ES2257590T3 - Dispositivo tensor. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo tensor para la sujeción desmontable de una primera pieza de máquina (1) provista de un fuste hueco cónico (3) en una segunda pieza de máquina (2) provista de un cono interior (4), que contiene un manguito tensor (6), que se puede desplazar axialmente en la segunda pieza de máquina (2) y varias garras tensoras (11) que se pueden desplazar radialmente mediante su movimiento axial y están asignadas al manguito tensor (6) con una superficie tensora (13) para apoyarse en una superficie interior (14) cónica del fuste hueco cónico (3), caracterizado porque en la segunda pieza de máquina (2) está dispuesto un manguito de pinza (39; 48) radialmente fuera de las garras tensoras con secciones de pinza (43) que amortiguan radialmente para la sujeción con cierre de fuerza por fricción de la primera pieza de máquina (1).
Description
Dispositivo tensor.
La invención se refiere a un dispositivo tensor
para una sujeción desmontable de una primera pieza de máquina
provista de un fuste hueco cónico en una segunda pieza de máquina
provista de un cono interior según el preámbulo de la
reivindicación 1.
Un dispositivo tensor de este tipo es conocido
del documento DE 29922642U1. Allí están dispuestas dentro de un
huso de trabajo provisto de un cono interior varias garras tensoras
reunidas en una tenaza de segmento tensor, que en su extremo
delantero presentan superficies tensoras inclinadas para la
instalación en las inclinaciones tensoras correspondientes en una
ranura anular en el interior de un fuste hueco cónico. En el huso de
trabajo está dispuesta una tenaza adicional de sujeción en la que
están dispuestas lengüetas de sujeción que se extienden
paralelamente a las garras tensoras, que amortiguan en dirección
radial. En las lengüetas de sujeción individuales están dispuestas
están dispuestas superficies de sujeción inclinadas que se
corresponden con las inclinaciones tensoras, que se ajustan en la
posición de reposo de las lengüetas de sujeción a las inclinaciones
tensoras del fuste hueco cónico. Mediante las lengüetas de sujeción
adicionales se sujeta también el fuste hueco cónico, si las garras
tensoras no se ajustan a las inclinaciones tensoras o si las garras
tensoras se han desmontado. En un dispositivo tensor de este tipo
ciertamente la forma y posición de las superficies de sujeción
inclinadas en las lengüetas de sujeción tiene que coincidir
exactamente sobre las inclinaciones tensoras correspondientes del
fuste hueco cónico, lo que necesita una fabricación precisa y un
montaje exacto. Además para extraer el fuste hueco cónico del huso
de trabajo se tiene primero que aplicar una fuerza de tracción
comparativamente alta, con el fin de mover las lengüetas de
sujeción, que agarran en arrastre de forma en la ranura anular,
radialmente hacia adentro para liberar el fuste hueco cónico. En
cuanto las superficies de sujeción inclinadas de las lengüetas de
sujeción se encuentran fuera de agarre con las inclinaciones
tensoras, se libera repentinamente la herramienta, mediante lo que
desciende bruscamente la fuerza de sujeción.
El objetivo de la invención es crear un
dispositivo tensor con una sujeción adicional económica y de fácil
montaje, que haga posible un aseguramiento fácil y fiable de la
primera pieza de máquina también con elementos tensores
desmontados.
Este objetivo se alcanza mediante un dispositivo
tensor con las características de la reivindicación 1. Variantes
convenientes y configuraciones ventajosas de la invención están
indicadas en las reivindicaciones subordinadas.
Una ventaja básica del dispositivo tensor
conforme a la invención consiste en que la pieza de máquina provista
del fuste hueco cónico se sujeta con seguridad a través de un
sencillo cierre de fuerza por fricción. El manguito de pinza con
las secciones de pinza, que amortiguan radialmente, hace posible un
ajuste de gran superficie y distribuido por todo el contorno, con
lo que junto a una sujeción segura también se hace posible un
centrado preciso. Las secciones de pinza no tienen que presentar
una forma adaptada a las superficies tensoras del fuste hueco
cónico para su agarre en una ranura anular correspondiente. Gracias
a ello se simplifica la fabricación y montaje del dispositivo
tensor. Mediante el ajuste de cierre de fuerza por fricción del
casquillo de pinza a una superficie interior correspondiente del
fuste hueco cónico se puede alcanzar además una introducción o
extracción libre de brusquedad de la pieza de máquina provista del
fuste hueco cónico.
