ES2287763T3 - Dispositivo tensor. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para tensar un portaherramientas o una herramienta (1) con fuste hueco dotada de un fuste (3) hueco cónico en un husillo (2) de la máquina dotado de un cono (4) interno, especialmente una máquina-herramienta, con un manguito (7) tensor axialmente desplazable en el husillo (2) de la máquina, una barra (8) de tracción que puede moverse entre una posición de liberación y una posición de tensión para el desplazamiento del manguito (7) tensor y varios elementos (19) de pinza asociados con el manguito (7) tensor, que pueden moverse radialmente mediante el desplazamiento del manguito (7) tensor y que presentan superficies (21, 24) de tensión para su contacto con una superficie (22) cónica del fuste (3) hueco cónico y una superficie (26) complementaria en el husillo (1) de trabajo, caracterizado porque el manguito (7) tensor es axialmente desplazable con respecto a la barra (8) de tracción y está pretensado axialmente mediante un muelle (14) de compresión contra el movimiento de liberación de la barra (8) de tracción.

Description

Dispositivo tensor.

La invención se refiere a un dispositivo tensor para tensar un portaherramientas o una herramienta con fuste hueco dotada de un fuste hueco cónico en un husillo de la máquina dotado de un cono interno, especialmente una máquina-herramienta, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un dispositivo tensor de este tipo se conoce por el documento DE 101 59 611 C1. En ese caso en un husillo de la máquina dotado de un cono interno está dispuesto un casquillo tensor desplazable por medio de una barra de tracción, en cuyo lado externo hay colocados varios elementos de pinza distanciados entre sí en la dirección circunferencial. Éstos presentan en su extremo anterior primeras superficies de tensión oblicuas para su contacto en biseles de tensión correspondientes de la herramienta de fuste hueco y en su extremo posterior presentan segundas superficies de tensión oblicuas para su contacto con una superficie complementaria correspondiente del husillo de la máquina. Mediante el desplazamiento axial del casquillo tensor se desplazan los elementos de pinza en una posición paralela al eje central del husillo de la máquina radialmente hacia fuera o hacia dentro, por lo que puede tensarse o liberarse la herramienta de fuste hueco. Para que la herramienta de fuste hueco también pueda mantenerse de una manera segura aún con elementos de pinza liberados y pueda fijarse para evitar que se salga, en este dispositivo tensor conocido está dispuesto en el husillo de la máquina un manguito de agarre adicional con secciones de agarre radialmente elásticas para el soporte por fricción de la pinza de apriete. Sin embargo, mediante un manguito adicional de agarre de este tipo se aumenta el esfuerzo de fabricación y montaje.

El objetivo de la invención es crear un dispositivo tensor del tipo mencionado al principio que también permite sin un manguito de agarre adicional un soporte seguro de la herramienta de fuste hueco en el husillo de la máquina con la barra de tracción ya liberada.

Este objetivo se soluciona mediante un dispositivo tensor con las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos convenientes y configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

En el caso del dispositivo tensor según la invención el manguito tensor es axialmente desplazable con respecto a la barra de tracción y se pretensa axialmente mediante un muelle de compresión contra el movimiento de liberación de la barra de tracción. De este modo durante el desplazamiento de la barra de tracción hasta una posición de liberación el manguito tensor no participa en todo el movimiento axial de la barra de tracción, sino que se retiene mediante el muelle de compresión en una posición, en la que los elementos de pinza accionados por el manguito tensor aún están acoplados con una zona reducida de sus superficies de tensión con la superficie interna cónica en el lado interno del fuste hueco cónico. En esta posición la herramienta de fuste hueco aún se mantiene en el husillo de la máquina, aunque la barra de tracción ya se encuentra en una posición de liberación. De este modo el mecanismo de accionamiento para liberar el dispositivo tensor ya puede activarse antes de la intervención de un dispositivo de cambio de herramienta automático en la herramienta de fuste hueco, con lo que se posibilita una reducción de los tiempos de cambio de herramienta. En el dispositivo tensor según la invención los elementos de pinza no realizan ningún movimiento de giro, sino un recorrido axial y radial con respecto al husillo de la máquina. Con ello puede obtenerse no sólo un punto de retención sino incluso una zona de retención. Mediante una zona de retención de este tipo puede frenarse la herramienta acelerada por la eyección.

En una forma de realización conveniente de la invención el manguito tensor está guiado de manera desplazable sobre un manguito eyector unido de manera fija con la barra de tracción. Este manguito eyector puede estar atornillado con la barra de tracción o estar unido a ella de otro modo adecuado.

