ES2320694T3 - Maquina herramienta con un distribuidor giratorio entre un eje de salida de un engranaje y un husillo. - Google Patents
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Abstract
Engranaje de máquina herramienta con árbol de accionamiento y árbol accionado y con un husillo, en el que la transmisión de par del árbol accionado del engranaje al husillo se efectúa directamente, cuyo engranaje comprende un distribuidor giratorio como dispositivo de transferencia para líquidos de refrigeración, emulsiones, aceites o aire entre el eje de salida del engranaje y el husillo, caracterizado porque el distribuidor giratorio (14) está integrado en el husillo (6).
Description
Máquina herramienta con un distribuidor
giratorio entre un eje de salida de un engranaje y un husillo.
La presente invención concierne a un engranaje
de máquina herramienta con árbol de accionamiento y árbol accionado
y con un husillo según el preámbulo de la reivindicación 1.
Se conocen por el estado de la técnica
engranajes de máquina herramienta de esta clase. Éstos comprenden en
general un engranaje planetario de dos etapas y un mecanismo de
cambio correspondiente, tal como el descrito, por ejemplo, en el
marco del documento WO 00/63589, de modo que entre el eje de
accionamiento o el árbol del motor y el eje de salida se originan
en la multiplicación diferencias de números de revoluciones. La
transmisión de par se efectúa aquí directamente del árbol accionado
del engranaje al husillo, estando dispuesto el husillo de
preferencia coaxialmente con respecto al árbol accionado. En tales
engranajes el árbol accionado está unido directamente con el
husillo; la unión solidaria en rotación entre el husillo y el árbol
accionado puede efectuarse por acoplamiento de forma o acoplamiento
de fuerza. Se origina aquí la necesidad de un dispositivo de
transferencia para líquidos de refrigeración, emulsiones, aceites o
aire entre el eje de salida del engranaje y el husillo.
Se conoce por el documento DE 42 20 310 C2 un
husillo de trabajo de una máquina herramienta, en donde el husillo
y el apoyo del husillo en el cabezal de la máquina herramienta son
influenciados por una corriente de refrigeración forzosa, en donde
el caudal de la corriente de aire es proporcional al número de
revoluciones del husillo y en donde se ha previsto, para generar la
corriente de aire, un rodete de turbina o de boquillas que está en
unión operativa con el husillo.
En engranajes de máquina herramienta conocidos
por el estado de la técnica se ha propuesto (solicitud de patente
alemana anterior DE 102 004 003 685.3 de la solicitante) integrar en
el árbol accionado del engranaje un distribuidor giratorio que
sirve como dispositivo de transferencia para líquidos de
refrigeración, emulsiones, aceites o aire entre el eje de salida
del engranaje y el husillo. En este caso, está previsto un sitio de
sellado dinámico para absorber las cantidades volumétricas y las
presiones resultantes de ellas. El distribuidor giratorio está
integrado en el árbol accionado y comprende dos discos de sellado
que sirven de sitio de sellado y de dispositivo para absorber
números de revoluciones diferenciales. Los discos de sellado pueden
contener materiales diferentes en función del medio, de las
presiones producidas y/o de los caudales volumétricos y/o pueden
presentar geometrías y fijaciones
diferentes.
diferentes.
En esta construcción se tiene que, debido a la
integración del distribuidor giratorio en el árbol accionado, se
afecta de manera desventajosa a la influencia del coeficiente de
oscilación originada por los cojinetes más inexactos del árbol
accionado en contraposición al apoyo del husillo.
La presente invención se basa en el problema de
indicar un engranaje de máquina herramienta con husillo en el que
la transmisión de par se efectúe directamente del árbol accionado
del engranaje al husillo, comprendiendo dicho engranaje un
distribuidor giratorio para la transferencia de líquidos de
refrigeración, emulsiones, aceites o aire entre el eje de salida
del engranaje y el husillo, y en el que se mejore la influencia del
coeficiente de oscilación en comparación con el estado de la
técnica. Además, se pretende garantizar un montaje sencillo.
Este problema se resuelve con las
características de la reivindicación 1. Otras ejecuciones y ventajas
según la invención se desprenden de las reivindicaciones
subordinadas.
Por consiguiente, se propone un engranaje de
máquina herramienta con husillo en el que la transmisión de par del
árbol accionado del engranaje al husillo se efectúa directamente,
cuyo engranaje comprende un distribuidor giratorio como dispositivo
de transferencia para líquidos de refrigeración, emulsiones, aceites
o aire entre el eje de salida del engranaje y el husillo, y en el
que el distribuidor giratorio está integrado en el husillo.