El dispositivo tensor conforme a la invención es
especialmente conveniente para tensar automáticamente herramientas
en una máquina herramienta, con lo que la primera pieza de máquina
es una herramienta de fuste hueco o un alojamiento de herramienta
de fuste hueco y el segundo componente, un huso de trabajo de la
máquina herramienta. Mediante el casquillo de pinza se sujeta la
herramienta aún con más seguridad en el huso de trabajo, cuando ya
se han movido a su posición de aflojamiento los segmentos sensores
en sí para la liberación de la herramienta. El mecanismo tensor en
sí por tanto puede desmontarse durante el movimiento de
desplazamiento del huso de trabajo hacia una posición de cambio de
herramienta o incluso antes del ataque de un agarre automático de
herramienta en la herramienta que se va a cambiar, con lo que se
hacen posibles tiempos más rápidos de cambio de herramienta. El
dispositivo tensor se puede usar, sin embargo, también para la unión
de otras piezas de máquina como, por ejemplo, para la fijación
desmontable de un grupo de proceso en un carro de máquina o para
la unión de un dispositivo tensor de pieza de trabajo a una mesa de
máquina.
En una forma de realización conveniente de la
invención, el manguito de pinza presenta varias hendiduras
longitudinales distanciadas entre sí en la dirección del contorno y
que se extienden en su dirección longitudinal, entre las que están
formadas las secciones de pinza que amortiguan radialmente. Un
manguito de pinza de este tipo se puede fabricar de forma sencilla
y económica.
En otra forma de realización de la invención, el
manguito de pinza se compone de dos piezas que se pueden atornillar
mediante una rosca cónica. En la pieza exterior provista de una
rosca interior están previstas superficies de pinza. En esta
realización se puede cambiar la presión de apriete del manguito de
pinza mediante el giro de una de las dos piezas de forma sencilla y
adaptarse a las exigencias correspondientes.
De forma conveniente están previstos elementos de
sujeción en el manguito de pinza, mediante los que el manguito de
pinza está asegurado axialmente en los segmentos tensores. Gracias a
ello el manguito de pinza puede montarse y desmontarse fácilmente
con todo el dispositivo tensor. El manguito de pinza pueda, no
obstante, fijarse también en la segunda pieza de máquina.
Otras particularidades y preferencias de la
invención resultan de la siguiente descripción de un ejemplo
preferido de realización a partir del dibujo. Muestra la:
Figura 1 una sección longitudinal de un
dispositivo tensor conforme a la invención en una posición
tensora;
Figura 2 una sección longitudinal de un
dispositivo tensor conforme a la invención en una posición de
aflojamiento;
Figura 3 un distanciador del dispositivo tensor
conforme a la invención;
Figura 4 el distanciador de la figura 3 en una
sección longitudinal a lo largo de la línea A-A de
la figura 3;
Figura 5 una primera forma de realización de un
manguito de pinza en una vista en perspectiva y
Figura 6 una segunda forma de realización de un
manguito de pinza en una vista lateral en sección.
En las figuras 1 y 2 se muestra un dispositivo
tensor desmontable para la sujeción de una herramienta 1 de fuste
hueco en un huso de trabajo 2 de una máquina herramienta en una
posición tensada y una suelta. La herramienta 1 de fuste hueco
contiene un fuste hueco cónico 3, que en el agarre con un cono
interior 4 correspondiente llega al extremo delantero del huso de
trabajo 2 con forma de cilindro hueco.
