ES2253317T3 - Dispositivo de sujecion de una pieza de trabajo que puede ser accionado electricamente. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo, que se puede activar eléctricamente, que comprende un accionamiento eléctrico (2) dispuesto en una cabeza de sujeción (1), para la activación de un husillo roscado (3), que está en conexión operativa con una mecánica de ajuste (SM), dispuesta en la cabeza de sujeción (1), para un brazo tensor (4), caracterizado porque el accionamiento eléctrico (2) dispuesto en una carcasa (5) provisto con un fondo (19) y con paredes laterales (11), está formado por dos motores (6) que se sumen en su potencia, están conectados de forma sincronizada y presentan ejes de giro (8), con un diámetro (D), que están acoplados mecánicamente con instalaciones (7) para la conversión de su movimiento giratorio en un movimiento de traslación de un primer miembro de la mecánica de ajuste (SM), que está en conexión operativa directa o indirectamente de una manera opcional con el husillo roscado (3), estando formadas las instalaciones (7) para la conversión del movimiento giratorio en un movimiento de traslación.

Description

Dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo que puede ser accionado eléctricamente.

La invención se refiere a un dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo que puede ser accionado eléctricamente según el preámbulo de la reivindicación 1, que se conoce a partir del documento EP 0 243 599 A.

Un dispositivo de sujeción de este tipo se conoce también, por ejemplo, según el documento DE 36 38 526 C1. Con la asociación axial de accionamientos eléctricos deben sustituirse los accionamientos neumáticos o hidráulicos utilizados hasta ahora, en general, más frecuentemente en forma de cilindros de activación. En este caso, es problemática la aplicación de fuerza, que se realiza en los accionamientos eléctricos a costa de la anchura de construcción de tales dispositivos de sujeción, puesto que se anula una capacidad de potencia más elevada del accionamiento eléctrico en el diámetro del motor eléctrico, que es entonces forzosamente mayor que la anchura de construcción de la cabeza de sujeción. Sin embargo, con respecto a la utilización de tales dispositivos de sujeción, por ejemplo en la construcción de carrocerías, se pretende una anchura de construcción lo más estrecha posible, que no se puede mantener, sin embargo, cuando se requiere una aplicación de fuerza más
elevada.

Partiendo de un dispositivo de sujeción del tipo mencionado al principio, la invención tiene el cometido de configurar y mejorar un dispositivo de sujeción de este tipo con respecto a su accionamiento, con el propósito de que éste, a pesar de la alta capacidad de potencia, solamente requiera una anchura de construcción comparativamente estrecha y, en caso necesario, sea accesible de forma cómoda.

Este cometido se soluciona con un dispositivo de sujeción del tipo mencionado al principio según la invención a través de las características mencionadas en la reivindicación 1.

Con esta configuración según la invención se cumple el requerimiento planteado. La indicación alternativa "que está directa o indirectamente en conexión operativa" se indica todavía en detalle a continuación.

Las instalaciones para la conversión del movimiento giratorio en un movimiento de traslación están constituidas por los siguientes elementos:

Entre los motores está dispuesto un árbol hueco alojado de forma giratoria, provisto con una rueda dentada, en el que se puede sumergir el husillo roscado durante la reposición o bien durante la apertura del dispositivo tensor.

Sobre los árboles de salida de los dos motores están dispuestos piñones de accionamiento que están engranados con la rueda dentada del árbol hueco. Entre el árbol hueco y el husillo roscado está dispuesto de una manera preferida un elemento de transmisión que es giratorio con el árbol hueco, que está engranado con el husillo roscado, y que está configurado con preferencia en forma de una tuerca de transmisión de bolas.

La rueda dentada y el piñón de accionamiento que está engranado con ésta están dispuestos en la zona extrema inferior del árbol hueco. Por lo tanto, esta parte del accionamiento es cómodamente accesible desde abajo en caso necesario.

A continuación se muestran los desarrollos ventajosos.

La distancia de las dos paredes laterales de la carcasa que recibe los dos motores entre sí es igual o esencialmente igual a la anchura de la cabeza de sujeción montada sobre la carcasa, lo que no significa otra cosa que se aprovecha totalmente la anchura predeterminada por la cabeza de sujeción respectiva para la carcasa del motor.

