ES2306652T3 - Unidad portaherramientas para cabezales portamandril. - Google Patents
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Abstract
Unidad portaherramientas para cabezales portamandril que se usa para maquinado donde de la parte trabajada se extraen fragmentos y material de descarte producidos como consecuencia del maquinado, que comprende: un husillo (15) sostenedor de herramienta (10) que tiene un primer extremo (16) que se conecta con el cabezal (6) portamandril (7) y un segundo extremo (17) en el cual está colocada una herramienta (10); un dispositivo de extracción (18) asociado al husillo (15) sostenedor de herramienta (10), dicho dispositivo de extracción comprendiendo: un primer envoltorio (22) dispuesto coaxialmente por encima del husillo (15) sostenedor de herramienta (10) a través de adecuados medios de acoplamiento (25) aptos para impedir el movimiento axial relativo entre el primer envoltorio (22) y el husillo (15) portaherramientas pero permitiéndole a este último girar libremente alrededor de su eje (11); un segundo envoltorio (26) asociado al primer envoltorio (22) y que comprende una boca de extremidad (27) que está dispuesta coaxial con el husillo (15) sostenedor de herramienta (10) y a través de la cual puede pasar la herramienta (10), dicho segundo envoltorio (26) estando en condiciones de moverse axialmente con respecto al primer envoltorio (22) y con respecto al husillo (15) entre una primera posición en la cual está lejos del primer envoltorio (22) y donde la boca (27) cubre la herramienta (10) y una posición en la cual está cerca del primer envoltorio (22) y donde la herramienta (10) se ha movido a través de la boca de extremidad (27); al menos un primer tubo (19) que tiene por lo menos un primer extremo (20) y un segundo extremo (21) provisto de primeros medios de conexión (40) adecuados para conectar el primer tubo (19) a los correspondientes segundos medios de conexión (41) asociados al cabezal (6) portamandril (7) y conectados a medios (43, 46) para producir un flujo de fluido a una presión determinada a lo largo del primer tubo (19) de manera de extraer el material de desperdicio producido por el maquinado desde un área (B) cerca de la herramienta, dicho primer envoltorio (22) comprendiendo una abertura pasante periférica (28) que tiene un primer extremo (29), situado en correspondencia de los primeros medios de conexión (40), y un segundo extremo (30) orientado hacia el segundo envoltorio (26) que comprende un primer tramo (31) del primer tubo (19), el primer tramo (31) del primer tubo (19) comenzando en correspondencia del área (B) cerca de la herramienta (10) y terminando en una correspondiente porción final (32) del segundo envoltorio (26) orientada hacia el primer envoltorio (22), el primer tramo (31) del primer tubo (19) estando conectado a la abertura (28) a través de medios de conexión herméticos (34); la unidad portaherramientas estando caracterizada por el hecho que los medios de conexión herméticos (34) comprenden un manguito (34) que tiene un primer extremo (35), fijado al primer tramo (31) del primer tubo (19), y un segundo extremo (36), unido mediante una conexión hermética al segundo extremo (30) de la abertura pasante (28) y en condiciones de deslizarse dentro de la abertura (28) durante el movimiento axial del segundo envoltorio (26) con respecto al primer envoltorio (22), el manguito (34) deslizándose dentro de la abertura (28) de manera de mantener la continuidad del primer tubo (19).
Description
Unidad portaherramientas para cabezales
portamandril.
La presente invención se refiere a una unidad
portaherramientas para cabezales portamandril.
En particular, la presente invención se refiere
a una unidad portaherramientas para cabezales portamandril de
máquinas herramientas automáticas, centros de maquinado y sistemas
robotizados tales como por ejemplo, perforadoras, fresadoras,
escariadores y similares, en condiciones de realizar el maquinado en
seco con extracción de fragmentos de partes aún no trabajadas o
semiterminadas tales como, por ejemplo, moldes, matrices,
electrodos, laminado metálico y partes estructurales de elementos
complejos en general para la industria automotriz, aeronáutica y
mecánica en general, a la cual la presente descripción se referirá
sin por ello restringir el alcance del concepto inventivo.
Las máquinas herramientas automáticas del tipo
descrito arriba básicamente comprenden módulos operativos
principales soportados por estructuras de montaje tipo pórtico o
por montantes ambos con la posibilidad de moverse y los cuales
normalmente están provistos de un brazo adecuado para soportar en
correspondencia de uno de sus extremos, denominado "muñeca",
un cabezal portamandril. En el mandril, a su vez, se coloca el
portaherramientas con la herramienta.
