ES2260129T3 - Dispositivo de sujecion para un arbol hueco. - Google Patents
Dispositivo de sujecion para un arbol hueco.Info
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Abstract
Dispositivo de sujeción para acoplar de modo desmontable una herramienta, una pieza (3) de trabajo o similar que presente un árbol (1) hueco con una cavidad (2) de asiento del árbol hueco, con el husillo (4) de trabajo de una máquina herramienta, presentando el árbol (1) hueco en la cavidad (2) de asiento del árbol hueco chaflanes (7) de sujeción que discurren con inclinación, contra los cuales y para la producción de una fuerza de apriete entre el árbol (1) hueco y el husillo (4) de trabajo se pueden hacer apoyar garras (8) de sujeción colocadas en el husillo (4) de trabajo con las correspondientes superficies (9) inclinadas que se pueden accionar mediante un cabezal (13) de sujeción conducido en el husillo (4) de trabajo, que se puede desplazar axialmente, en donde para configurar un engranaje cónico en el cabezal (13) de sujeción se configura una superficie (14) cónica que puede actuar conjuntamente con el cabezal (12) de garras que presenta las superficies (9) inclinadas de todas las garras (8) de sujeción, caracterizado porque la superficie (14) cónica configurada en el cabezal (13) de sujeción está modificada mediante primeras superficies (24) planas repartidas de modo uniforme sobre el contorno, las cuales están previstas para la acción conjunta con las superficies (25) de apoyo planas y que están configuradas en los cabezales (12) de garras.
Description
Dispositivo de sujeción para un árbol hueco.
La invención concierne a un dispositivo de
sujeción para acoplar de modo desmontable una herramienta, una
pieza de trabajo o similar que presenta un árbol hueco con una
cavidad de asiento del árbol hueco, con el husillo de trabajo de
una máquina herramienta, presentando el árbol hueco en la cavidad de
asiento del árbol hueco chaflanes de sujeción que discurren con
inclinación, contra los cuales y para la producción de una fuerza
de apriete entre el árbol hueco y el husillo de trabajo se pueden
hacer apoyar garras de sujeción colocadas en el husillo de trabajo
con las correspondientes superficies inclinadas que se pueden
accionar mediante un cabezal de sujeción conducido en el husillo de
trabajo, que se puede desplazar axialmente, en donde para configurar
un engranaje cónico en el cabezal de sujeción se configura una
superficie cónica que puede actuar conjuntamente con el cabezal de
garras que presenta las superficies inclinadas de todas las garras
de sujeción.
Un dispositivo de sujeción de este tipo es
conocido por el documento DE 41 38 974 A1 en el que las garras de
sujeción mediante un ajuste axial del cabezal de sujeción
transmitido a través de una barra de tracción son movidas desde una
posición en la que están desacopladas con el árbol hueco, a una
posición en la que las garras de sujeción están acopladas con el
árbol hueco, cuyo ajuste o desplazamiento lo proporciona un
dispositivo de carga del dispositivo de sujeción. Las garras de
sujeción dispuestas longitudinalmente y colocadas únicamente por un
lado del husillo de trabajo presentan una holgura que con
componentes laterales de movimiento permite movimientos no
exactamente radiales del extremo libre, con lo cual no se produce
una distribución uniforme y exacta de las garras de sujeción en sus
extremos libres en la dirección circunferencial. Esto conduce a un
desequilibrio que en las máquinas herramienta convencionales no es
problemático pero que actúa negativamente en las máquinas
herramienta modernas que trabajan con velocidades de giro hasta de
40.000 revoluciones por minuto.
La invención tiene pues como tarea principal
configurar un dispositivo de sujeción del tipo mencionado al
principio, de tal manera que se evite el desequilibrio que se
produce durante el proceso de fijación.
Esta tarea queda resuelta según la invención con
un dispositivo de sujeción del tipo mencionado al principio debido
a que la superficie cónica configurada en el cabezal de sujeción
está modificada mediante unas primeras superficies planas
distribuidas a lo largo del contorno que están previstas para actuar
conjuntamente con superficies de apoyo planas que están
configuradas en los cabezales de las garras.