El manguito tensor es desplazable de manera conveniente entre un saliente anular anterior y un collar anular posterior con respecto al manguito eyector, pudiendo estar previsto el saliente anular anterior en el manguito eyector y el collar anular posterior estar previsto en un casquillo intercalado fijado en el extremo posterior del manguito eyector.

En una realización ventajosa el muelle de compresión está pretensado entre el lado frontal anterior del manguito tensor y una tuerca de pretensión en el extremo anterior del manguito eyector. Así, mediante el ajuste de la tuerca de pretensión puede modificarse la fuerza elástica y con ello adaptar desde fuera la fuerza de extracción de la herramienta a las necesidades del cliente.

Particularidades y ventajas adicionales de la invención se deducen de la descripción siguiente de un ejemplo de realización preferido mediante el dibujo. Muestran:

la figura 1 un dispositivo tensor según la invención en una posición de tensión;

la figura 2 el dispositivo tensor mostrado en la figura 1 en una posición de retención y

la figura 3 el dispositivo tensor mostrado en la figura 1 en una posición de cambio de herramienta.

En las figuras 1 a 3 se muestran un dispositivo tensor para tensar una herramienta 1 de fuste hueco en un husillo 2 de la máquina de una máquina-herramienta en una posición de tensión, una posición de retención y una posición de cambio de herramienta en cada caso en un corte longitudinal. La herramienta 1 de fuste hueco presenta un fuste 3 hueco cónico, que se acopla con un cono 4 interno correspondiente en el extremo anterior del husillo 2 de la máquina de cilindro hueco.

El dispositivo tensor contiene un manguito 6 eyector dispuesto en el husillo 2 de la máquina de manera concéntrica a su eje 5 central, sobre el que está guiado un manguito 7 tensor de manera axialmente desplazable. El manguito 6 eyector está sujeto en el extremo anterior de una barra 8 de tracción, que está pretensada hacia atrás (en la figura 1, hacia la derecha) mediante una disposición de muelle no representada y que es desplazable contra la disposición de muelle en la dirección de la herramienta 1 de fuste hueco por medio de un dispositivo de accionamiento tampoco representado. La barra 8 de tracción tiene en su extremo anterior dirigido a la herramienta 1 de fuste hueco una rosca 9, sobre la que está atornillado el manguito 6 eyector. Mediante un tornillo 10 de bloqueo adicional se fija axialmente el manguito 7 tensor a la barra 8 de tracción. El manguito 7 tensor está guiado de manera axialmente desplazable sobre el manguito 6 eyector entre un saliente 11 anular anterior y un collar 12 anular posterior de un casquillo 13 intercalado sujeto en el extremo posterior del manguito 6 eyector. En el ejemplo de realización mostrado el casquillo 13 intercalado está atornillado por detrás por ejemplo mediante una rosca correspondiente en el manguito 6 eyector. Mediante un muelle 14 de compresión se pretensa el manguito 7 tensor con respecto al manguito 6 eyector hacia atrás. Para ello el muelle 14 de compresión está tensado entre el lado 15 frontal anterior del manguito 7 tensor y una tuerca 16 de pretensión, que está atornillada sobre una rosca 17 externa en el extremo anterior radialmente extendido del manguito 6 eyector. La fuerza de pretensión puede ajustarse mediante el ajuste correspondiente de la tuerca 16 de pretensión. Para el soporte del manguito 6 eyector durante el ajuste de la tuerca 13 de pretensión están dispuestos en el lado frontal del manguito 6 eyector orificios 18 axiales para una herramienta correspondiente.

En el lado externo del manguito 6 tensor están colocados varios elementos 19 de pinza a la misma distancia en la dirección circunferencial, que se extienden en paralelo al eje 5 central del husillo 2 de la máquina. Los elementos 19 de pinza tienen en su extremo anterior que indica hacia el fuste 3 hueco cónico un engrosamiento 20 radial con una primera superficie 21 de tensión formada por una sección cónica de superficie. Esta superficie 21 de tensión en la posición de tensión representada en la figura 1 está en contacto con una superficie 22 interna cónica en el lado interno del fuste 3 hueco cónico. La superficie 22 interna cónica presenta frente al eje longitudinal del fuste 3 hueco cónico el mismo ángulo de inclinación que la primera superficie 21 de tensión de los elementos 19 de pinza. Los elementos 19 de pinza también tienen en su extremo posterior un engrosamiento 23 con una segunda superficie 24 de tensión inclinada de manera opuesta hacia la primera superficie 21 de tensión, con la que los elementos 19 de pinza se apoyan en una superficie 26 complementaria cónica dispuesta en una ranura 25 anular del husillo 2 de la máquina. La segunda superficie 24 de tensión de los elementos 19 de pinza también está formada por una sección cónica de superficie y presenta un ángulo de inclinación correspondiente a la inclinación de la superficie 26 complementaria.