El brazo de soporte, por lo tanto, tiene la
posibilidad de moverse por el espacio a través de los tres ejes
lineales de un sistema cinemático paralelo de referencia. Las
estructuras tipo pórtico y los montantes de cualquier máquina
herramienta pueden moverse a lo largo de esos ejes gracias a las
guías prismáticas y a los tornillos de bolas con los cuales están
equipadas las mismas estructuras tipo pórtico o los montantes.
Además, el cabezal portamandril está vinculado al extremo del brazo
de soporte mediante un manguito y, por lo tanto, puede girar
alrededor de tres ejes de rotación junto con el correspondiente
portaherramientas instalado en el mismo para realizar un
movimiento, inclinado o en línea recta, en el espacio.
Esas máquinas herramientas también están
provistas de depósitos que contienen una pluralidad de herramientas
y sus correspondientes portaherramientas a los cuales dicho brazo
puede acceder en cualquier momento durante el ciclo de maquinado
para cambiar los portaherramientas cuando, para realizar una
operación de maquinado diferente, se necesita otra herramienta.
Uno de los inconvenientes de las máquinas de
este tipo reside en el hecho que, durante las operaciones tales
como fresado, perforado y escariado, y especialmente en el caso de
operaciones de maquinado en seco, las herramientas de corte crean
una enorme cantidad de material de descarte con forma de fragmentos
relativamente finos, polvos y gases que, si se dirigen hacia la
atmósfera, pueden ser extremadamente peligrosos para los que
trabajan cerca de la máquina. Esta situación es más notable en el
caso que las partes que se están maquinando están hechas, por
ejemplo, de fibra de carbono, grafito, fibra plástica o yeso, cuyo
desperdicio de maquinado tiene un muy alto contenido de
contaminantes.
A partir del documento US 5.791.842 se conoce un
dispositivo para la eliminación de fragmentos según el preámbulo de
la reivindicación 1 que se usa en una máquina herramienta para
expulsar continuamente los fragmentos producidos por una
herramienta de corte, tal como una broca, a otro lugar, mientras se
está elaborando una pieza de trabajo con esa herramienta.
En este dispositivo hay un medio de campana de
aspiración con libertad de deslizamiento con respecto a una pieza
de trabajo para formar un espacio estanco alrededor de una
herramienta de corte tal como una broca montada en un husillo de la
máquina herramienta por medio de un órgano de montaje de la
herramienta de corte, y hay un tubo de aspiración de aire para
aspirar el aire que se halla en el espacio dentro de la campana.
El objetivo de la presente invención es el de
proporcionar una unidad portaherramientas para cabezales
portamandril según las reivindicaciones de 1 a 8 y una máquina
herramienta según las reivindicaciones 9 y 10.
Ahora se describirá la presente invención
haciendo referencia a los dibujos anexos que exhiben realizaciones
preferidas y en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática en
perspectiva de una parte de una máquina herramienta automática que
comprende un módulo operativo principal horizontal que soporta un
cabezal portamandril provisto de una unidad portaherramientas
hechos en conformidad con la presente invención;
- la figura 2 es una vista esquemática en
perspectiva de una parte de una máquina herramienta automática que
comprende un módulo operativo principal vertical que soporta un
cabezal portamandril provisto de una unidad portaherramientas
hechos en conformidad con la presente invención;
- la figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva de una realización de la unidad portaherramientas hecha
en conformidad con la presente invención;
- la figura 4 es una vista en sección
longitudinal, con algunas partes omitidas, de la unidad
portaherramientas mostrada en la figura 3;
- la figura 5 es una vista esquemática en
perspectiva, con algunas partes omitidas, de un cabezal portamandril
provisto de la unidad mostrada en la figura 3;
- la figura 6 es una vista esquemática en
perspectiva, con algunas partes omitidas, de un detalle de la figura
5;
- la figura 7 es una vista esquemática en
perspectiva de una segunda unidad portaherramientas; la segunda
unidad portaherramientas no forma parte de la invención reivindicada
más adelante y, por ende, se muestra a título exclusivamente
ilustrativo;
- la figura 8 es una vista en sección
longitudinal, con algunas partes omitidas, de la unidad
portaherramientas mostrada en la figura 7;
- la figura 9 es una vista esquemática en
perspectiva, con algunas partes omitidas, de un cabezal portamandril
provisto de la unidad mostrada en la figura 7.
