ES2292037T3 - Cubierta telescopica para una maquina herramienta. - Google Patents

Abstract

Cubierta telescópica para una máquina herramienta con - diversos elementos de cubierta (2, 3, 4, 5) desplazables mutuamente entre sí telescópicamente en una dirección longitudinal (21), de los cuales los elementos de cubierta contiguos están formados respectivamente por un primer y un segundo elemento de cubierta (2, 3; 3, 4; 4, 5), y - un mecanismo de arrastre (12) dispuesto respectivamente entre el primer y segundo elemento de cubierta (2, 3; 3, 4; 4, 5), comprendiendo - el mecanismo de arrastre (12) * un elemento de arrastre (19, 20; 36) dispuesto en una pared longitudinal (7, 8) del primer elemento de cubierta (2; 3; 4), con una superficie de asiento (22, 24; 36) ascendente o descendente en dirección longitudinal (21), y * un elemento de contacto (17) dispuesto desplazable en una pared posterior (9) del segundo elemento de cubierta (3; 4; 5), desplazable contra un elemento acumulador (28) y móvil a lo largo de la superficie de asiento (22, 24; 36), que asienta contra la superficie de asiento (22, 24) con una tensión mecánica provocada por el elemento acumulador (28) y dependiente de una posición en dirección longitudinal (21), caracterizada porque el elemento de arrastre (19, 20; 36) presenta por lo menos un tramo con una pendiente ascendente o descendente curvada cóncava de la superficie de asiento (22, 23, 24, 25; 37, 40).

Description

Cubierta telescópica para una máquina herramienta.

La invención se refiere a una cubierta telescópica para una máquina herramienta conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Una cubierta telescópica de esta clase se conoce por el documento EP 0 875 337 A1. Se emplea especialmente para cubrir una guía de una máquina herramienta con el fin de protegerla contra la suciedad durante el funcionamiento de la máquina herramienta. Los elementos de cubierta desplazables mutuamente entre sí llevan un mecanismo de frenado que presenta un elemento de arrastre en forma de cuña así como elementos de contacto comprimidos elásticamente de modo hidráulico o neumático contra el elemento de arrastre, sirviendo estos últimos como zapatas de freno.

La cubierta telescópica se extiende y recoge a menudo durante el funcionamiento. Al hacerlo, actúan sobre los distintos elementos de cubierta unas fuerzas elevadas al acelerar y frenar, en particular unas fuerzas de choque elevadas. Si en futuras aplicaciones previstas la cubierta telescópica ha de desplazarse con velocidades superiores a 60 m/min., se producen unas fuerzas muy elevadas que a la larga pueden dar lugar en la zona del mecanismo de arrastre a una fatiga del material y a un desgaste del material. Además, el choque seco de los resaltes de material que sobresalen da lugar a un ruido de fondo intenso.

Por el documento EP 0 370 078 B1 se conoce otra cubierta telescópica que presenta un mecanismo de arrastre.

En este caso el mecanismo de arrastre está formado esencialmente por un resalte de material que en la zona de la pared posterior del elemento de cubierta sobresale un poco de la pared de cubierta longitudinal del elemento de cubierta. En el caso de un movimiento de extensión grande, el resalte que sobresale tropieza contra un tope contrario o en un rascador del elemento de cubierta contiguo y lo arrastra. También en este caso aparecen los efectos inconvenientes ya citados.

El objetivo de la invención consiste por lo tanto en describir una cubierta telescópica del tipo genérico que se pueda desplazar permanentemente con altas velocidades y con reducida formación de ruido.