Dentro del huso de trabajo 2 está dispuesto un
manguito tensor 6 concéntrico respecto a su eje central 5, que está
atornillado con una barra de accionamiento, no representada, y
mediante ésta se puede desplazar axialmente entre una posición
trasera de pinza mostrada en la figura 1 y una posición delantera de
desmonte representada en la figura 2. El manguito tensor 6 presenta
en su extremo delantero de cara hacia el fuste hueco cónico 3 un
taladro 7 para el alojamiento de un perno de conexión 8 central
moldeado en la herramienta de fuste hueco para la guía de un fluido
de proceso. Mediante una junta 10 dispuesta en el extremo delantero
del manguito tensor 6 y asegurada mediante un anillo 9 se obtura el
perno de conexión 8 respecto al manguito tensor 6.
En el lado exterior del manguito tensor 6 están
dispuestas varias garras tensoras 11 separadas a igual distancia en
la dirección del contorno, que se extienden paralelamente respecto
al eje central 5. En el ejemplo de realización representado están
previstas en total siete garras tensoras 11 dispuestas
concéntricamente alrededor del eje central 5. Las garras tensoras
11 presentan en su extremo delantero 12 de cara hacia el fuste hueco
cónico 3 un engrosamiento radial con una primera superficie tensora
13 formada mediante una sección cónica de superficie. Esta
superficie tensora 13 se ajusta en la posición tensora representada
en la figura 1 a una superficie interior 14 cónica en el lado
interior del fuste hueco del cono 3. La superficie interior 14
cónica presenta el mismo ángulo de inclinación respecto al eje
longitudinal del fuste hueco cónico 3 que la primera superficie
tensora 13 de las garras tensoras 11. En su extremo trasero 15
ampliado radialmente tienen las garras tensoras 11 en el lado
exterior una segunda superficie tensora 16 inclinada al contrario
respecto a la superficie tensora 13 delantera , con la que las
garras tensoras 11 se apoyan en una superficie opuesta 18 cónica
dispuesta dentro de una ranura anular 17 del huso de trabajo 2. La
segunda superficie tensora 16 de las garras tensoras 11 está
formada asimismo mediante una sección cónica de superficie y
presenta un ángulo de inclinación correspondiente a la inclinación
de la superficie opuesta 18.
El manguito tensor 6 tiene, en el lado exterior
de su extremo delantero de cara al fuste hueco cónico 3, primeras
zonas de superficie tensora 19 cónica, en una de cuyas superficies
interiores 20 correspondientes alcanza a apoyar en el extremo
delantero 12 de las garras tensoras 11. En el extremo trasero del
manguito tensor 6 están previstos en su lado exterior segundas
zonas de superficie tensora 21 cónica, en una de cuyas superficies
interiores 22 correspondientes llegan a apoyar en el extremo trasero
de las garras tensoras 11. Las zonas de superficie tensora 19 y 21
del manguito tensor 6 y las superficies interiores 20 y 22
correspondientes de las garras tensoras 11 coinciden entre sí de
tal manera que las garras tensoras 11 se desplazan radialmente
hacia fuera o hacia dentro mediante el movimiento axial del manguito
tensor 6 en una posición paralela respecto al eje central 5 del
huso de trabajo 2. En lo que respecta a otras particularidades
constructivas de la disposición de garras tensoras se remite a la
solicitud europea de patente EP 0471197A1, cuyo contenido de
publicación se toma expresamente como referencia.
En los extremos traseros de las garras tensoras
10 a continuación está dispuesto dentro del huso de trabajo 2 un
distanciador representado en las figuras 3 y 4 individualmente. Este
contiene una sujeción 23 radialmente exterior de tipo casquillo,
que en su extremo de cara a las garras tensoras 11 presenta siete
salientes 24 que sobresalen en dirección axial con superficies
frontales 25 rebajadas. La sujeción 23 se puede desplazar sobre un
casquillo 26 y se monta por solicitación mediante un resorte de
presión 27. El casquillo 26 tiene en su extremo trasero un resalte
anular 28 y se ajusta con su superficie frontal 29 trasera a una
superficie anular 30 en el interior del huso de trabajo 2. Dentro
del casquillo 26 está dispuesto un manguito 32 concéntrico respecto
a su eje longitudinal 31, que se ajusta con su superficie frontal 33
trasera al resalte anular 28 y presenta en su extremo delantero
siete segmentos anulares 34, que asoman entre los salientes 24 de la
sujeción 23, con superficies de apoyo 35 inclinadas.