Con referencia a las figuras 1 y 2, el número 1
denota una parte, en su conjunto, de una máquina herramienta
automática. La parte de la máquina herramienta indicada está
provista de un módulo operativo principal (2), que, en la
realización exhibida en la figura 1, está sostenido por una
estructura vertical (3), mientras que, en la realización exhibida
en la figura 2, el módulo operativo principal (2) está sostenido por
una estructura tipo pórtico horizontal (3). En ambas realizaciones
exhibidas, la estructura (3) posee un brazo (4) provisto en su
extremo (5), denominado muñeca, de un cabezal (6) portamandril
(7).
El módulo operativo (2) puede moverse en el
espacio por los tres ejes lineales (X, Y y Z) de un sistema de
coordenadas cartesianas y, por lo tanto, también el brazo (4) puede
moverse por dichos tres ejes. Observando con mayor detenimiento, el
módulo (2) se puede mover con respecto a la estructura (3) por guías
prismáticas convencionales y tornillos de bolas (no exhibidos) con
los cuales está equipada la misma estructura (3).
Como se puede ver en particular en las figuras 5
y 9, el cabezal (6) portamandril (7) está unido al extremo (5) del
brazo (4) mediante un manguito (8) que le permite al cabezal (6)
girar alrededor del eje (9) del brazo (4), paralelo al eje
cartesiano "Z". Además, el mandril (7), que transmite el
movimiento de corte rotacional a la herramienta (10) alrededor de
su eje de rotación (11), está conectado al cabezal (6) mediante un
perno de soporte (no exhibido) que le permite al mandril girar con
respecto al cabezal (6) alrededor de un eje (12) perpendicular al
eje del brazo (9) y en un plano transversal al mismo eje del brazo
(9). Por consiguiente, el cabezal (6) y su correspondiente mandril
(7) pueden realizar cualquier movimiento en el espacio, angular o en
línea recta.
La parte (1) de la máquina herramienta exhibida
en las figuras 1 y 2, además, está provista de un depósito
convencional, no exhibido en detalles sino representado
esquemáticamente como un bloque (13), que contiene una pluralidad
de unidades portaherramientas a las cuales puede acceder el brazo
(4) en cualquier momento durante el ciclo de maquinado para cambiar
los portaherramientas y, por ende, las herramientas, cada vez que,
para llevar a cabo una operación de maquinado diferente, se vuelva
necesario utilizar otra herramienta.
En las figuras 3, 4, 5, 7, 8 y 9, el número 14
indica una unidad, en su conjunto, para sostener una herramienta
(10). La unidad (14) es intercambiable y adecuada para ser acoplada
y desconectada rápidamente del cabezal (6) y del correspondiente
mandril (7). Como se puede ver en particular en las figuras 4 y 8,
la herramienta puede ser, en función de la operación requerida de
la máquina, una herramienta de corte, una broca de taladrar (como
se puede ver en las figuras 4 y 8) o cualquier herramienta similar
(10) adecuada para llevar a cabo una operación de maquinado en seco
que implique la extracción del material de una parte a maquinar
exhibida esquemáticamente como una lámina (denotada P), y por
consiguiente que produce una cierta cantidad de material de
desperdicio. En esta descripción, el término "material de
desperdicio" significa fragmentos, polvos y gases de cualquier
tipo y naturaleza producidos durante las operaciones de maquinado
del tipo mencionado con anterioridad.
Como se puede ver en las figuras 4 y 8, cada
unidad (14) comprende un husillo (15) portaherramientas (10) que se
extiende a lo largo del eje longitudinal de rotación (11) y que
tiene un primer extremo (16), denominado cono, mediante el cual
está vinculado al mandril (7) instalado en el cabezal (6), y un
segundo extremo (17) con una correspondiente herramienta (10). El
husillo (15) está asociado a un dispositivo de extracción (18) que
comprende un primer tubo (19) que tiene un primer extremo (20),
situado en un área (B) cerca de la herramienta (10), y un segundo
extremo (21).
El dispositivo de extracción (18) comprende un
primer envoltorio (22) que tiene una primera porción tubular (23) y
una segunda porción tubular (24) que, en la realización exhibida en
las figuras 3 y 4, presenta una configuración tipo caja. El primer
envoltorio (22) está fijado coaxialmente sobre el husillo (15) sobre
un par de cojinetes de rodillos (25) adecuados para impedir el
movimiento axial relativo entre el primer envoltorio (22) y el
husillo (15) pero permitiéndole a este último girar sin impedimentos
alrededor de su eje (11) con respecto al mismo envoltorio (22).