Para conseguir este objetivo se describe un sistema telescópico conforme a las características de la reivindicación 1. La realización conforme a la invención da lugar a que al extender y recoger la cubierta telescópica se impiden choques duros en resaltes de material o en paredes posteriores de los elementos de cubierta. En cambio el arrastre del elemento de cubierta contiguo tiene lugar de forma amortiguada. Cuanto más se desplace el elemento de contacto a lo largo de la superficie de asiento en rampa del elemento de arrastre, por ejemplo durante un movimiento de extensión, tanto mayor va siendo la presión de apriete ejercida por el elemento acumulador entre el elemento de contacto y la superficie de asiento, y como consecuencia de ello, tanto mayor resulta el efecto de arrastre que actúa sobre el elemento de cubierta contiguo. La magnitud de la tensión mecánica entre el elemento de contacto y la superficie de asiento depende de la posición del elemento de contacto en la superficie de asiento. En lugar de un choque muy abrupto se produce conforme a la invención un efecto de arrastre de incremento continuo. Esto cuida al material y reduce también la formación de ruido. Además se produce un arrastre entre dos elementos de cubierta contiguos, no sólo sucesivo y por parejas sino también de modo simultáneo entre varias parejas de elementos de cubierta contiguos. Con un ascenso o descenso de la superficie de asiento curvado, al menos por tramos, se puede ajustar con gran precisión la variación de la presión de apriete en dirección longitudinal, y con ello el efecto de arrastre entre los elementos de cubierta
contiguos.

Si de acuerdo con la reivindicación 2, el elemento de arrastre presenta una segunda superficie de asiento que también asciende o desciende en dirección longitudinal, y si en la pared posterior del segundo elemento de cubierta está dispuesto un segundo elemento de contacto desplazable a lo largo de la segunda superficie de asiento, se obtiene un guiado muy bueno y una alta estabilidad mecánica. Resulta especialmente sencilla de fabricar la realización en forma de cuña del elemento de arrastre descrita en la reivindicación 3.

Si tal como se describe en la reivindicación 4 hay un primer elemento de arrastre dispuesto en el borde anterior de la pared longitudinal, mirando en sentido de extensión, y un segundo elemento de arrastre en el borde posterior de la pared longitudinal, se consigue el efecto de arrastre amortiguado ventajoso en ambos sentidos longitudinales, tanto en sentido de extensión como de recogida. En el perfeccionamiento favorable según la reivindicación 5 se ha previsto la realización de los dos elementos de arrastre con igual construcción. De este modo se reduce la diversidad de componentes necesarios y como consecuencia de ello el gasto de fabricación.

Pero también existe la posibilidad de conseguir un efecto de arrastre amortiguado en ambos sentidos longitudinales mediante un único elemento de arrastre realizado de acuerdo con la reivindicación 6.

La fijación del elemento de contacto en la pared posterior, prevista según la reivindicación 7, logra una estructura estable y en particular el establecimiento de un contacto firme con la superficie de asiento por parte del elemento de contacto, ya que de este modo se puede ajustar una fuerza de apriete muy elevada.

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Es favorable la variante según la reivindicación 8 en la que el elemento de contacto es un rodillo alojado de forma giratoria. Esto asegura un desplazamiento con bajo desgaste a lo largo de la superficie de asiento y da lugar a una vida útil larga.

Si, tal como se indica en la reivindicación 9, están previstos en ambas paredes laterales longitudinales sendos mecanismos de arrastre, se obtiene un guiado muy bueno y alta estabilidad mecánica. Entre los elementos de cubierta contiguos no se puede producir entonces prácticamente ningún ladeo o par de giro indeseable durante la recogida y la extensión.

Otras características, ventajas y detalles de la invención se deducen de la siguiente descripción de ejemplos de realización, sirviéndose del dibujo. Las Figuras muestran:

Figura 1 una vista frontal parcialmente seccionada de un ejemplo de realización de una cubierta telescópica con elementos de cubierta desplazables mutuamente entre sí y acoplados por medio de mecanismos de arrastre,

Figura 2 la sección longitudinal II-II según la Figura 1 en una representación despiezada,

Figura 3 un ejemplo de realización de un módulo de contacto fijado en las paredes posteriores de los elementos de cubierta según la Figura 1, utilizando rodillos como elementos de contacto, en una vista por detrás,

Figuras 4 y 5 el módulo de contacto conforme a la Figura 3 en combinación con un elemento de arrastre fijado en las paredes longitudinales laterales de los elementos de cubierta según la Figura 1, en una vista lateral,

Figuras 6 a 8 la cubierta telescópica, conforme a la Figura 1 en posición recogida, parcialmente extendida o completamente extendida, en una vista lateral en sección y

Figura 9 otro ejemplo de realización de un elemento de arrastre aplicado a

las paredes longitudinales laterales de los elementos de cubierta conformes a la Figura 1.