En el marco de una forma de realización
preferida de la presente invención el distribuidor giratorio está
montado en el husillo y comprende dos discos de sellado que sirven
como sitio de sellado y como dispositivo para absorber números de
revoluciones diferenciales. Según la invención y en función del
medio, de las presiones producidas y de los caudales volumétricos,
los discos de sellado pueden contener materiales diferentes y/o
presentar geometrías y fijaciones diferentes.
Según un perfeccionamiento ventajoso de la
invención, el distribuidor giratorio comprende un muelle o una
válvula de retención que comprime los discos de sellado, de modo que
un aumento de presión del medio no conduce a fugas o bien conduce a
una fuga muy pequeña. Para minimizar el desgaste de los discos de
sellado, los dos discos de sellado pueden ser separados uno de otro
por medio de otro muelle en caso de que no circule medio alguno.
En caso de que el engranaje comprenda un
engranaje planetario, el distribuidor giratorio está unido con el
disco de sellado del lado del motor a través de un tubo, la rueda
central del engranaje planetario y un cubo con el árbol del motor o
árbol de accionamiento. El disco de sellado del lado del husillo
puede estar dispuesto directamente en el husillo o en una pieza de
unión adicional, por ejemplo en un acoplamiento.
En el marco de un perfeccionamiento ventajoso
puede estar prevista en el distribuidor giratorio una válvula de
retención para impedir el funcionamiento en vacío del tubo y de las
tuberías de unión en el estado exento de presión.
La transferencia de par de giro del árbol
accionado al husillo puede conseguirse según la invención
directamente a través de un manguito rígido con árbol chavetero o
con chavetas o bien a través de un acoplamiento de conjunción de
forma o de conjunción de fuerza.
La disposición del distribuidor giratorio en el
husillo según la invención tiene la ventaja de que la exactitud de
marcha concéntrica del husillo es sensiblemente más grande que la
del árbol accionado. Esto da como resultado un menor desequilibrio
debido a la masa del distribuidor giratorio, lo que representa una
considerable ventaja especialmente en el caso de altos números de
revoluciones.
Además, es posible montar los componentes del
distribuidor giratorio directamente en el husillo o montar éstos
premontados como un "tubo" en el husillo, lo que se traduce en
la ventaja del premontaje, la comprobabilidad y la univocidad del
ámbito de responsabilidad en caso de reclamaciones.
Debido a la concepción según la invención, el
sitio de sellado está dispuesto por fuera del engranaje, lo que se
traduce en la ventaja adicional de que se pueden admitir fugas y se
pueden devolver éstas directamente a un depósito.
En lo que sigue se explica la invención con más
detalle a título de ejemplo ayudándose de los dibujos adjuntos.
Muestran:
La figura 1, una sección a través de un
engranaje de máquina herramienta construido en forma planetaria, que
comprende un distribuidor giratorio según la invención integrado en
el husillo; y
La figura 2, una vista ampliada del distribuidor
giratorio según la figura 1.
\vskip1.000000\baselineskip
En la figura 1 se representa un engranaje 1 de
máquina herramienta que, de una manera conocida por el estado de
la técnica, comprende un árbol de accionamiento 2, un árbol
accionado 3 y un engranaje planetario de dos etapas que está
dispuesto en la dirección del flujo de fuerza entre el árbol de
accionamiento y el árbol accionado y que presenta una rueda central
4 unida con el árbol de accionamiento 2, una rueda 5 de dentado
interior montada en un apoyo de la misma y un portasatélites 7 con
satélites 8 que forma el eje de salida del engranaje planetario.
La unidad de cambio del engranaje 1 comprende un
imán elevador 9 que actúa sobre una horquilla de cambio 10 a través
de un árbol de cambio 11. En el ejemplo de realización mostrado el
árbol accionado 3 está montado por medio de cojinetes 12, 13 y
unido con el husillo 6 a través de un manguito rígido 16 que
engrana, a través de un dentado interior, con dentados exteriores
correspondientes del árbol accionado 3 y del husillo 6. Como
alternativa al manguito rígido 16, la unión entre el árbol accionado
3 y el husillo 6 se puede efectuar por medio de un acoplamiento de
conjunción de forma o de conjunción de fuerza.
Según la invención y haciendo referencia a las
figuras 1 y 2, en el husillo 6 está integrado un distribuidor
giratorio 14 que sirve como dispositivo de transferencia para
líquidos de refrigeración, emulsiones, aceites o aire entre el eje
de accionamiento 2 del engranaje y el husillo 6.