Fijado coaxialmente sobre la primera porción tubular (23) del primer
envoltorio (22) hay un segundo envoltorio substancialmente tubular
(26) que tiene una boca de extremidad (27) dispuesta coaxial con el
husillo (15), a través de la cual puede pasar la herramienta (10).
El segundo envoltorio (26) está conectado a la primera porción (23)
mediante un acoplamiento prismático que le permite al segundo
envoltorio (26) moverse axialmente con respecto al husillo (15) y
con respecto al primer envoltorio (22) a lo largo de un recorrido
(A) predeterminado substancialmente paralelo al eje (11) en ambas
direcciones, denotadas con F1 y F2 en las figuras 3, 4, 7 y 8, de
manera que el segundo envoltorio (26) se pueda mover axialmente
entre una primera posición en la cual está lejos del primer
envoltorio (22) y donde la boca (27) cubre totalmente la
herramienta (10) (posición exhibida mediante la línea llena de las
figuras 4 y 8) y una posición en la cual está cerca del primer
envoltorio (22) (la línea de trazos de las figuras 4 y 8 muestra una
posición intermedia) y donde la herramienta (10) se ha movido a
través de la boca (27) y ha terminado su elaboración en la parte
(P).
En la realización exhibida en las figuras 3 y 4,
el primer envoltorio (22) tiene una abertura periférica (28) que
pasa a través de la pared del primer envoltorio (22) y que tiene un
primer extremo (29), situado en correspondencia del segundo extremo
(21) del primer tubo (19), y un segundo extremo (30) orientado hacia
el segundo envoltorio (26) que comprende un primer tramo (31) del
primer tubo (19).
Como se puede ver en la figura 4, el primer
tramo (31) del primer tubo (19) comienza en correspondencia del
área (B) cerca de la herramienta (10) y termina en una
correspondiente porción final (32) del segundo envoltorio (26)
opuesta a la boca (27) y de frente a una correspondiente apertura
(33) coaxial con el segundo extremo (30) de la primera abertura
(28) que pasa a través del primer envoltorio (22).
El primer tramo (31) del primer tubo (19) está
conectado a la abertura pasante (28) por medio de un manguito (34)
que tiene un primer extremo (35) fijado en correspondencia de la
abertura (33) del segundo envoltorio (26), donde termina el primer
tramo (31) del primer tubo (19), y un segundo extremo (36) que se
desliza en contacto hermético a lo largo del segundo extremo (30)
de la abertura pasante (28) durante el movimiento del segundo
envoltorio (26) con respecto al primer envoltorio (22) a lo largo
del recorrido denotado con A.
Como se puede ver en las figuras 3, 4 y 6, en
correspondencia del primer extremo (29) de la abertura pasante
(28), el primer envoltorio tiene una superficie inclinada (37)
complementaria a una segunda superficie inclinada en la dirección
opuesta a la de la superficie denotada con 37 de manera de formar
una conexión rápida y hermética. Como se puede ver en las figuras 5
y 6, la segunda superficie (38) está situada en correspondencia de
una primera unidad de conexión (39) asociada al cabezal (6)
portamandril (7).
Observando con mayor detenimiento, la primera y
la segunda superficie inclinada (37 y 38) forman correspondientes
primer y segundo medios de conexión, denotados en su totalidad con
40 y 41 respectivamente, que forman un acoplamiento separable (42)
adecuado para conectar rápidamente el dispositivo de extracción
(18), y más exactamente, el primer tubo (19) a un segundo tubo (43)
que tiene un primer extremo (44) conectado y que desemboca en la
segunda superficie inclinada (38), y un segundo extremo (45)
conectado a una bomba (46), representada esquemáticamente en la
figura 4 como un bloque (46), que crea un flujo de fluido a lo largo
del primer tubo (19) que aspira hacia fuera el material de
desperdicio producido por la herramienta (10) a medida que va
maquinando la parte (P).
La bomba (46) está conectada a un contenedor,
representado esquemáticamente en la figura 5 como un bloque (47),
que recolecta el material de desperdicio.
El segundo tubo (43) y la bomba (46), por lo
tanto, constituyen medios para producir un flujo de fluido a una
presión definida, adecuada para alejar el material de desperdicio
del área (B) y transportarlo hacia el contenedor (47), impidiendo
así que salga hacia la atmósfera.