Como se desprende de la figura 1, los salientes
24 de la sujeción 23 agarran en una ranura 36 en el extremo trasero
de las garras tensoras 11 y se ajustan con su superficie frontal 25
rebajada en una superficie opuesta 37 inclinada correspondiente en
el fondo de la ranura 36. El manguito 32 se ajusta con sus
superficies de apoyo 35 inclinadas a un rebaje 38 en el extremo
trasero de las garras tensoras 11. El rebaje 38 presenta una
inclinación contrapuesta respecto a la superficie opuesta 37
inclinada.
Radialmente fuera de las garras tensoras 1 está
dispuesto un manguito de pinza 39 concéntrico respecto al eje
central 5 del huso de trabajo 2, que en la figura 5 está
representado en perspectiva. El manguito de pinza 39 tiene una zona
cilíndrica trasera 40, que está dispuesto en un taladro 41
correspondiente en el interior del huso de trabajo 2. El manguito
de pinza 39 contiene varias hendiduras longitudinales 42
distribuidas uniformemente en la dirección del contorno y que se
extienden en su dirección longitudinal, entre las que están formadas
secciones de pinza 43 que amortiguan en dirección radial. Las
secciones de pinza 43 tienen una superficie de pinza 44 elevada
respecto a la zona trasera, que alcanza a apoyar en una sección 45
cilíndrica en el lado interior del fuste hueco cónico 3. Todas las
superficies de pinza 44 de las secciones de pinza 43 forman una
superficie anular interrumpida mediante las hendiduras
longitudinales, que se ajusta a la sección 45 cilíndrica en caso de
usar la herramienta 1 de fuste hueco. En la zona de superficies de
pinza 44 distribuidas uniformemente a lo largo del contorno, el
diámetro exterior del manguito de pinza 39 en estado no comprimido
de las secciones de pinza 43 es mayor que el diámetro interior de
la sección 45 cilíndrica. Gracias a ello las secciones de pinza 43
que amortiguan se ajustan con sus superficies de pinza 44, en caso
de usar herramienta 1 de fuste hueco bajo tensión a la sección 45
cilíndrica, con lo que la herramienta 1 de fuste hueco con cierre de
fuerza por fricción se sujeta también entonces dentro del huso de
trabajo 2, si las garras tensoras 11 están desmontadas. Con el fin
de facilitar la inserción o extracción de la herramienta 1 de fuste
hueco están previstas superficies de acumulación 46 inclinadas en
los márgenes de las superficies de pinza 44. El manguito de pinza 39
presenta en su extremo trasero además siete salientes 47 curvados
en forma de T separados a igual distancia en la dirección del
contorno, que con sus avances laterales agarra por detrás las garras
tensoras 11 y con ello garantizan una fijación axial del manguito
de pinza 39.
Una segunda forma de realización representada en
la figura 6 de un manguito de pinza 48 se compone de dos piezas
hendidas 49 y 50 que se pueden desplazar una en hacia la otra, que
están atornilladas entre sí mediante una rosca 51 cónica. En la
pieza delantera 49 provista de una rosca interior están previstas
las superficies de pinza 44 y en la pieza trasera 50 provista de
rosca exterior, los salientes 47 en forma de T. En esta realización
el diámetro exterior del casquillo de pinza 48 en la zona de las
superficies de pinza 44 se puede cambiar una de las dos piezas 49 ó
50 mediante un sencillo giro y así la fuerza de pinzado se adapta de
forma sencilla a las exigencias correspondientes.