En la Figura 1 está representado un ejemplo de realización de una cubierta telescópica 1 para una máquina herramienta, no representada con mayor detalle, en una vista frontal parcialmente seccionada. La cubierta telescópica 1 comprende varios elementos de cubierta 2, 3, 4 y 5, que en el ejemplo de realización son un total de cuatro, que pueden desplazase mutuamente entre sí en dirección longitudinal. La dirección longitudinal es igual a la dirección perpendicular al plano del dibujo de la Figura 1. Los elementos de cubierta 2 a 5 tienen forma de cajón y presentan cada uno una pared de cubierta longitudinal 6, dos paredes longitudinales laterales 7 y 8 así como una pared posterior 9 parcialmente recortada. En la pared posterior 9 van colocados dos elementos deslizantes 10 que descansan con posibilidad de deslizamiento sobre una guía no representada de la máquina herramienta. Los elementos de cubierta 2 a 5 están soportados mutuamente por los rascadores 11 representados en la Figura 2, que van fijados por el interior en el borde orientado hacia el respectivo elemento de cubierta contiguo 3 a 5.

Entre cada dos elementos de cubierta contiguos 2 a 5 está situado respectivamente un mecanismo de arrastre 12 en la zona de las dos paredes longitudinales laterales 7 y 8. Los mecanismos de arrastre12 comprenden varios componentes parciales, de los cuales solamente se ha reproducido en la Figura 1 un módulo de contacto 13 montado en la pared posterior 9. El módulo de contacto 13 tiene dos carros 14 y 15 que se pueden desplazar a lo largo de un árbol fijo 16, realizado como guía, perpendicularmente a la dirección longitudinal de la cubierta telescópica 1. En cada uno de los carros 14 y 15 va montado como elemento de contacto un rodillo 17 ó 18 alojado de forma giratoria respectivamente. Los rodillos 17 y 18 sobresalen lateralmente sobre la correspondiente pared longitudinal lateral 7 u 8.

Otros componentes de los mecanismos de arrastre 12 se deducen de la representación despiezada conforme a la Figura 2, que muestra la sección longitudinal designada por II-II en la Figura 1. Se trata de elementos de arrastre planos 19, 20 esencialmente en forma de cuña, que van fijados a la cara interior de las paredes laterales longitudinales 7 y 8 delante o detrás respectivamente, mirando en el sentido de extensión 21. El sentido de extensión 21 designa la dirección longitudinal al desplazar los elementos de cubierta 2 a 5 al separarlos.

Los elementos de arrastre 19 están orientados con su punta hacia delante, de manera que se forma una superficie de asiento superior 22 que va descendiendo en el sentido de extensión 21, y una superficie de asiento inferior 23 que va ascendiendo en el sentido de extensión 21. En cambio los elementos de arrastre 20 están orientados con su punta hacia atrás. En consecuencia, tienen una superficie de asiento superior 24 que va ascendiendo en sentido de extensión 21, y una superficie de asiento inferior 25 que va descendiendo en sentido de extensión 21. Las superficies de asiento 22 a 25 tienen tramos con ascenso o descenso lineal y otros con ascenso o descenso curva. Los elementos de arrastre 19 y 20 son de construcción idéntica pero van montados con distinta orientación.

El elemento de cubierta posterior y el anterior 2 ó 5 respectivamente se diferencian de los elementos de cubierta interiores 3 y 4, en que salvo las dimensiones exteriores, tienen una disposición esencialmente igual. Debido a este alto grado de semejanza, el elemento de cubierta 4 no se ha representado también en la Figura 2. Por lo demás y según la longitud de extensión deseada pueden estar previstos un número cualquiera de elementos de cubierta interiores. La pared posterior 9 del elemento de cubierta 2, al igual que una pared anterior del elemento de cubierta 5, van fijados a un elemento de la máquina herramienta. El elemento de cubierta posterior 2 presenta únicamente los elementos de arrastre 19 y 20 pero ningún módulo de contacto 13. En el elemento de cubierta anterior 5 sucede exactamente al revés. Sólo está previsto el módulo de contacto 13. En cambio los elementos de cubierta interiores 3 y 4 llevan respectivamente todos los componentes del mecanismo de arrastre 12.