El apoyo de los cabezales de las garras con sus
superficies de apoyo contra las primeras superficies planas ofrece
la ventaja de que se impide el desvío lateral de los cabezales de
las garras y con ello del conjunto de las garras de sujeción porque
colindando con las primeras superficies planas se continúa con la
curvatura propia de las superficies cónicas que forman las primeras
superficies planas es decir cavidades potenciales en las que los
cabezales de las garras se pueden meter a presión durante el ajuste
del cabezal de sujeción. Esta forma de ejecución ofrece además la
ventaja de que las superficies de contacto del cabezal de sujeción
y de las garras de sujeción que están apoyadas entre sí presentan un
contacto uniforme que no varía a lo largo de toda la zona de
sujeción, a diferencia de las formas de ejecución con superficies
curvas en las que la curvatura de las superficies se cambia en la
dirección axial.
Esta ventaja también se muestra al soltar el
engrane de las garras de sujeción en la cavidad de asiento del
árbol hueco, cuando cada garra de sujeción presenta en el extremo
alejado al del cabezal de garras un pie de garra que engrana en una
ranura anular que discurre por el contorno del husillo de trabajo,
el cual para el aflojamiento del sujeción actúa conjuntamente con
una superficie de ajuste configurada en el cabezal de sujeción la
cual presenta segundas superficies planas dispuestas repartidas
uniformemente alrededor del contorno, y que están previstas para la
acción conjunta con las superficies de contacto planas en el pie de
garra. Además está también previsto que en el pie de garra esté
configurado un resalte que está mirando al cabezal de sujeción para
la acción conjunta con un reborde anular configurado con un diámetro
constante en la dirección axial sobre la superficie de ajuste del
cabezal de sujeción, y que el reborde anular presente terceras
superficies planas dispuestas repartidas uniformemente alrededor
del contorno. Tanto las segundas superficies planas como también
las terceras superficies planas protegen al mismo tiempo la acción
combinada y en la posición correcta de las garras de sujeción con
el cabezal de sujeción, con independencia de su posición axial.
Una forma de ejecución favorita está
caracterizada porque las garras de sujeción están unidas en sus pies
de garra por medio de un órgano elástico formando un mandril de
pinza segmentario. La unión de las garras de sujeción formando un
mandril de pinza segmentario simplifica la manipulación durante el
montaje y el accionamiento del dispositivo de sujeción puesto que
para el montaje solamente se tienen que apretar las garras de
sujeción del mandril de pinza segmentario bajo la tensión del
órgano elástico y a continuación se pueden meter en la ranura
anular que discurre alrededor del contorno del husillo de trabajo,
en la cual se asegura el propio mandril de pinza segmentario por
medio del órgano elástico. Las garras de sujeción individuales del
mandril de pinza segmentario se pueden alinear por sí mismas entre
sí debido al órgano elástico, lo cual también está ciertamente
ligado con la holgura lateral de los pies de garras. Pero esto no es
crítico en lo que respecta al desequilibrio puesto que debido a las
primeras, segundas y terceras superficies planas se compensa la
distribución de las garras de sujeción en la dirección
perime-
tral.
tral.
Por razones de la técnica de fabricación es
preferible que el órgano elástico esté formado por un anillo
elástico de goma que se mantiene sujeto en una ranura que discurre
circunferencialmente por el pie de garra y que encaja en una
cavidad que existe todo alrededor entre las garras de sujeción y que
está unida con las superficies radiales de los pies de las
garras.
