar giros completos de forma indefinida sin acumulación errores con cada giro.

Los valores de N1 y N2 que de acuerdo con la presente invención hacen posible que el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial tome un valor de número decimal exacto son 144 y 150, o bien 119 y 121, o bien 144 y 120.

Así, un ángulo mínimo de desplazamiento diferencial con valor de 0,1º, se obtiene trabajando con unas coronas de 144 y 150 dientes respectivamente, tal y como indica la ecuación siguiente:

(360 / 144) – (360 / 150) = 2,5 - 2,4 = 0,1º

Con estas coronas y para un diámetro de corona de 300 mm tendríamos respectivamente los siguientes valores:

L= \phi \cdot \pi = 300 \cdot 3,141 = 942,5 \ mm

Siendo L = Longitud de la circunferencia generadora de la corona dentada

\phi = diámetro medio de la corona dentada

por lo que:

Anchura del diente corona 1 = L / nº de dientes = 942,5 / 144 = 6,54 mm

Anchura del diente corona 2 = L / nº de dientes = 942,5 / 150 = 6,28 mm

es decir tendríamos anchuras de dientes del orden de los 6 mm, magnitud que es bastante habitual para este tipo de coronas.

El funcionamiento de estas coronas debe realizarse de tal modo que se desbloquee la primera de las coronas desplazando el ángulo seleccionado para bloquear a continuación el conjunto, desbloqueando posteriormente la segunda de las coronas girando en sentido contrario, descontando el ángulo previamente seleccionado.

Así partiendo de las coronas de 144 y 150 dientes en las que tenemos unos desplazamientos angulares respectivos de 2,5º y 2,4º respectivamente, con un ángulo mínimo diferencial de desplazamiento de 0,1º y deseamos girar un ángulo de 86,4º en sentido horario, el procedimiento seguido para el desplazamiento de las coronas seria el siguiente:

1. - Se realiza la división de los 86,4º entre los 2,5º de desplazamiento de cada diente de la corona 1, resultando un valor de 86,4º / 2,5 = 34,56 dientes.

2. - Nos quedamos con el valor entero de la división, es decir con 34 dientes que deberíamos girar en la corona 1 de 144 dientes, lo cual nos daría un desplazamiento que ya habríamos conseguido de 34 \cdot 2,5º = 85º.

3. - Restarían por girar todavía 86,4º - 85º = 1,4º.

4. - Estos 1,4º de desplazamiento los conseguiríamos mediante movimiento diferencial de las coronas Hirth, ya que teniendo en cuenta que si la diferencia de paso con el desplazamiento de un solo diente en una corona y en sentido contrario de la otra hay un desplazamiento de 0,1º, para conseguir los 1,4º tendríamos que hacer girar 14 dientes en la primera corona y otros 14 dientes en la segunda corona en sentido contrario.

5. - Estos desplazamientos nos darían los siguientes resultados:

Corona 1 = 34 dientes + 14 dientes = 48 dientes en sentido horario.

Corona 2 = 14 dientes en sentido antihorario.

6. - La comprobación sería la siguiente:

Corona 1 = 48 dientes \cdot 2,5º = 120º en sentido horario.

Corona 2 = 14 dientes \cdot 2,4º = 33,6º en sentido antihorario.

Ángulo final desplazado 120º - 33,6º = 86,4º.

Este modo de funcionamiento nos ofrece infinitas combinaciones de resultados que en la práctica pueden obtenerse.

Tal y como se mencionaba anteriormente, también está incluido en el ámbito de la invención un dispositivo de posicionamiento que presente en la corona 1, 119 dientes y 121 dientes en la corona 2, así como 144 dientes en la corona 1 y 120 dientes en la corona 2. En este caso tendremos un ángulo mínimo de desplazamiento diferencial entre ambas coronas de:

\alpha\text{(mínimo)} = (360/119) - (360/121) = 0,05000347º

\alpha\text{(mínimo)} = (360/120) - (360/144) = 0,5º

dato que en el primer caso podemos redondear con gran precisión a 5 centésimas de grado de desplazamiento diferencial entre ambas coronas, obteniendo variaciones angulares en unos valores múltiplos de esas 5 centésimas de grado y en el segundo caso es un número decimal exacto.