Estos componentes de la instalación esencialmente conocidos, en combinación con el montaje según la invención de dos motores para el accionamiento del dispositivo tensor, crean la condición previa para un tipo de construcción lo más compacto posible y también una manipulación conveniente del accionamiento, y en concreto no sólo con respecto a una distancia lo más reducida posible de las paredes laterales de la carcasa, sino también con respecto a dimensiones lo más reducidas posible en la dirección de extensión del brazo tensor del dispositivo tensor. De esta manera, el elemento de transmisión mencionado anteriormente puede estar dispuesto en un ensanchamiento del tipo de copa en el extremo superior del árbol hueco. En conexión con ello, la parte inferior de la carcasa, que recibe la zona extrema alejada del brazo tensor del árbol hueco, la rueda dentada y el piñón de accionamiento, puede estar asociada a esta carcasa como parte desprendible de la carcasa. De este modo, se crea un montaje favorable.

Otra configuración ventajosa consiste en que el extremo inferior del árbol hueco atraviesa el fondo de la carcasa terminando al menos enrasado con éste y está provisto con un elemento de conexión de accionamiento externo. De esta manera, el dispositivo tensor de mantiene de manera que se puede accionar también en el caso de fallo de la corriente o de daños en el motor.

El dispositivo tensor según la invención y otras formas de realización ventajosas se explican en detalle a continuación con la ayuda de la representación gráfica de un ejemplo de realización. En este caso:

La figura 1 muestra una sección longitudinal a través del dispositivo tensor con su accionamiento eléctrico.

La figura 2 muestra en vista lateral el dispositivo tensor según la figura 2 con una carcasa de cabeza de sujeción representada solamente por la mitad y

La figura 3 muestra de forma esquemática una sección a través del accionamiento a la altura de los dos motores.

El dispositivo tensor que puede ser accionado eléctricamente está constituido por un accionamiento eléctrico 2, dispuesto en una cabeza de sujeción 1, para la activación de un husillo roscado 3, que está en conexión operativa con la mecánica de ajuste SM dispuesta en la cabeza de sujeción 1 para el brazo tensor 4. La cabeza de sujeción 1 con su mecánica de ajuste SM y función no requiere en este caso ninguna explicación adicional, puesto que se conoce desde hace mucho tiempo, aparte de que una cabeza de sujeción de este tipo o bien un dispositivo tensor de este tipo se puede accionar también sin más con un cilindro de activación neumático o hidráulico, siendo sustituido solamente el husillo roscado 3 por medio de la varilla de empuje del cilindro de activación
respectivo.

Para el dispositivo tensor según la invención, solamente es esencial, con referencia a las figuras 1 y 3, que el accionamiento eléctrico 2 dispuesto en la carcasa 5 esté formado por dos motores 6 conectados de forma sincronizada, que se suman en su potencia, que están acoplados mecánicamente con instalaciones 7 para la conversión de su movimiento giratorio en un movimiento de traslación del primer miembro de la mecánica de ajuste SM que está en conexión con el husillo roscado 3. Los ejes 8 de los motores 6 y el eje del husillo roscado, que se extiende en el centro entre sus ejes 8, están dispuestos perpendicularmente a una recta imaginaria 10 (ver la figura 3) y las paredes laterales 11 de la carcasa 5, que se extienden paralelas a la recta 10, están distanciadas entre sí con una distancia A que es insignificantemente mayor (en la medida del doble del espesor de la pared de la carcasa 5) que el diámetro D de los motores 6, para los que se emplean, por lo demás, por razones de costes, de una manera ventajosa motores de grandes series que se pueden conseguir en el comercio.

Con referencia a la figura 2, esta distancia A está dimensionada de tal forma que ésta es de una manera preferida igual o esencialmente igual a la anchura B de la cabeza de sujeción 1 montada sobre la carcasa 5.