Como se puede ver en la figura 4, el segundo
extremo (36) del manguito de conexión (34) tiene una abertura
radial (48) adecuada para permitir que el aire fluya entre el primer
tubo (19) y el segundo tubo (43). El extremo (36) del manguito (34)
está conectado a un árbol de soporte (49) fijado en correspondencia
de un extremo a una brida móvil (50) realizada en correspondencia
de la pared posterior del primer envoltorio (22) y orientada hacia
el mandril (7).
El segundo envoltorio (26) comprende un par de
ménsulas (52) conectadas a primeros extremos (53) de
correspondientes árboles (54) de soporte del mismo segundo
envoltorio (26), dichos árboles (54) pudiendo moverse libremente
por las guías (55) hechas en la segunda porción (24) del primer
envoltorio (22) y estando contactados en correspondencia de sus
extremos opuestos (56) a una brida móvil (50).
Como se muestra en la figura 3, entre las
ménsulas (52) y el primer envoltorio (22) hay una pluralidad de
resortes (57) situados alrededor de la primera porción tubular del
primer envoltorio (22). Los resortes (57) actúan axialmente entre
el primer envoltorio fijo (22) y las ménsulas (52) de manera de
tender a mantener el segundo envoltorio (26) en su posición más
alejada con respecto al primer envoltorio (22) durante el movimiento
relativo entre el segundo envoltorio (26) y el primer envoltorio
(22).
En el área (B) cerca de la herramienta (10), el
segundo envoltorio (26) además comprende un orificio pasante (58)
situado cerca de la boca de extremidad (27) y adecuado para conectar
el área (B) con la atmósfera externa de manera de permitir que el
primer tubo (19) tome aire desde el externo durante la etapa de
aspiración de la bomba (46).
En otra realización, el área (B) cerca de la
herramienta (10) se comunica con la atmósfera externa a través de
dos acanaladuras radiales (60) hechas en la pared externa (59) de la
boca de extremidad (27).
El primer envoltorio (22) también está provisto
de medios de emplazamiento extraíbles (61) adecuados para conectar
la unidad denotada con 14 a la unidad de conexión (39) del cabezal
(6) portamandril (7). Los medios de emplazamiento (61) se componen
de un par de pernos de referencia (62) adecuados para ser
introducidos y extraídos de correspondientes orificios (63) hechos
en la misma unidad de conexión (39) para ubicar correctamente la
unidad denotada con 14 con respecto al cabezal (6).
Durante el uso, el cabezal (6), después de tomar
una unidad denotada con 14, apoya la pared (59) de la boca (27)
contra la parte (P) que se está maquinando, fijada de manera de no
poderse mover, y empuja la unidad denotada con 14 contra la parte
(P) en la dirección denotada con F1. El husillo (15) produce la
rotación de la herramienta (10). El movimiento rotacional del
mandril (7) se aplica al husillo (15) lo cual provoca la rotación
de la herramienta alrededor del eje del husillo (11) con lo cual la
herramienta (10) comienza el maquinado de la parte (P).
Durante el movimiento de avance de la unidad
denotada con 14 hacia la parte (P), el segundo envoltorio (26) se
mueve axialmente con respecto al primer envoltorio (22) a lo largo
del recorrido (A) en la dirección F2 hacia el mismo primer
envoltorio (22). El manguito (34) se desliza dentro de la abertura
(28) de manera de mantener la continuidad del tubo (19), que,
gracias a la acción de la bomba (46), extrae el material de
desperdicio aspirando aire a través del orificio (58) o a través de
las acanaladuras radiales (60) hechas en la pared frontal (59) de la
boca (27) que se apoya contra la parte (P).
Durante el movimiento de avance del segundo
envoltorio (26) en la dirección F2, la herramienta (10) es empujada
hacia fuera a través de la boca (27) y los resortes se comprimen.
Una vez terminado el maquinado y alejada la unidad denotada con 14
de la parte (P), la acción de los resortes (57) le permiten al
segundo envoltorio (26) retroceder en la dirección F1 hasta su
primera posición, donde se halla lejos del primer envoltorio (22) y
en posición de cobertura de la herramienta (10).
En el portaherramientas exhibido en las figuras
7 y 8, el primer envoltorio tubular (22) está dispuesto coaxial con
el husillo (15) y, en correspondencia de un extremo (23a) de su
primera porción tubular (23) orientada hacia la herramienta (10),
tiene una pared con forma de cono truncado (64) con un orificio (65)
para el paso de la herramienta (10) y una serie de orificios
pasantes (66) (mostrados en la figura 8) y una pluralidad de
primeras aberturas radiales (67) distribuidas a determinados
intervalos angulares alrededor de la primera porción tubular (23)
cerca de su extremidad (23a).