El manguito 7 tensor tiene en el lado externo de su extremo anterior dirigido hacia el fuste 3 hueco cónico primeras zonas 27 cónicas de superficie de tensión, sobre las que se dispone una superficie 28 interna correspondiente en el extremo anterior de los elementos 19 de pinza. En el extremo posterior del manguito 7 tensor están previstas en su lado externo segundas zonas 29 cónicas de superficie de tensión, sobre las que se dispone una superficie 30 interna correspondiente en el extremo posterior de los elementos 19 de pinza. Las zonas 27 y 29 de superficie de tensión del manguito 7 tensor y las superficies 28 y 30 internas correspondientes de los elementos 19 de pinza están ajustadas entre sí de tal manera, que los elementos 19 de pinza se desplazan mediante el movimiento axial del manguito 7 tensor en una posición paralela al eje 5 central del husillo 2 de la máquina radialmente hacia fuera o hacia dentro.

Conectado a los extremos posteriores de los elementos 19 de pinza está dispuesto en el husillo 2 de la máquina un espaciador explicado con más detalle a continuación, mediante el que los elementos 19 de pinza se mantienen distanciados entre sí en la dirección circunferencial con una distancia determinada. El espaciador contiene un soporte 31 de tipo casquillo radialmente externo, que en su extremo dirigido hacia los elementos 19 de pinza presenta varios salientes 32 con la misma distancia en dirección circunferencial, que sobresalen en la dirección axial con superficies 33 frontales biseladas. El soporte 31 es desplazable sobre un casquillo 34 y mediante un muelle 35 de compresión está montado con carga en la dirección de los elementos 19 de pinza. El casquillo 34 tiene en su extremo posterior un reborde 36 anular y está en contacto con su superficie 37 frontal posterior con una superficie 38 anular en el interior del husillo 2 de la máquina. En el casquillo 34 está dispuesto un manguito 39 concéntrico con respecto a su eje longitudinal, que con su superficie frontal posterior está en contacto con el reborde 36 anular y que en su extremo anterior presenta varios segmentos 40 anulares distanciados en la dirección circunferencial y que sobresalen entre los salientes 32 del soporte 31 con superficies 41 de contacto oblicuas.

Tal como se deduce de la figura 2, los salientes 32 del soporte 31 se acoplan con una ranura 42 en el extremo trasero de los elementos 19 de pinza y con su superficie 33 frontal biselada están en contacto con una superficie 43 complementaria correspondientemente oblicua en el fondo de la ranura 42. El manguito 39 está en contacto con sus superficies 41 de contacto oblicuas con un bisel 44 en el extremo posterior de los elementos 19 de pinza. El bisel 44 presenta una inclinación opuesta con respecto a la superficie 43 complementaria inclinada.

El dispositivo tensor anteriormente descrito funciona de la manera siguiente:

En la posición de tensión representada en la figura 1 se empuja el manguito 6 eyector a través de la barra 8 de tracción y una disposición de muelle, no representada, realizada como paquete de muelle de disco hasta una posición retraída allí mostrada. En esta posición el manguito 7 tensor está en contacto con el saliente 11 anular del manguito 6 eyector, encontrándose el muelle 14 de compresión en un estado comprimido. A través del manguito 7 tensor los elementos 19 de pinza se empujan en esta posición radialmente hacia fuera, estando las superficies 21 y 24 de tensión acopladas con la superficie 22 interna cónica en el fuste 3 hueco cónico o la superficie 26 complementaria en el husillo 2 de la máquina. De este modo la herramienta 1 de fuste hueco se mantiene bajo tracción en el husillo 2 de la máquina.

Para liberar el dispositivo tensor se desplaza el manguito 6 eyector con ayuda de la barra 8 de tracción, por ejemplo mediante un émbolo hidráulico u otro mecanismo de accionamiento adecuado desde la posición de tensión mostrada en la figura 1 en la dirección de la herramienta 1 de fuste hueco, hasta que adopta la posición mostrada en la figura 2. Mediante el movimiento hacia delante del manguito 6 eyector también se desplaza el manguito 7 tensor en la dirección de la herramienta 1 de fuste hueco, moviéndose los elementos de pinza en contacto con el lado externo del manguito 7 tensor radialmente hacia dentro. Sin embargo el manguito 7 tensor guiado de manera desplazable sobre el manguito 6 eyector no participa en todo el movimiento axial del manguito 6 eyector, sino que se mantiene en una posición de retención representada en la figura 2 mediante el muelle 14 de compresión. En esta posición de retención los elementos 19 de pinza en contacto con el lado externo del manguito 7 tensor están tan desplazados radialmente hacia dentro que ya sólo una zona reducida de sus superficies 21 de tensión está acoplada con la superficie 22 interna cónica en el lado interno del fuste 3 hueco cónico. En esta posición la herramienta 1 de fuste hueco aún se mantiene en el husillo 2 de la máquina, aunque el manguito 6 eyector y la barra 2 de tracción con su mecanismo de accionamiento ya se encuentran en una posición de liberación.

