ES2330423T3 - Dispositivo de movimiento lineal asociado a un tornillo sin fin. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (10) de movimiento lineal asociado a un tornillo (14) sin fin que comprende un cuerpo (12) en forma de caja que presenta paredes (24, 26) laterales opuestas y un borde superior o boquilla (20), y que está dotado internamente de un asiento de alojamiento delimitado parcialmente para dicho tornillo (14) sin fin y de un medio (52) móvil de enganche temporal en al menos una de las muescas (54) del mismo tornillo sin fin a lo largo de la parte de que sale de dicho asiento, caracterizado porque dicho medio (52) móvil está constituido por al menos una varilla o espiga asociada a un medio (40), (46) de presión que se extiende de manera transversal dentro del cuerpo (12) en forma de caja y porque el dicho medio (52) móvil es paralelo a dichas muescas (54) y está insertado en ranuras (52'') de guiado opuestas obtenidas en la cara interna de las paredes (24, 26) laterales del cuerpo (12).

Description

Dispositivo de movimiento lineal asociado a un tornillo sin fin.

La presente invención se refiere a un dispositivo de movimiento lineal asociado a un tornillo sin fin.

Más en particular, la presente invención se refiere a un dispositivo de movimiento lineal adaptado para engancharse a un tornillo sin fin solamente cuando requiere un desplazamiento con movimiento lineal o en línea recta de los componentes mecánicos de máquinas herramienta o similares.

Ejemplos de componentes mecánicos en los que puede aplicarse el dispositivo de movimiento de la presente invención comprenden carros con herramientas de trabajo que se deslizan temporalmente a lo largo de guías. Esta condición puede encontrarse, por ejemplo, en máquinas que cortan material laminado en películas y que requieren una pluralidad de carros alineados que contienen soportes para cuchillas y/o para contracuchillas.

En estas máquinas, dichos carros están separados entre sí de manera adecuada y variable con el fin de obtener, mediante un corte continuo, una pluralidad de tiras de material con diferentes anchuras.

Se sabe que para muchas máquinas herramienta de diferentes tipos se requiere el movimiento lineal de los equipos o de los soportes pertinentes con las herramientas de trabajo a lo largo de guías o carriles de deslizamiento. Normalmente, este movimiento se lleva a cabo a través de un husillo de avance al que está acoplada una tuerca, estando a su vez enganchada al carro o soporte para su desplazamiento. Cada uno de dichos carros o soportes necesita la presencia de una tuerca asociada al husillo de avance que gira de manera manual o mediante un motor.

Aunque esta solución conocida se utiliza actualmente, presenta inconvenientes.

Estos inconvenientes se deben al hecho de que el equipo presenta una construcción compleja e implica altos costes que también están relacionados con un mantenimiento periódico. La presencia de una pluralidad de tuercas asociadas a los husillos de avance, uno para cada carro o soporte que va a moverse, es además engorrosa. Las mismas tuercas que se acoplan constantemente a los husillos de avance pueden experimentar tensiones provocadas por el funcionamiento de la máquina en la que se aplican, con huelgos posteriores debidos a los desgastes y fricciones mecánicos.

El documento GB 2 247 665 que muestra el preámbulo de la reivindicación 1, desvela un dispositivo de elevación con un elemento de soporte conectado de manera pivotante a un sostén que se mueven entre sí a través de la rotación de un eje roscado gracias a un mecanismo de desenganche rápido que consiste en un cuerpo que contiene un elemento roscado móvil que se engancha con el eje roscado mediante la rotación de una leva, cuya rotación provoca sucesivamente el enganche y el desenganche entre el eje roscado y el elemento roscado.

El objeto de la presente invención es solucionar los problemas mencionados anteriormente.

Más en particular, el objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de movimiento lineal asociado a un tornillo sin fin que sea fácil de fabricar y que tenga un bajo coste, que no sea voluminoso y no necesite un mantenimiento continuo y complejo. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un dispositivo como el que se ha definido anteriormente que se enganche de manera temporal con un husillo de avance y que, por lo tanto, no experimente posibles tensiones provocadas por la máquina en la que se aplica durante el funcionamiento.

Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un dispositivo de movimiento lineal que pueda garantizar un alto nivel de resistencia y de fiabilidad al mismo tiempo y que también sea fácil de fabricar.

Según la presente invención, éstos y otros objetivos se consiguen mediante el dispositivo de movimiento lineal según la reivindicación 1. Características ventajosas adicionales se enumeran en las reivindicaciones dependientes.

Las características de construcción y de funcionamiento del dispositivo de movimiento lineal de la presente invención pueden entenderse mejor a partir de la siguiente descripción en la que se hace referencia al conjunto de dibujos adjuntos que representan un realización preferida que se proporciona solamente a modo de ejemplo no limitativo, en los que:

la figura 1 es una vista esquemática de una sección longitudinal del dispositivo de movimiento lineal de la presente invención en un estado de no funcionamiento;

la figura 2 es una vista esquemática de una sección a lo largo de la línea A-A del mismo dispositivo de la figura 1;

la figura 3 es una vista esquemática de una sección longitudinal del dispositivo de movimiento lineal de la presente invención en funcionamiento;

la figura 4 es una vista esquemática de una sección a lo largo de la línea C-C de dicho dispositivo de la figura 3;

\newpage

la figura 5 es una vista esquemática parcial de una sección transversal del mismo dispositivo de las figuras anteriores sin el elemento de cierre superior;

la figura 6 es una vista esquemática adicional de una sección longitudinal del dispositivo de movimiento lineal de la presente invención según una variante de realización;

la figura 7 es una vista esquemática delantera del dispositivo de la presente invención que está, por ejemplo, asociado a una guía de deslizamiento para mover un carro de sostenimiento de herramienta.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el dispositivo de movimiento lineal de la presente invención, designado de manera genérica como 10 en la figura 1, comprende un cuerpo 12 en` forma de caja, por ejemplo un cuerpo en forma de prisma regular dotado de paredes 24, 26 laterales opuestas y de un borde superior o boquilla 20. Dentro de dicho cuerpo 12 en forma de caja está formado un asiento de alojamiento de un tornillo 14 sin fin que puede rotar con cualquier medio adecuado. Dicho asiento se obtiene de manera ventajosa en una posición central dentro del cuerpo 12 en el que se extiende de manera transversal y está delimitado en su parte inferior por el lado interno de la base del mismo cuerpo y, a los lados, por resaltes 16, 18 opuestos. Dichos resaltes 16, 18 se extienden en altura sobre una parte limitada, estando separado notablemente su extremo superior del borde o boquilla 20 del cuerpo 12 en forma de caja. Por lo tanto, el tornillo 14 sin fin está parcialmente expuesto en su parte enfrentada a dicha boquilla 20 con un sector 22 que corresponde preferentemente a una quinta parte de la periferia. Entre los resaltes 16, 18 y las paredes 24, 26 laterales opuestas del cuerpo 12 en forma de caja se obtienen rebajes 28, 30 pertinentes, preferentemente de forma geométrica regular, que se extienden en profundidad sobre una parte que es más corta que el límite inferior del tornillo 14 sin fin que hace contacto con la base del mismo cuerpo. Dichos rebajes 28, 30 están adaptados para alojar medios de elevación elásticos descritos posteriormente en este documento.

Un elemento de recubrimiento o tapa 32 que está dotado en su parte central de un saliente o torreta 34 de cualquier forma y tamaño está fijado al borde superior o boquilla 20. La tapa 32 se integra al cuerpo 12 mediante medios de fijación tales como tornillos 36 o similares.

La torreta 34 de la tapa 32 define internamente un asiento de alojamiento 38 para un medio de presión que está constituido, por ejemplo, por un pequeño pistón 40 neumático, tal y como se muestra en las figuras 1 a 4.