El segundo envoltorio tubular (26) está
dispuesto coaxial con el primer envoltorio (22) y, aparte de la boca
(27) coaxial con la herramienta (10), tiene una pluralidad de
segundas aberturas laterales (68) hechas a determinados intervalos
angulares alrededor del envoltorio (26) alineadas con las posiciones
angulares de las primeras aberturas radiales (67). Debido a las
posiciones de las primeras y las segundas aberturas, se desprende
que durante el movimiento relativo del segundo envoltorio (26) con
respecto al primer envoltorio (22) a lo largo de la primera porción
tubular (23) de este último, las primeras y las segundas aberturas
(67 y 68) están alineadas y tienden a acercarse entre sí.
Observando con mayor detenimiento en
correspondencia del portaherramientas exhibido en las figuras 7, 8 y
9, el dispositivo de extracción (18) comprende un colector anular
(69) que está fijado coaxial y parcialmente por encima tanto de la
primera porción (23) del primer envoltorio (22) como del segundo
envoltorio (26) que puede deslizarse axialmente con respecto al
mismo colector (69).
El colector (69) tiene una abertura radial (70)
que conecta una primera sección tubular (71) del tubo (19), que se
extiende desde la abertura (70) hasta la segunda extremidad (21) del
mismo primer tubo (19), mientras el primer extremo (20) del tubo
(19), situado en el área (B) cerca de la herramienta (10), está
conectado a la abertura (70) no sólo a través de las segundas
aberturas (68) sino también a través de las primeras aberturas (67)
conectadas al área (B) mediante los orificios pasantes (66), que, al
igual que las segundas aberturas (68), desembocan dentro del
colector (69).
A partir de la descripción anterior se desprende
que las aberturas (67 y 68) y los orificios pasantes (66) en su
conjunto forman una segunda sección (72) del primer tubo (19) que se
extiende entre el primer extremo (20) y la abertura radial (70) del
colector (69).
Como se puede ver en las figuras 7, 8 y 9, la
primera sección (71) del primer tubo (19) tiene, en correspondencia
del segundo extremo (21) del mismo primer tubo (19), una primera
unión (73) adecuada para ser acoplada rápidamente con la parte
interna de una segunda unión (74) que es complementaria a la primera
y que está situada en correspondencia de una unidad de conexión
(39) asociada al cabezal (6) portamandril (7).
Al igual que la realización exhibida en las
figuras 3, 4 y 5, la primera y la segunda unión (73 y 74) forman
correspondientes medios de conexión, denotados en su totalidad con
los números 40 y 41 respectivamente, que forman un acoplamiento
separable (42) adecuado para conectar rápidamente el dispositivo de
extracción (18), y más exactamente, el primer tubo (19), al segundo
tubo (43).
El segundo tubo (43) tiene un primer extremo
(44) que desemboca dentro de la segunda unión (74) a través de un
tubo (75), y un segundo extremo (45) conectado a una bomba (46),
representada esquemáticamente en la figura 4 con un bloque (46),
que crea un flujo de fluido a lo largo del primer tubo (19) que
aspira hacia fuera el material de desperdicio producido por la
herramienta (10) a medida que esta última maquina la parte (P).
La bomba (46) está conectada a un contenedor,
representado esquemáticamente en la figura 4 con un bloque (47),
que recolecta el material de desperdicio.
El segundo tubo (43) y la bomba (46), por lo
tanto, constituyen medios para producir un flujo de fluido a una
presión determinada, adecuada para aspirar el material de
desperdicio alejándolo del área (B) y transportarlo hacia el
contenedor (47), impidiendo así que salga hacia la atmósfera.
Como se puede ver en las figuras 7 y 8, el
extremo del segundo envoltorio (26) de frente al primer envoltorio
(22) está conectado al extremo de correspondientes vástagos (76) de
un par de actuadores lineales (77) alojados en el primer envoltorio
(22) y distribuidos a determinados intervalos angulares alrededor
del primer envoltorio (22) del lado opuesto del eje (11) del
husillo (15) y con sus ejes (78) paralelos al mismo eje (11).