Las instalaciones 7 para la conversión del movimiento giratorio en un movimiento de traslación están constituidas, en particular, por un árbol hueco 13 provisto con una rueda dentada 13, alojado de forma giratoria entre los motores 6, en el que el husillo roscado se sumerge durante el desplazamiento axial. Sobre los árboles de salida 14 de los dos motores 6 están dispuestos piñones de accionamiento 15, que están engranados con la rueda dentada 12 del árbol hueco 13, cuya rotación se transmite de esta manera correspondientemente multiplicada al árbol hueco 13 y cuya rotación es transmitida de nuevo a través de un elemento de transmisión 16, que está configurado de una manera preferida como tuerca de transmisión de bolas, como movimiento de desplazamiento de traslación al husillo roscado.

Este elemento de transmisión 16 o bien esta tuerca de transmisión de bolas está alojada, como se deduce a partir de la figura 1, fijamente en un ensanchamiento 17 del tipo de copa en el extremo superior del árbol hueco 13, cuyo ensanchamiento 17 es aprovechado al mismo tiempo y como se indica al mismo tiempo para el alojamiento axial y radial del árbol hueco 13 en su zona extrema superior. Por lo tanto, en esta forma de realización según la figura 1, el husillo roscado 3 no giratorio está en conexión directa con el primer miembro de la mecánica de ajuste.

Pero también es posible, lo que no se representa en particular, puesto que se puede comprender fácilmente, una inversión cinemática, en el sentido de que el árbol hueco 3 está conectado con la mecánica de ajuste SM. El ensanchamiento 17 está dirigido en este caso hacia abajo y el husillo roscado 3, accionado entonces por las ruedas dentadas 12, 15, engancha desde abajo en el árbol hueco 13. En lugar del cojinete de agujas, que abarca el ensanchamiento 17, en la figura 1 debe procurar entonces una retención fija contra giro, pero que permite un desplazamiento axial, del árbol hueco 13, es decir, que en una forma de realización de este tipo, el husillo roscado 3 está en conexión operativa indirecta con la mecánica e ajuste a través del árbol hueco 13. No obstante, se prefiere la forma de realización representada en la figura 1, puesto que ésta va unida con un gasto reducido.

La rueda dentada 12 y el piñón de accionamiento 15, que está engranado con ésta, de los dos motores 6 están dispuestos de una manera ventajosa y fácilmente accesible en la zona extrema inferior del árbol hueco 13, como se representa en la figura 1, estando asociados la parte inferior de la carcasa 5, que recibe la zona extrema inferior del árbol hueco 13, la rueda dentada 12 y el piñón de accionamiento 15, a esta carcasa como parte desprendible de la carcasa 5'.

De la misma manera, en la figura 1 se representa la medida ventajosa que consiste en que el extremo inferior 18 del árbol hueco 13 atraviesa el fondo 19 de la carcasa 5 y está provisto con un elemento de conexión 20 de accionamiento externo. En la forma de realización representada, en este elemento, se trata, por ejemplo, simplemente de un taladro ciego poligonal, en el que se inserta, por ejemplo, una llave de hexágono interior correspondiente, para poder efectuar de esta manera, en el caso de fallo del accionamiento motor, manualmente un ajuste del dispositivo
tensor.

En el lado estrecho trasero 21 de la carcasa 5 está montada una carcasa electrónica de control 22, que está en conexión con sensores de la posición final 23 que están dispuestos de una manera convencional en la cabeza de sujeción 1.

Con respecto a la disipación de calor desarrollado por los motores, la carcasa 5 puede estar provista en la zona de los motores 6 con aberturas de la pared 24, a través de las cuales se posibilita una radiación térmica directa. Aparte de ello, a través de la carcasa 5 de pared fina, especialmente en la zona de la disposición de los motores, se proporciona por sí al menos una disipación de calor suficiente.

Por lo que se refiere a la carcasa 5 que recibe los motores, ésta puede estar formada de una manera ventajosa por dos semicáscaras 25, que se pueden fabricar en procedimientos de transformación, por ejemplo en procedimientos de fundición a presión.