Por tanto, la presente invención proporciona un dispositivo de posicionamiento que permite mejorar extraordinariamente la precisión y el tratamiento de datos frente a los dispositivos del estado de la técnica.

De acuerdo a lo descrito en la presente memoria, sería posible para un determinado ángulo mínimo de desplazamiento diferencial entre las coronas Hirth determinado, calcular el número de dientes de tales coronas.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos, en los que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:

La figura 1 representa una vista en perspectiva de las coronas con dentados Hirth con división diferencial desbloqueados.

La figura 2 representa una vista similar a la de la figura 1 desde un alzado lateral.

La figura 3 representa el montaje de las coronas con dentados Hirth con división diferencial montados para funcionamiento en cabezal.

La figura 4 representa la realización de un cabezal de doble giro con empleo de coronas con dentados Hirth diferencial.

Realización preferida de la invención

En la figura 1 y 2 se representan respectivamente una vista en perspectiva y otra en alzado lateral de las coronas Hirth con división diferencial desbloqueadas. Así se puede observar la pieza (1) que es solidaria a la parte fija de la máquina y que incorpora la corona dentada (4) con un número de dientes N1.

En estas figuras 1 y 2 se observa la pieza (3) que es solidaria a la parte móvil del cabezal y que incorpora un segundo dentado (7) con un número de dientes N2, habiéndose de tener en cuenta que el numero de dientes N1 sea diferente del número de dientes N2 para poder efectuar el movimiento diferencial del cabezal.

Entre las piezas (1) y (3) se sitúa la pieza intermedia (2) en forma de anillo, que en un lado posee la corona dentada (5) con igual número de dientes N1 que la corona dentada (4) y por la otra parte se dispone la corona dentada (6) con igual número de dientes N2 que la corona dentada (7) de la pieza (3).

Una vez embragado el conjunto, forman un solo cuerpo las piezas (1), (2) y (3), cuyo movimiento se transmite a través de las coronas dentadas (4)-(5) y (6)-(7).

En la figura 3 se representa la disposición de las coronas con dentados Hirth con división diferencial montados para funcionamiento en cabezal. En esta figura se representan las piezas (1), (2) y (3), en cuya confluencia entre cada dos piezas se disponen los dentados (4)-(5) y (6)-(7).

Para el bloqueo y desbloqueo de los dentados se disponen las piezas auxiliares (8), (9) y (10), más concretamente la pieza auxiliar (8) se une a la pieza (3), la pieza auxiliar (9) se une a la pieza (1), mientras que la pieza auxiliar (10) se une solidariamente a la pieza (2).

Con esta disposición se consigue realizar tres cámaras (11), (12) y (13) que permiten controlar el funcionamiento del dispositivo tanto de manera hidráulica, neumática, etc. Así, por ejemplo, si es introducida presión en la cámara (11), las cámaras (12) y (13) permanecen sin presión con lo que las piezas (1) (2) y (3) permanecen unidas y por tanto las coronas dentadas (4)-(5) y (6)-(7) permanecen engranadas, siendo esta fuerza de engrane proporcional a la presión en la cámara (11).

Si la presión es introducida en la cámara (12) las cámaras (11) y (13) permanecen sin presión, produciéndose el desacople entre sí de las piezas (1) y (2) pero no así el desacople de las piezas (2) y (3) ya que la pieza auxiliar (10) es solidaria de la pieza (2). El recorrido permitido en ese desplazamiento vendrá dado por la longitud de la cámara (11) en contra de la cual se efectúa ese desplazamiento. Este desplazamiento debe ser mayor que la propia altura de los dientes con el fin de asegurar el desacople de las coronas.