El pequeño pistón neumático 40 se acciona de manera convencional a través de un conector 42 y de su conducto 44 pertinente para un fluido de trabajo. En la realización alternativa de la figura 6, que se proporciona a modo de ejemplo, el medio de presión está designado como 46 y está constituido por un pequeño pistón similar que se mueve de manera manual, por ejemplo, mediante un tornillo 48. En ambos casos, los medios 40 ó 46 de presión contienen un elemento de enganche temporal con dicho tornillo 14 sin fin en su extremo inferior enfrentado al cuerpo 12 y al tornillo 14 sin fin para provocar, si fuera necesario, el movimiento lineal del cuerpo 12 en su totalidad. El cuerpo 12 constituye el vehículo de desplazamiento a lo largo del tornillo 14 sin fin y un soporte, tal como un carro 50, está conectado al mismo con medios conocidos, tal y como se muestra en la figura 7. Una herramienta de trabajo para cortar los materiales, que se muestra y se ilustra con una línea de puntos designada en su totalidad como 60, o cualquier otro medio que requiera un movimiento lineal o en línea recta en máquinas herramienta o en equipos, está acoplada al carro 50. El elemento que se engancha al tornillo 14 sin fin está constituido por al menos una varilla o espiga 52 que se extiende de manera transversal en el cuerpo 12 según una dirección que es paralela a las muescas del tornillo 14 sin fin designadas como 54. Dicha varilla 52 está encajada en ranuras 52' de guiado opuestas obtenidas en la cara interna de las paredes 24, 26 laterales del cuerpo 12. Preferentemente, la extensión transversal de la varilla o espiga 52 es ligeramente menor que todo el ancho del cuerpo 12 y es mayor que la distancia máxima que existe entre los rebajes 28, 30. El perfil de la varilla o espiga 52 es complementario al perfil de dichas muescas 54 del tornillo 14 sin fin.

Con un dimensionamiento apropiado, los medios 40 ó 46 de presión pueden contener dos o más varillas o espigas 52 paralelas adaptadas para coincidir con la pluralidad de muescas 54 del tornillo 14 sin fin tal y como se describirá posteriormente en este documento.

En los rebajes 28, 30, por ejemplo, los medios elásticos de elevación de la varilla o espiga 52 están constituidos por resortes 56 helicoidales. Dichos resortes 56 mantienen la varilla o espiga 52 separada de las muescas del tornillo 14 sin fin, es decir, se lleva hacia arriba hacia la tapa 32 que forma el plano de rebajo para la misma varilla. La superficie interna de las paredes 24, 26 laterales del cuerpo 12 define, junto con la boquilla de los rebajes 28 y 30, un escalón 58 que está alineado sustancialmente con las muescas 54 del tornillo 14 sin fin en su parte que sobresale desde los resaltes 16, 18. Dicho escalón 58 puede formar un rebajo de tope de la varilla o espiga 52 del recorrido vertical hacia el mismo tornillo 14 sin fin.

Tal y como puede observarse a partir de la descripción anterior, el funcionamiento del dispositivo 10 de movimiento relaciona temporalmente el cuerpo 12 y el soporte 50 conectado al mismo mediante el tornillo 14 sin fin con el movimiento o desplazamiento lineal requerido posterior. Las figuras 1, 2 y 6 muestran en detalle de manera esquemática el dispositivo 10 de la presente invención en un estado de no funcionamiento cuando la varilla o espiga 52 se mueve hacia arriba debido al efecto de los medios 56 elásticos con respecto a las muescas 54 del tornillo 14 sin fin.

Por lo tanto, la posible rotación de éste último en el cuerpo o cuerpos 12 no provoca los efectos de desplazamiento o de movimiento lineal cuando la varilla o espiga 52 no está enganchada a una muesca o a las demás muescas 54. Las figuras 3 y 4 muestran de manera esquemática el dispositivo 10 en funcionamiento, haciendo contacto su varilla o espiga 52 con una de las muescas 54 del tornillo 14 sin fin. Este estado se produce después del funcionamiento neumático o manual de los medios 40 ó 46 de presión, mediante los cuales dicha varilla o espiga 52 desciende hacia el cuerpo 12 y coincide de manera central con una de las muescas 54 del tornillo 14 sin fin. En este caso, la rotación del tornillo 14 sin fin en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj provoca el desplazamiento o el movimiento lineal de dicho cuerpo 12 y el de todos los medios fijados al mismo, es decir, del soporte o carro 50 con la herramienta 60 pertinente o con cualquier otro tipo de herramienta. Por el contrario, una vez que se haya obtenido el posicionamiento requerido del cuerpo/cuerpos 12, la varilla o espiga 52 se desengancha de la muesca 54 del tornillo 14 sin fin y este resultado se obtiene eliminando la presión de fluido del medio 40 de presión o la presión mecánica del medio 46 de presión que intervienen en el tornillo 48.