Los actuadores (77) están conectados a una
fuente (79) de fluido bajo presión que alimenta los actuadores (77)
y que es controlada por una unidad de control (80) conectada a la
unidad de control (no exhibida) de la máquina herramienta (1)
adecuada para controlar además el cabezal (6) portamandril (7) y el
mismo mandril. Los actuadores lineales (77) son adecuados para
mover axialmente el segundo envoltorio (26) a lo largo del
recorrido A, substancialmente paralelo al eje (11), en ambas
direcciones, denotadas F1 y F2 en las figuras 7 y 8, de manera que
el segundo envoltorio (26) se mueva entre una posición en la cual
está lejos del envoltorio (22) y donde la boca (27) cubre
totalmente la herramienta (10) (esta posición está exhibida mediante
línea llena en las figuras 4 y 8) y una posición en la cual está
cerca del primer envoltorio (22) y donde la herramienta (10) se ha
movido a través de la boca (27) y ha terminado su trabajo en la
parte (P).
En el portaherramientas exhibido en las figuras
7 y 8, el dispositivo de extracción (18) además comprende, en el
área (B) cerca de la herramienta (10), una tapa anular (81) que
tiene una boca (82) en su parte frontal, coaxial con la boca (27)
del segundo envoltorio (26). La tapa (81) está dispuesta
coaxialmente con el colector (69) y puede moverse axialmente con
respecto a este último entre dos posiciones extremas, es decir, una
posición avanzada límite en la cual la boca (82) está en contacto
con la parte (P) que se está maquinando y es mantenida en contacto
con la parte mediante una pluralidad de resortes (83) ubicados
alrededor del colector (69) y que actúan entre este último y la
tapa (81), y una posición retraída límite donde, siguiendo el
movimiento del segundo envoltorio (26) con respecto al primer
envoltorio (22) comprime los resortes (83) que, una vez terminado
el maquinado de la parte (P), permiten que la tapa (81) vuelva a su
posición avanzada límite exhibida en la figura 8.
Al igual que la realización exhibida en las
figuras 3 y 4, tanto la tapa (81) como el segundo envoltorio (26)
tienen orificios pasantes, denotados con los números 84 y 58,
hechos, en los mismos, cerca de la boca denotada con 82 y de la
boca denotada con 27, respectivamente. Los orificios (84 y 58) son
adecuados para conectar el área (B) con la atmósfera externa de
manera de permitir que el primer tubo (19) aspire aire del externo
durante la etapa de aspiración de la bomba (46).
Claims (10)
1. Unidad portaherramientas para cabezales
portamandril que se usa para maquinado donde de la parte trabajada
se extraen fragmentos y material de descarte producidos como
consecuencia del maquinado, que comprende: un husillo (15)
sostenedor de herramienta (10) que tiene un primer extremo (16) que
se conecta con el cabezal (6) portamandril (7) y un segundo extremo
(17) en el cual está colocada una herramienta (10); un dispositivo
de extracción (18) asociado al husillo (15) sostenedor de
herramienta (10), dicho dispositivo de extracción comprendiendo: un
primer envoltorio (22) dispuesto coaxialmente por encima del husillo
(15) sostenedor de herramienta (10) a través de adecuados medios de
acoplamiento (25) aptos para impedir el movimiento axial relativo
entre el primer envoltorio (22) y el husillo (15) portaherramientas
pero permitiéndole a este último girar libremente alrededor de su
eje (11); un segundo envoltorio (26) asociado al primer envoltorio
(22) y que comprende una boca de extremidad (27) que está dispuesta
coaxial con el husillo (15) sostenedor de herramienta (10) y a
través de la cual puede pasar la herramienta (10), dicho segundo
envoltorio (26) estando en condiciones de moverse axialmente con
respecto al primer envoltorio (22) y con respecto al husillo (15)
entre una primera posición en la cual está lejos del primer
envoltorio (22) y donde la boca (27) cubre la herramienta (10) y
una posición en la cual está cerca del primer envoltorio (22) y
donde la herramienta (10) se ha movido a través de la boca de
extremidad (27); al menos un primer tubo (19) que tiene por lo menos
un primer extremo (20) y un segundo extremo (21) provisto de
primeros medios de conexión (40) adecuados para conectar el primer
tubo (19) a los correspondientes segundos medios de conexión (41)
asociados al cabezal (6) portamandril (7) y conectados a medios
(43, 46) para producir un flujo de fluido a una presión determinada
a lo largo del primer tubo (19) de manera de extraer el material de
desperdicio producido por el maquinado desde un área (B) cerca de la
herramienta, dicho primer envoltorio (22) comprendiendo una
abertura pasante periférica (28) que tiene un primer extremo (29),
situado en correspondencia de los primeros medios de conexión (40),
y un segundo extremo (30) orientado hacia el segundo envoltorio
(26) que comprende un primer tramo (31) del primer tubo (19), el
primer tramo (31) del primer tubo (19) comenzando en
correspondencia del área (B) cerca de la herramienta (10) y
terminando en una correspondiente porción final (32) del segundo
envoltorio (26) orientada hacia el primer envoltorio (22), el
primer tramo (31) del primer tubo (19) estando conectado a la
abertura (28) a través de medios de conexión herméticos (34); la
unidad portaherramientas estando caracterizada por el hecho
que los medios de conexión herméticos (34) comprenden un manguito
(34) que tiene un primer extremo (35), fijado al primer tramo (31)
del primer tubo (19), y un segundo extremo (36), unido mediante una
conexión hermética al segundo extremo (30) de la abertura pasante
(28) y en condiciones de deslizarse dentro de la abertura (28)
durante el movimiento axial del segundo envoltorio (26) con
respecto al primer envoltorio (22), el manguito (34) deslizándose
dentro de la abertura (28) de manera de mantener la continuidad del
primer tubo (19).