A continuación se explica la invención con más
detalle en los ejemplos de ejecución representados en los dibujos;
se muestran:
Figura 1 una sección longitudinal a
través del extremo axial que contiene un árbol hueco de un
dispositivo de sujeción, mostrado en la posición de sujeción,
Figura 2 una representación en
perspectiva del cabezal de sujeción que presenta las primeras,
segundas y terceras superficies planas,
Figura 3 una vista lateral del cabezal
de sujeción según una primera forma de ejecución con seis primeras,
segundas y terceras superficies planas repartidas alrededor del
contorno,
Figura 4 una representación
correspondiente a la figura 3 de una forma de ejecución con seis
superficies planas repartidas alrededor del contorno,
Figura 5 la sección
V-V de la figura 3,
Figura 6 una representación en
perspectiva de un conjunto de garras de sujeción formando un mandril
de pinza segmentario,
Figura 7 una vista lateral del mandril
de pinza segmentario de la figura 6,
Figura 8 una sección longitudinal a
través del mandril de pinza segmentario de la figura 6,
Figura 9 una vista en planta sobre el
mandril de pinza segmentario de la figura 6,
Figura 10 la sección X-X
de la figura 1, representada sin herramienta, y
Figura 11 una representación en
perspectiva del mandril de pinza segmentario conteniendo al cabezal
de sujeción.
En la figura 1 está dibujado un dispositivo de
sujeción para el acoplamiento desmontable de una herramienta 3 que
presenta un árbol 1 hueco con una cavidad 2 de asiento del árbol
hueco con el husillo 4 de trabajo de una máquina herramienta. Entre
el árbol 1 hueco y el husillo 4 de trabajo están configuradas
superficies 5 planas y concretamente superficies 5 planas alineadas
radialmente y superficies 5 planas que discurren inclinadas con
respecto al eje 6 longitudinal debido a la configuración del árbol 1
hueco como un cono de eje hueco. Para poder apretar el árbol 1
hueco contra estas superficies 5 planas con el fin de lograr una
sujeción segura, en la cavidad 2 de asiento del árbol hueco están
configurados unos chaflanes 7 de sujeción que discurren con
inclinación, sobre los cuales se pueden hacer apoyar las garras 8 de
sujeción con las correspondientes superficies 9 inclinadas. Las
garras 8 de sujeción están alojadas en una ranura 10 anular que
discurre alrededor del contorno del husillo 4 de trabajo y se
extienden sustancialmente en la dirección axial paralelamente al eje
6 longitudinal del dispositivo de sujeción, encajando las garras 8
de sujeción con un pie 11 de garra en la ranura 10 anular y
presentando un cabezal 12 de garras en el extremo libre opuesto en
el que están configuradas las superficies 9 inclinadas.
Para el ajuste de las garras 8 de sujeción y
para con ello accionar el dispositivo de sujeción, en el husillo 4
de trabajo está situado un cabezal 13 de sujeción desplazable
axialmente, el cual, para la configuración de un engranaje cónico
con el cabezal 12 de garras presenta una superficie 14 cónica que
actúa conjuntamente con este, y para soltar la sujeción presenta
una superficie 15 de ajuste dispuesta en el pie 11 de garra en la
cual está configurado un reborde 16 anular con diámetro constante en
la dirección axial que actúa de forma combinada con el resalte 17
configurado sobre el pie 11 de garra.
Como se puede ver en particular en las figuras 6
a 9 las garras 8 de sujeción están unidas en sus pies 11 de garras
mediante un órgano 19 elástico formando un mandril 20 de pinza
segmentario, estando formado el órgano 19 elástico en las formas de
ejecución representadas por un anillo elástico de goma vulcanizado
sobre los pies 11 de garras, estando contenido en una ranura 21 que
discurre circunferencialmente en el pie 11 de garra, extendiéndose
circunferencialmente en las cavidades 22 que existen entre las
garras 8 de sujeción y estando unido con las superficies radiales
de los pies 11 de garras.
La ranura 10 anular configurada en el husillo 4
de trabajo para el alojamiento del pie 11 de garra presenta una
pared 23 de ranura que se extiende hasta la mitad de la altura de la
profundidad de la ranura formando un ángulo recto y a partir de esa
altura se inclina hacia el cabezal 12 de garras con un ángulo de
inclinación de 10º, a fin de que éste presente un recorrido de
alojamiento suficiente para la instalación del árbol 1 hueco.