Tal y como puede observarse a partir de la descripción mencionada anteriormente, las ventajas obtenidas mediante la invención son evidentes.

El dispositivo de movimiento lineal de la presente invención puede fabricarse e instalarse fácilmente con un bajo coste y no requiere un mantenimiento particular.

La oportunidad de un enganche temporal, si fuera necesario, del dispositivo/dispositivos 10 con el tornillo 14 sin fin es particularmente ventajosa.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a algunas realizaciones proporcionadas como un ejemplo ilustrativo y no limitativo, un experto en la materia puede llevar a cabo muchos cambios y modificaciones según la descripción expuesta anteriormente. Por lo tanto, debe entenderse que la presente invención pretende comprender todos los cambios y variaciones que estén dentro del alcance protector de las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

1. Un dispositivo (10) de movimiento lineal asociado a un tornillo (14) sin fin que comprende un cuerpo (12) en forma de caja que presenta paredes (24, 26) laterales opuestas y un borde superior o boquilla (20), y que está dotado internamente de un asiento de alojamiento delimitado parcialmente para dicho tornillo (14) sin fin y de un medio (52) móvil de enganche temporal en al menos una de las muescas (54) del mismo tornillo sin fin a lo largo de la parte de que sale de dicho asiento,

caracterizado porque dicho medio (52) móvil está constituido por al menos una varilla o espiga asociada a un medio (40), (46) de presión que se extiende de manera transversal dentro del cuerpo (12) en forma de caja y porque el dicho medio (52) móvil es paralelo a dichas muescas (54) y está insertado en ranuras (52') de guiado opuestas obtenidas en la cara interna de las paredes (24, 26) laterales del cuerpo (12).

2. El dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el asiento de alojamiento delimitado parcialmente del tornillo (4) sin fin se obtiene en la parte central del cuerpo (12) en el que se extiende de manera transversal y, en su parte inferior, está delimitado por la cara interna de la base del mismo cuerpo y, a los lados, por resaltes (16, 18) opuestos que se extienden en altura sobre una parte limitada, estando separado por lo tanto su extremo superior de la boquilla o borde (20) de dicho cuerpo (12).

3. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tornillo sin fin está expuesto con un sector (22) de la parte enfrentada a dicha boquilla (20) del cuerpo (12) que corresponde aproximadamente a una quinta parte de su periferia.

4. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una tapa (32) está fijada con tornillos (36) o con medios equivalentes a la boquilla (20) del cuerpo (12) y se prolonga en su parte central en forma de torreta (34) en la que se forma un asiento (38) para dicho medio (40), (46) de presión.

5. El dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho medio (40) de presión está constituido por un pequeño pistón neumático accionado mediante un conector (42) y el conducto (44) pertinente para el fluido de trabajo.

6. El dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho medio (46) de presión está constituido por un pequeño pistón que se mueve de manera manual a través de un tornillo (48) o similar.

7. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre los resaltes (16; 18) del asiento del tornillo (14) sin fin y las paredes (24; 26) laterales del cuerpo (12) están formados algunos rebajes (28; 30) en los que se obtienen medios (56) elásticos de elevación de la varilla o espiga (52).

8. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la extensión transversal de la varilla o espiga (52) es menor que todo el ancho del cuerpo (12) y es mayor que la distancia máxima que existe entre los rebajes (28, 30); siendo complementario el perfil de dicha varilla o espiga (52) al perfil de de las muescas (54) del tornillo (14) sin fin.

9. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios móviles están constituidos por dos o más varillas o espigas (52) paralelas asociadas al medio (40; 46) de presión y que coinciden con la pluralidad de muescas (54) del anillo (14) sin fin.

10. El dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie interna de las paredes (24; 26) laterales del cuerpo (12) define, junto con la boquilla de los rebajes (28; 30), un escalón (58) de rebajo de la varilla o espiga (52) en su recorrido vertical hacia el tornillo (14) sin fin.