En la Figura 3 está representado un ejemplo de realización de los módulos de contacto 13 fijados a las paredes posteriores 9 de los elementos de cubierta 3 a 5, en una vista en sección desde atrás, es decir mirando en el sentido de extensión 21. Los carros 14 y 15 de construcción esencialmente igual están representados sin sus paredes posteriores. Los carros 14 y 15 tienen respectivamente una pared guía central y una exterior 26 ó 27 respectivamente, que presentan cada una un orificio a través del cual pasa el árbol 16. La pared guía central 26 forma un primer asiento para un muelle 28 colocado alrededor del árbol 16. Un segundo asiento del muelle está formado por la placa de tope 29 unida firmemente al árbol 16, y que está situada entre la pared guía central y la exterior 26 ó 27 respectivamente. También la placa de tope 29 tiene un orificio a través del cual pasa el árbol 16, y en la cual está prevista una unión fija con el árbol 16. La placa de tope 29 va unida firmemente a una placa base 30 que a su vez va fijada a la pared posterior 9. Las uniones fijas citadas están realizadas por ejemplo como uniones atornilladas.

Mediante la placa tope 29 y la placa base 30 queda el árbol 16 montado en posición fija con relación a la pared posterior 9, mientras que los carros 14 y 15 se pueden desplazar a lo largo del árbol 16. Las paredes guía 26 y 27 fabricadas en particular de latón permiten un movimiento de deslizamiento a lo largo del árbol 16 y de la placa base 30, estando estos dos fabricados preferentemente de acero.

Los rodillos 17 y 18 van fijados en una pared lateral 31 del carro 14 ó 15 respectivamente, que une entre sí la pared guía central y la exterior 26 y 27 respectivamente. Los rodillos 17 y 18 están dispuestos simétricos con respecto a un centro 32 del módulo de contacto 13. Sus superficies de rodadura tienen entre sí una separación D que es mayor que cero incluso en la posición de reposo del módulo de contacto 13 representado en la Figura 3, en la que los carros 14 y 15 hacen contacto entre sí con sus paredes guía centrales 26.

A continuación se describe el funcionamiento de la cubierta telescópica 1 y en particular de los mecanismos de arrastre 12, haciendo referencia a las representaciones de las Figuras 4 a 8.

Los módulos de contacto 13 y los respectivos elementos de arrastre correspondientes 19 y 20 están posicionados entre sí de modo que el centro 32 del módulo de contacto 13 y un eje central 33 de los elementos de arrastre 19 y 20 quedan alineados. Durante un movimiento de recogida o extensión de la cubierta telescópica 1, los elementos de arrastre 19 ó 20 de uno de los elementos de cubierta 2 a 4 penetran en el respectivo elemento de cubierta contiguo 3 a 5 entre la separación entre los rodillos 17 y 18. Como se puede ver en la Figura 4, para una determinada posición relativa de los elementos de cubierta contiguos 2 y 3, 3 y 4 ó 4 y 5 se produce por primera vez un asiento del rodillo 17 en la superficie de asiento ascendente 24 del elemento de arrastre 20, y del rodillo 18 en la superficie de asiento descendente 25 de elemento de arrastre 20. A partir de este momento actúa un efecto de arrastre entre los elementos de cubierta contiguos 2 y 3, 3 y 4 ó 4 y 5.

Si se continúa con el movimiento de la cubierta telescópica 1 en el sentido de recogida 21a, los rodillos 17 y 18 se desplazan a lo largo de las superficies de asiento 24 ó 25 respectivamente, con lo cual los carros 14 y 15 se desplazan a lo largo del árbol 16, venciendo la fuerza de los muelles 28, en la dirección de las flechas de movimiento 34 y 35 orientadas perpendicularmente a la dirección de extensión 21. Va aumentando la separación D. Los muelles 28 comprimen los rodillos 17 y 18 contra las superficies de asiento 24 y 25 respectivamente, con una tensión mecánica
(= presión) que depende de la posición de los rodillos 17 y 18 sobre las superficies de asiento 24 y 25 respectivamente. De acuerdo con el trazado ascendente y descendente de las superficies de asiento 24 y 25 respectivamente, esta fuerza va aumentando de modo continuo hasta alcanzar la posición final representada en la Figura 5. De este modo aumenta también el grado de acoplamiento mecánico entre los elementos de cubierta contiguos 2 y 3, 3 y 4 ó 4 y 5, y con ello aumenta también de modo continuo el efecto de arrastre. En conjunto y gracias a la acción de los muelles se obtiene un efecto de arrastre amortiguado.