Cuando la herramienta 1 de fuste hueco se extrae a continuación por ejemplo mediante un cambiador de herramientas automático del husillo 2 de la máquina, los elementos 19 de pinza siguen desplazándose radialmente hacia dentro, por lo que el manguito 6 eyector se desplaza contra la fuerza del muelle 14 de compresión desde la posición de retención mostrada en la figura 2 hacia una posición de cambio de herramienta representada en la figura 3. En esta posición los elementos 19 de pinza en contacto con el lado externo del manguito 7 tensor están tan desplazados entonces radialmente hacia dentro que sus superficies 21 de tensión se desacoplan de la superficie 22 interna cónica en el lado interno del fuste 3 hueco cónico y puede retirarse la herramienta 1 de fuste hueco sin más.

Por ello el mecanismo de accionamiento para liberar el dispositivo tensor ya puede activarse antes del acoplamiento de un dispositivo de cambio de herramienta automático con la herramienta 1 de fuste hueco, por lo que se posibilita una reducción de los tiempos de cambio de herramienta.

Claims (12)

1. Dispositivo para tensar un portaherramientas o una herramienta (1) con fuste hueco dotada de un fuste (3) hueco cónico en un husillo (2) de la máquina dotado de un cono (4) interno, especialmente una máquina-herramienta, con un manguito (7) tensor axialmente desplazable en el husillo (2) de la máquina, una barra (8) de tracción que puede moverse entre una posición de liberación y una posición de tensión para el desplazamiento del manguito (7) tensor y varios elementos (19) de pinza asociados con el manguito (7) tensor, que pueden moverse radialmente mediante el desplazamiento del manguito (7) tensor y que presentan superficies (21, 24) de tensión para su contacto con una superficie (22) cónica del fuste (3) hueco cónico y una superficie (26) complementaria en el husillo (1) de trabajo, caracterizado porque el manguito (7) tensor es axialmente desplazable con respecto a la barra (8) de tracción y está pretensado axialmente mediante un muelle (14) de compresión contra el movimiento de liberación de la barra (8) de tracción.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito (7) tensor está guiado de manera desplazable sobre un manguito (6) eyector unido fijamente con la barra (8) de tracción.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el manguito (7) tensor es desplazable entre un saliente (11) anular anterior y un collar (12) anular posterior.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el saliente (11) anular anterior está dispuesto en el manguito (6) eyector y el collar (12) anular posterior está dispuesto en un casquillo (13) intercalado sujeto en el extremo posterior del manguito (6) eyector.

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el manguito (6) eyector está atornillado sobre una rosca (9) en el extremo anterior de la barra (8) de tracción.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el manguito (6) eyector está fijado a la barra (8) de tracción mediante un tornillo (10) de bloqueo adicional.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el muelle (14) de compresión está tensado entre el lado (15) frontal anterior del manguito (7) tensor y una tuerca (16) de pretensión.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la tuerca (16) de pretensión está atornillada sobre una rosca (17) exterior en el extremo anterior del manguito (6) eyector.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los elementos (19) de pinza se mantienen distanciados entre sí en la dirección circunferencial a través de un espaciador (31, 39).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el espaciador (31, 39) presenta un soporte (31) de tipo casquillo radialmente externo con superficies (33) frontales biseladas en salientes (32) que sobresalen axialmente para su contacto con superficies (42) complementarias oblicuas en el lado posterior de las mordazas (19) tensoras.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el soporte (31) se carga mediante un muelle (35) de compresión en la dirección de las mordazas (19) tensoras.

12. Dispositivo según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque el espaciador (31, 39) presenta un manguito (39) interno concéntrico con respecto al soporte (31), que contiene varios segmentos (40) anulares distanciados en la dirección circunferencial y que sobresalen entre los salientes (32) del soporte (31) con superficies (41) de contacto oblicuas para el contacto con un bisel (44) de los elementos (19) de pinza.