2. Unidad según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho que el primer y el segundo medio
de conexión (40 y 41) constituyen un acoplamiento separable (42)
adecuado para conectar rápidamente el dispositivo de extracción
(18) a los medios (43, 46) para producir un flujo de fluido.
3. Unidad según la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho que los medios (43, 46) para
producir un flujo de fluido a una presión determinada comprenden
medios (46) para aspirar el material de descarte, alejándolo del
área (B) cerca de la herramienta (10).
4. Unidad según la reivindicación 3,
caracterizada por el hecho que los medios de aspiración (46)
comprenden un segundo tubo (43) que tiene un primer extremo (44)
conectado a los segundos medios de conexión (41) y un segundo
extremo (45) conectado a los mismos medios (46) para crear el flujo
de fluido.
5. Unidad según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 1 a 4, caracterizada por el
hecho que en el área (B) cerca de la herramienta (10), el
dispositivo de extracción (18) comprende un orificio pasante (58)
hecho en el segundo envoltorio (26) cerca de la boca de extremidad
(27) y adecuado para conectarse con la atmósfera externa del área
(B) cerca de la herramienta (10).
6. Unidad según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 1 a 5, caracterizada por el
hecho que el dispositivo de extracción (18) comprende, en
correspondencia de la boca de extremidad (27), al menos una
acanaladura radial (60) hecha en la pared externa (59) de la misma
boca de extremidad (27) y adecuada para conectarse con la atmósfera
externa del área (B) cerca de la herramienta (10).
7. Unidad según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 1 a 6, caracterizada por el
hecho que, en correspondencia del primer extremo (29) de la
abertura pasante (28), el primer envoltorio (22) tiene una
superficie inclinada (37) adecuada para ser vinculada rápidamente
con una segunda superficie inclinada complementaria (38) hecha en
correspondencia del segundo medio de conexión (41) asociado al
cabezal (6) portamandril (7); dichas primera y segunda superficies
inclinadas (37 y 38) formando los primeros y segundos medios de
conexión (40 y 41) que forman el acoplamiento separable (42)
adecuado para conectar el dispositivo de extracción (18) con los
medios (43 y 46) para producir el flujo de fluido a una presión
determinada.
8. Unidad según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 1 a 7, caracterizada por el
hecho que el primer envoltorio (22) comprende: una porción tubular
(23) dispuesta coaxial con el husillo (15) sostenedor de
herramienta (10) y por encima del cual está dispuesto con libertad
de deslizamiento el segundo envoltorio (26); medios de
deslizamiento (54, 55) que soportan y guían el segundo envoltorio
(26); y medios de resorte (57) que actúan entre el primer y el
segundo envoltorio (22 y 26) y adecuados para mantener el segundo
envoltorio (26) en su segunda posición límite en la cual está lejos
del primer envoltorio (22).
9. Máquina herramienta automática que comprende
un cabezal (6) portamandril (7) para una herramienta (10) que se
usa para maquinar, donde de la parte en elaboración se extraen
fragmentos y por consiguiente se produce material de desperdicio,
la máquina (1) estando caracterizada por el hecho que
comprende al menos una unidad (14) sostenedora de herramienta (10)
hecha según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 1
a 8.
10. Máquina herramienta según la reivindicación
9, caracterizada por el hecho que comprende un depósito (13)
que contiene una pluralidad de unidades portaherramientas (14)
intercambiables; cada unidad (14) portaherramientas (10)
comprendiendo primeros medios de conexión (40) adecuados para
conectarse con segundos medios de conexión (41) asociados con el
cabezal (6) portamandril (7).
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