Lista de signos de referencia

1

Cabeza de sujeción

2

Accionamiento eléctrico

3

Husillo roscado

4

Brazo tensor

5

Carcasa

5'

Parte de la carcasa

6

Motor

7

Instalación

8

Eje de giro

9

Eje

10

Recta

11

Paredes laterales

12

Rueda dentada

13

Árbol hueco

14

Árbol de accionamiento

15

Piñón de accionamiento

16

Elemento de transmisión

17

Ensanchamiento

18

Extremo

19

Fondo

20

Elemento de conexión del accionamiento externo

21

Lado estrecho

22

Carcasa de la electrónica de control

23

Transmisor de la posición extrema

24

Orificios de paso de la pared

25

Semicáscaras

SM

Mecánica de ajuste

D

Diámetro

A

Distancia

Claims (9)

1. Dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo, que se puede activar eléctricamente, que comprende un accionamiento eléctrico (2) dispuesto en una cabeza de sujeción (1), para la activación de un husillo roscado (3), que está en conexión operativa con una mecánica de ajuste (SM), dispuesta en la cabeza de sujeción (1), para un brazo tensor (4), caracterizado porque el accionamiento eléctrico (2) dispuesto en una carcasa (5) provisto con un fondo (19) y con paredes laterales (11), está formado por dos motores (6) que se sumen en su potencia, están conectados de forma sincronizada y presentan ejes de giro (8), con un diámetro (D), que están acoplados mecánicamente con instalaciones (7) para la conversión de su movimiento giratorio en un movimiento de traslación de un primer miembro de la mecánica de ajuste (SM), que está en conexión operativa directa o indirectamente de una manera opcional con el husillo roscado (3), estando formadas las instalaciones (7) para la conversión del movimiento giratorio en un movimiento de traslación, por:

-

un árbol hueco (13) alojado de forma giratoria entre los motores (6), provisto con una rueda dentada (12),

-

piñones de accionamiento (15) que se asientan sobre árboles de salida (14) de los dos motores (6) y que están engranados con la rueda dentada (12) del árbol hueco (13),

porque los ejes de giro (8) de los motores (6) y un eje (9) del husillo roscado (3), que se extiende en el centro entre los ejes de giro (8), vistos en proyección perpendicular, se encuentran sobre una recta (10),

porque las paredes laterales (11) de la carcasa (5), que se extienden paralelamente a la recta (10), están dispuestas a una distancia (A) entre sí, que es insignificantemente mayor que el diámetro D de los motores (6) y

porque la rueda dentada (12) y el piñón de accionamiento (15), que está engranado con ésta, están dispuestos en la zona extrema del árbol hueco (13), que está alejada del brazo tensor.

2. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia (A) entre las paredes laterales (11) es igual o esencialmente igual a una anchura (B) de la cabeza de sujeción (1) montada sobre la carcasa (5).

3. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque las instalaciones (7) para la conversión del movimiento giratorio en un movimiento de traslación están formada, además, por:

-

un elemento de transmisión (16), que está dispuesto entre el árbol hueco (13) y el husillo roscado (3), es giratorio con el árbol hueco (13) y está engranado con el husillo roscado (3).

4. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de transmisión (16) está configurado en forma de una tuerca de transmisión de bolas.

5. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 4, caracterizado porque el elemento de transmisión (16) está dispuesto en un ensanchamiento (17) del tipo de copa en el extremo superior del árbol hueco (13).

6. Dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el extremo (18) del árbol hueco (13), que está alejado del brazo de sujeción, atraviesa el fondo (19) de la carcasa (5) y está provisto con un elemento de conexión (20) de accionamiento externo.

7. Dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la parte de la carcasa (5), alejada del brazo tensor, que recibe el extremo (18) alejado del brazo tensor del árbol hueco (13), la rueda dentada (12) y el piñón de accionamiento (15), puede estar asociada a esta carcasa como parte desprendible de la carcasa (5').

8. Dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en un lado estrecho trasero (21) de la carcasa (5) está dispuesta una carcasa de la electrónica de control (22), que está en conexión con transmisores de la posición final (23) dispuestos en la cabeza de sujeción (1).

9. Dispositivo de sujeción según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la carcasa (5) está provista en la zona de los motores (6) con orificios de paso en la pared (24).