El proceso seguido en el desplazamiento de esta corona, seria el introducir presión en la cámara (13) quitándose la misma de la cámara (11), produciéndose el desacople entre las coronas dentadas (4) y (5). A continuación se hace girar el conjunto formado por las piezas (2) y (3) el ángulo deseado, para posteriormente introducir nuevamente presión en la cámara (11) con lo que se produce el acoplamiento de las piezas (1), (2) y (3).

Cuando se desea realizar el desacople de las coronas dentadas (6) y (7), para ello se procede a introducir presión en la cámara (13) retirándose la presión de la cámara (11), consiguiendo con ello el desplazamiento de las piezas (1) y (2) en la magnitud definida por la cámara (11). Este desplazamiento logra separar entre sí las coronas (6) y (7) pudiéndose girar la pieza (3) en su movimiento diferencial el ángulo elegido. Una vez terminado de desplazar, vuelve a introducirse presión en la cámara (11) con lo que quedan acopladas las piezas (1), (2) y (3).

Este dispositivo como ya se ha señalado se incluye a título de ejemplo pudiéndose adoptar cualquier otro tipo de accionamiento ya sea de modo hidráulico, neumático, eléctrico, etc.

La figura 4 representa la utilización de dentados Hirth con división diferencial en una máquina herramienta. En esta figura se muestra la parte del cabezal (16) que estará fija a la máquina y como se acopla a la zona intermedia (17) del cabezal a través de la disposición intermedia (14) de dentados Hirth, y como el se sitúa el extremo del cabezal (18) donde se sujeta la herramienta, estando este cuerpo intermedio y el extremo del cabezal unidos mediante similares coronas con dentado Hirth de división diferencial.

Los elementos de transmisión de movimiento desde el eje de entrada (19) al de salida portador de la herramienta (20) son convencionales a través de piñones cónicos tal y como se observa en la representación de la mencionada figura.

Claims (14)

1. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, de los constituidos por un cuerpo fijo (1) que dispone de una corona con dentado frontal con un número de dientes N1, un segundo cuerpo (3) portador de una segunda corona frontal con un número de dientes N2 y un tercer cuerpo intermedio (2) formado por dos dentados frontales enfrentados que posee en una de sus caras un número de dientes N1 y en la opuesta un número de dientes N2 coincidentes y en relación con los dientes de las coronas de las piezas (1) y (2), caracterizado porque el valor del ángulo mínimo alcanzado en el posicionamiento, que viene dado por la diferencia entre el ángulo entre dientes de la primera corona y el ángulo entre dientes de la segunda corona, es un número decimal exacto.

2. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial según la reivindicación 1 caracterizado porque el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial es de 0,1º, para lo cual los números de dientes N1 y N2 son 144 y 150 respectivamente.

3. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial según la reivindicación 1 caracterizado porque el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial es de 0,05º para lo cual los números de dientes N1 y N2 son 119 y 121 respectivamente.

4. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial según la reivindicación 1 caracterizado porque el ángulo mínimo de desplazamiento diferencial es de 0.5º para lo cual los números de dientes N1 y N2 son 144 y 120 respectivamente.

5. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los movimientos de bloqueo y desbloqueo de los dentados se efectúan mediante el control de volumen y presión de un fluido que entra y sale de unas cámaras estancas.

6. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según la reivindicación 5 caracterizado por que las cámaras estancas están ubicadas interiormente con respecto a los dentados.

7. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según la reivindicación 5 caracterizado por que las cámaras estancas están ubicadas exteriormente con respecto a los dentados.

8. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el movimiento de bloqueo y desbloqueo de los dentados se efectúa mecánicamente.

9. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el movimiento de bloqueo y desbloqueo de los dentados se efectúa eléctricamente.

10. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el movimiento de bloqueo y desbloqueo de los dentados se efectúa magnéticamente.

11. Cabezal de máquina herramienta que incluye un dispositivo de posicionamiento con división diferencial, según las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque el movimiento de giro de los dentados se efectúa de forma incremental y no de manera absoluta.

12. Centro de trabajo que comprende un cabezal de máquina herramienta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Máquina-herramienta que comprende un cabezal de máquina herramienta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

14. Fresadora que comprende un cabezal de máquina herramienta, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.