La forma de actuación del dispositivo tensor
conforme a la invención es como sigue:
Si el manguito tensor 6 de una barra de
accionamiento no representada de la posición tensora mostrada en la
figura 1 se desplaza hacia la posición de aflojamiento representada
conforme a la figura 2, las garras tensoras 11 se presionan
radialmente hacia dentro mediante las superficies frontales 25
inclinadas de la sujeción 23 solicitada mediante los resortes de
presión 27, hasta que se apoyen en una pieza central cilíndrica 52
del manguito tensor 6. En esta posición se libera también el fuste
hueco cónico 3 de los extremos delanteros 12 de las garras tensoras
11. El fuste hueco cónico 3 se sigue sujetando, sin embargo,
mediante el manguito de pinza 39, cuyas secciones de pinza 43 que
amortiguan radialmente se ajustan bajo presión con sus superficies
de apoyo 44 a la sección 45 cilíndrica. La herramienta 1 de fuste
hueco se sigue sujetando así aún con seguridad con garras tensoras
desmontadas y se asegura para que no se caiga.
El mecanismo tensor en sí puede desmontarse, por
tanto, ya antes del agarre de un mecanismo automático de cambio de
herramienta en la herramienta 1 de fuste hueco, con lo que se hace
posible una reducción de los tiempos de cambio de herramienta.
Claims (9)
1. Dispositivo tensor para la sujeción
desmontable de una primera pieza de máquina (1) provista de un fuste
hueco cónico (3) en una segunda pieza de máquina (2) provista de un
cono interior (4), que contiene un manguito tensor (6), que se
puede desplazar axialmente en la segunda pieza de máquina (2) y
varias garras tensoras (11) que se pueden desplazar radialmente
mediante su movimiento axial y están asignadas al manguito tensor
(6) con una superficie tensora (13) para apoyarse en una superficie
interior (14) cónica del fuste hueco cónico (3),
caracterizado porque en la segunda pieza de máquina (2) está
dispuesto un manguito de pinza (39; 48) radialmente fuera de las
garras tensoras con secciones de pinza (43) que amortiguan
radialmente para la sujeción con cierre de fuerza por fricción de
la primera pieza de máquina (1).
2. Dispositivo tensor según la reivindicación 1
caracterizado porque el manguito de pinza (39; 48) contiene
varias hendiduras longitudinales (42) distanciadas entre sí en la
dirección del contorno y que se extienden en su dirección
longitudinal, entre las que están formadas las secciones de pinza
(43) que amortiguan radialmente.
3. Dispositivo tensor según la reivindicación 2,
caracterizado porque las secciones de pinza (43) presentan
una superficie de apoyo (44) elevada respecto al apoyo de cierre de
fuerza por fricción en una superficie interior (45) dentro del fuste
hueco cónico
(3).
(3).
4. Dispositivo tensor según la reivindicación 3,
caracterizado porque las superficies de apoyo (44) de las
secciones de pinza (43) forman una superficie anular interrumpida
mediante las hendiduras longitudinales (42), que alcanzan a apoyar
en una superficie interior (45) cilíndrica en el interior del fuste
hueco cónico (3).
5. Dispositivo tensor según la reivindicación 4,
caracterizado porque el diámetro exterior del manguito de
pinza (38; 41) en la zona de las superficies de apoyo (44) en una
primera pieza no usada de máquina (1) es mayor que el diámetro
interior del fuste hueco cónico (3) en la zona de la superficie
interior (45) cilíndrica.
6. Dispositivo tensor según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la presión de
compresión de las secciones de pinza (43) se puede ajustar en la
primera pieza de máquina (1).
7. Dispositivo tensor según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el manguito de
pinza (48) se compone de dos piezas hendidas (49; 50) que se pueden
desplazar una hacia la otra, que están atornilladas mediante una
rosca (51) cónica entre sí.
8. Dispositivo tensor según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los manguitos de
pinza (39; 48) presentan en su extremo trasero varios salientes de
sujeción (47) distanciados en la dirección del contorno para la
fijación axial del manguito de pinza (39; 48) en la segunda pieza de
máquina (2).
9. Dispositivo tensor según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la primera pieza
de máquina (1) es una herramienta de fuste hueco o un alojamiento
de herramienta de fuste hueco y la segunda pieza de máquina (2), un
huso de trabajo de una máquina herramienta.
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