En las Figuras 6 a 8, la cubierta telescópica 1 está representada en una vista lateral en sección en posición recogida, parcial o totalmente extendida. En la posición recogida (Figura 6) y en la posición totalmente extendida (Figura 8), los rodillos 17 y 18 de los módulos de contacto 13 se encuentran en las respectivas posiciones extremas sobre las superficies de asiento 22 y 23 de los elementos de arrastre 19 o sobre las superficies de asiento 24 y 25 de los elementos de arrastre 20. Los carros 14 y 15 se encuentran entonces separados al máximo.

Al recoger, los elementos de arrastre 19 dan lugar a un efecto de arrastre amortiguado, mientras que los elementos de arrastre 20 son responsables de un efecto de arrastre amortiguado al extender. El funcionamiento es idéntico en ambos casos y se corresponde con lo descrito anteriormente.

En la posición extendida sólo parcialmente representada en la Figura 7, los módulos de contacto 13 se encuentran respectivamente en la zona intermedia entre los elementos de arrastre 19 y 20. Ninguno de los rodillos 17 y 18 asienta en una de las superficies de asiento 22 a 25, de modo que los carros 14 y 15 hacen tope entre sí respectivamente en el centro 32. Este estado presupone que todos los elementos de cubierta 2 a 5 se desplazan separándose o reuniéndose de modo absolutamente uniforme. Los mecanismos de arrastre 12 realizados esencialmente idénticos entre los elementos de cubierta contiguos 2 y 3, 3 y 4 y 4 y 5 provocan ventajosamente un movimiento lo más uniforme y simultáneo posible de los elementos de cubierta 3 a 5, suponiéndose que el elemento de cubierta 2 va fijado en una parte estática de la máquina herramienta.

No obstante, una uniformidad de movimiento absoluta depende también de condiciones de funcionamiento externas, tales como por ejemplo la suciedad acumulada sobre la respectiva pared de cubierta longitudinal 6. Por eso puede suceder en la práctica que no todos los módulos de contacto se encuentren en una posición relativa exactamente igual con respecto a los correspondientes elementos de arrastre 19 y 20. También pueden surgir variaciones si los elementos de cubierta 2 a 5 tienen una dimensión longitudinal distinta. A pesar de ello, los mecanismos de arrastre 12 amortiguados utilizados permiten en conjunto un movimiento de la cubierta telescópica 1 de muy buen trato para el material y baja en desgaste y ruido.

El principio descrito de arrastre amortiguado se puede adaptar de modo flexible al respectivo caso de aplicación.

Así por ejemplo caben otras formas de realización de los elementos de arrastre 19 y 20. En particular se puede variar dentro de amplios límites el contorno de las superficies de asiento 22 a 25 descendentes o ascendentes. Cabe imaginar variantes en las que el ascenso o descenso no sea lineal sino exclusivamente en curva. También caben radios de curvatura diferentes. Por medio de la elección de este contorno se puede ajustar la variación de la fuerza de apriete y con ello el efecto de arrastre, según las necesidades de cada caso individual.

El mecanismo de arrastre 13 también puede estar realizado de un solo lado en lugar de dos lados, de modo que esté previsto solamente un rodillo 17 ó 18 y sólo unas superficies de asiento superiores o inferiores 22 y 24 ó 23 y 25.