El distribuidor giratorio está montado en el
husillo 6 y comprende dos discos de sellado 17, 18 que sirven de
sitio de sellado y de dispositivo para absorber números de
revoluciones diferenciales. En este caso, el disco de sellado 18
está concebido como disco de sellado del lado del motor y el disco
de sellado 17 está concebido como disco de sellado del lado del
husillo.
El disco de sellado 18 del lado del motor está
unido con el árbol del motor o árbol de accionamiento 2 a través de
un tubo 15, a la rueda central 4 y un cubo 19. El disco de sellado
17 del lado del husillo puede estar dispuesto directamente en el
husillo 6 o en una pieza de unión adicional, especialmente en un
acoplamiento.
La carcasa del distribuidor giratorio 14 está
montada preferiblemente por medio de un apoyo 20 que puede estar
construido como un cojinete de bolas, un rodamiento, un cojinete
liso o un apoyo hidráulico. El sellado del cojinete se efectúa a
través de juntas partidas o juntas de contacto.
Como puede deducirse, además, de la figura 2, el
distribuidor giratorio 14 comprende una válvula de retención 23 que
impide un funcionamiento en vacío de la tubería de alimentación o
del tubo 15 y de las tuberías de unión en el estado exento de
presión. La válvula de retención 23 puede mantenerse aquí en el
estado exento de presión por medio de un muelle.
La válvula de retención sirve para aplicar
presión a los discos de sellado.
En el marco de otras formas de realización no
representadas de la invención puede estar previsto en el
distribuidor giratorio un muelle que comprima los discos de
sellado.
Por tanto, el muelle sirve presionar la válvula
de retención hacia atrás y levantar así los discos de sellado de
una manera definida. Sin muelle, los discos de sellado son
ligeramente separados uno de otro debido a la desviación de la
oscilación.
Dado que se admiten fugas debido a la
disposición del sitio de sellado según la invención por fuera del
engranaje, se ha previsto al menos un flujo de retorno de fugas
hacia un depósito (no representado).
Claims (10)
1. Engranaje de máquina herramienta con árbol de
accionamiento y árbol accionado y con un husillo, en el que la
transmisión de par del árbol accionado del engranaje al husillo se
efectúa directamente, cuyo engranaje comprende un distribuidor
giratorio como dispositivo de transferencia para líquidos de
refrigeración, emulsiones, aceites o aire entre el eje de salida
del engranaje y el husillo, caracterizado porque el
distribuidor giratorio (14) está integrado en el husillo (6).
2. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 1, caracterizado porque el distribuidor
giratorio (14) comprende dos discos de sellado (17, 18) que sirven
de sitio de sellado y de dispositivo para absorber números de
revoluciones diferenciales, estando concebidos el disco de sellado
(18) como disco de sellado del lado del motor y el disco de sellado
(17) como disco de sellado del lado del husillo.
3. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 2, caracterizado porque en el distribuidor
giratorio (14) está previsto un muelle que comprime los discos de
sellado (17, 18).
4. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 2, caracterizado porque en el distribuidor
giratorio (14) está previsto un muelle mediante el cual se separan
los discos de sellado (17, 18) uno de otro cuando no circula medio
alguno.
5. Engranaje de máquina herramienta según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
engranaje comprende un engranaje planetario, estando unido el disco
de sellado (18) del lado del motor con un árbol de motor o árbol de
accionamiento (2) a través de un tubo (15), la rueda central (4) y
un cubo (19).
6. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 5, caracterizado porque el disco de sellado
(17) del lado del husillo está dispuesto directamente en el husillo
(6) o en una pieza de unión adicional.
7. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 5, caracterizado porque una carcasa del
distribuidor giratorio (14) está soportada por medio de un apoyo
(20) que está concebido como un cojinete de bolas, un rodamiento,
un cojinete liso o un apoyo hidráulico.
8. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 5, caracterizado porque en el distribuidor
giratorio (14) está previsto un tubo (21) que sirve, por un lado,
como asiento de cojinete y, por otro, como alojamiento para retener
de árbol radiales o juntas partidas que sirven para realizar el
sellado.
9. Engranaje de máquina herramienta según las
reivindicaciones 5, 7 y 8, caracterizado porque el
distribuidor giratorio (14) comprende una válvula de retención (23)
que impide un funcionamiento en vacío de la tubería de alimentación
o del tubo (15) y de las tuberías en unión en el estado exento de
presión.
10. Engranaje de máquina herramienta según la
reivindicación 9, caracterizado porque la válvula de
retención (23) se mantiene en el estado exento de presión por medio
de un muelle.
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