En principio, el dispositivo de sujeción se
puede realizar con un número cualquiera par o impar de garras 8 de
sujeción. Se han demostrado como favorables las formas de ejecución
con seis o siete garras 8 de sujeción.
La superficie 14 cónica configurada en el
cabezal 13 de sujeción está modificada por medio de primeras
superficies 24 planas dispuestas repartidas uniformemente sobre el
contorno, las cuales están previstas para actuar de forma combinada
con superficies 25 de apoyo planas que están configuradas en los
cabezales 12 de las garras 8 de sujeción. Además, la superficie 15
de ajuste configurada en el cabezal 13 de sujeción también presenta
segundas superficies 26 planas dispuestas repartidas uniformemente
alrededor del contorno, las cuales actúan conjuntamente con las
superficies 27 de contacto planas situadas en el pie 11 de garra,
que en función del estado de sujeción y con ello de la posición
axial del cabezal 13 de sujeción también se apoyan sobre terceras
superficies 28 planas que están configuradas repartidas
uniformemente sobre el contorno del reborde 16 anular.
Claims (5)
1. Dispositivo de sujeción para
acoplar de modo desmontable una herramienta, una pieza (3) de
trabajo o similar que presente un árbol (1) hueco con una cavidad
(2) de asiento del árbol hueco, con el husillo (4) de trabajo de
una máquina herramienta, presentando el árbol (1) hueco en la
cavidad (2) de asiento del árbol hueco chaflanes (7) de sujeción
que discurren con inclinación, contra los cuales y para la
producción de una fuerza de apriete entre el árbol (1) hueco y el
husillo (4) de trabajo se pueden hacer apoyar garras (8) de
sujeción colocadas en el husillo (4) de trabajo con las
correspondientes superficies (9) inclinadas que se pueden accionar
mediante un cabezal (13) de sujeción conducido en el husillo (4) de
trabajo, que se puede desplazar axialmente, en donde para
configurar un engranaje cónico en el cabezal (13) de sujeción se
configura una superficie (14) cónica que puede actuar conjuntamente
con el cabezal (12) de garras que presenta las superficies (9)
inclinadas de todas las garras (8) de sujeción, caracterizado
porque la superficie (14) cónica configurada en el cabezal (13) de
sujeción está modificada mediante primeras superficies (24) planas
repartidas de modo uniforme sobre el contorno, las cuales están
previstas para la acción conjunta con las superficies (25) de apoyo
planas y que están configuradas en los cabezales (12) de garras.
2. Dispositivo de sujeción
según la reivindicación 1, caracterizado porque cada garra
(8) de sujeción en el extremo alejado al del cabezal (12) de garras
presenta un pie (11) de garra que engrana en una ranura (10) anular
que discurre por el contorno del husillo (4) de trabajo, el cual
para soltar la sujeción actúa conjuntamente con una superficie (15)
de ajuste configurada en el cabezal (13) de sujeción, la cual
presenta segundas superficies (26) planas dispuestas repartidas
uniformemente alrededor del contorno y que están previstas para
actuar conjuntamente con superficies (27) de contacto planas en el
pie (11) de garra.
3. Dispositivo de sujeción
según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque en el pie
(11) de garra está configurado un resalte (17) que mira al cabezal
(13) de sujeción para actuar conjuntamente con un reborde (16)
anular configurado con diámetro constante en la dirección axial en
la superficie (15) de ajuste del cabezal (13) de sujeción, y porque
el reborde (16) anular presenta terceras superficies (28) planas
dispuestas repartidas uniformemente alrededor del contorno.
4. Dispositivo de sujeción
según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque las
garras (8) de sujeción están unidas en sus pies (11) de garras
mediante un órgano (19) elástico formando un mandril (20) de pinza
segmentario.
5. Dispositivo de sujeción
según la reivindicación 4, caracterizado porque el órgano
(19) elástico está formado por un anillo elástico de goma que está
contenido en una ranura (21) que discurre circunferencialmente en
el pie (11) de garra, que encaja en cavidades (22) que existen todo
alrededor entre las garras (8) de sujeción y que está unido con las
superficies radiales de los pies (11) de las garras.
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