Otro ejemplo de realización de un elemento de arrastre 36 está representado en la Figura 9. Éste representa una combinación de los elementos de arrastre 19 y 20. Una superficie de asiento superior 37 muestra en la parte anterior, vista en sentido de extensión 21, un tramo parcial ascendente 38, y en la zona posterior vista en sentido de extensión 21 un tramo parcial descendente 39. En una superficie de asiento inferior 40 las condiciones son inversas. En la parte anterior hay un tramo parcial descendente 10 y en la parte posterior un tramo parcial ascendente 42. En ese caso los rodillos 17 y 18 están permanentemente en contacto con las superficies de asiento 37 y 40. Esto reduce la formación de ruido.

Como alternativa a los rodillos 17 y 18 se pueden emplear por principio también elementos de contacto en forma de elementos de fricción. Igualmente se puede sustituir el muelle 28 por otro elemento acumulador, por ejemplo un cuerpo elástico de forma o un elemento magnético. Los elementos de arrastre 19, 20 y 36 pueden estar fabricados según necesidad de un metal, de una aleación metálica o de un material plástico.

Claims (9)

1. Cubierta telescópica para una máquina herramienta con

-

diversos elementos de cubierta (2, 3, 4, 5) desplazables mutuamente entre sí telescópicamente en una dirección longitudinal (21), de los cuales los elementos de cubierta contiguos están formados respectivamente por un primer y un segundo elemento de cubierta (2, 3; 3, 4; 4, 5), y

-

un mecanismo de arrastre (12) dispuesto respectivamente entre el primer y segundo elemento de cubierta (2, 3; 3, 4; 4, 5),

comprendiendo

-

el mecanismo de arrastre (12)

\sqbullet

un elemento de arrastre (19, 20; 36) dispuesto en una pared longitudinal (7, 8) del primer elemento de cubierta (2; 3; 4), con una superficie de asiento (22, 24; 36) ascendente o descendente en dirección longitudinal (21), y

\sqbullet

un elemento de contacto (17) dispuesto desplazable en una pared posterior (9) del segundo elemento de cubierta (3; 4; 5), desplazable contra un elemento acumulador (28) y móvil a lo largo de la superficie de asiento (22, 24; 36), que asienta contra la superficie de asiento (22, 24) con una tensión mecánica provocada por el elemento acumulador (28) y dependiente de una posición en dirección longitudinal (21),

caracterizada porque

el elemento de arrastre (19, 20; 36) presenta por lo menos un tramo con una pendiente ascendente o descendente curvada cóncava de la superficie de asiento (22, 23, 24, 25; 37, 40).

2. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de arrastre (19, 20; 36) presenta una segunda superficie de asiento (23, 25; 40), y porque en la pared posterior (9) del segundo elemento de cubierta (3; 4; 5) está situado un segundo elemento de contacto (18) desplazable a lo largo de la segunda superficie de asiento (23, 25; 40).

3. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de arrastre (19, 20 tiene forma de cuña.

4. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de arrastre (21) está dispuesto en un borde anterior de la pared longitudinal (7, 8) y presenta una superficie de asiento ascendente en sentido de extensión (21), y porque en el borde posterior de la pared longitudinal (7, 8) del primer elemento de cubierta (2; 3; 4) está dispuesto un segundo elemento de arrastre (20) con una superficie de asiento (22) descendente en sentido de extensión (21).

5. Cubierta telescópica según la reivindicación 4, caracterizada porque los dos elementos de arrastre (19, 20) son de igual construcción.

6. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque la superficie de asiento (37) del elemento de arrastre (36) asciende en una zona anterior de la pared longitudinal (7, 8) en sentido de extensión (21), y en una zona posterior de la pared longitudinal (7, 8) desciende en sentido de extensión (21).

7. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de contacto (17, 18) va fijado en la pared posterior (9) mediante un carro (14, 15) desplazable a lo largo de una guía (16), orientada perpendicularmente a la dirección longitudinal (21), y venciendo la fuerza del elemento acumulador (28).

8. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque el elemento de contacto es un rodillo (17, 18) alojado de forma giratoria.

9. Cubierta telescópica según la reivindicación 1, caracterizada porque entre el primer y el segundo elemento de cubierta (2, 3; 3, 4; 4, 5) están previstos dos mecanismos de arrastre (12), de los cuales respectivamente uno está dispuesto en una de dos paredes laterales longitudinales (7, 8).