ES2565760T3 - Torno de varios husillos - Google Patents

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ES2565760T3 ES11707825.3T ES11707825T ES2565760T3 ES 2565760 T3 ES2565760 T3 ES 2565760T3 ES 11707825 T ES11707825 T ES 11707825T ES 2565760 T3 ES2565760 T3 ES 2565760T3
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Abstract

Torno de varios husillos que comprende un armazón de máquina (12), un tambor para husillo (14) dispuesto en el armazón de máquina (12) y que puede girar alrededor de un eje de tambor para husillo (16), que está construido al menos parcialmente de segmentos (80) recortados de material plano en una dirección de apilamiento (82) paralela al eje de tambor para husillo (16) y que se extienden en planos de apilamiento (88) transversalmente a la dirección de apilamiento (82), con recortes de alojamiento (90) y recortes de canales de enfriamiento (90, 96, 106) que se solapan unos a otros, de manera que el tambor para husillo (14) presenta alojamientos de motor de husillo (30) para motores de husillo (32) y un sistema de canales de enfriamiento (120, 130, 180) separado de estos mediante nervios (98) de pared, caracterizado por que el sistema de canales de enfriamiento presenta varios subsistemas de canales (120, 130, 180) alimentados en paralelo para un agente de enfriamiento líquido, y por que los subsistemas de canales (120, 130, 180) están alimentados con agente de enfriamiento líquido a través de un espacio anular (140) común que encierra el tambor para husillo (14).

Description

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DESCRIPCION
Torno de varios husillos
La invention se refiere a un torno de varios husillos que comprende un armazon de maquina, un tambor para husillo dispuesto en el armazon de maquina y que puede girar alrededor de un eje de tambor para husillo, que esta construido al menos parcialmente de segmentos cortados de material plano en una direction de apilado paralela al eje de tambor para husillo y que se extienden en planos de apilado transversalmente a la direccion de apilado, con recortes de alojamiento que se solapan unos a otros y recortes de canal de enfriamiento, de manera que el tambor para husillo presenta alojamientos de motor de husillo para motores de husillo, y un sistema de canal de enfriamiento separado de aquel mediante nervios de pared.
Un torno de varios husillos de este tipo se conoce por el documento WO 03/013781 A1.
Aunque en el caso del torno de varios husillos conocido es posible en principio un enfriamiento del tambor para husillo, sin embargo no es posible enfriar el tambor para husillo de la manera mas homogenea posible, para evitar acumulaciones termicas en la mayor medida posible desplazamientos termicos y evacuar de manera mas optima posible el calor generado por los motores de husillo.
Este objetivo se consigue en el caso de un torno de varios husillos del tipo descrito al principio, de acuerdo con la invencion, mediante las caracteristicas de la revindication 1.
La ventaja de la solution de acuerdo con la invencion puede verse en que, por un lado, mediante el agente de enfriamiento liquido se realiza un enfriamiento eficiente del tambor para husillo a traves del sistema de canales de enfriamiento y, por otro lado, los subsistemas de canales alimentados en paralelo abren la posibilidad de adaptar la potencia de enfriamiento en diferentes zonas del tambor para husillo que experimentan un aporte de calor de diferente intensidad.
En este caso es especialmente favorable si los subsistemas de canales enfrian diferentes secciones del alojamiento de motor de husillo consecutivas en la direccion del eje de tambor para husillo.
Mediante la asignacion de los subsistemas de canales a secciones individuales diferentes del alojamiento de motor de husillo respectivo, existe la posibilidad de enfriar de manera encauzada las secciones que presentan una entrada de calor diferente en cada caso.
No obstante, en principio seria concebible disponer los subsistemas de canales de manera que estos se solapan por secciones.
Por razones de una construction lo mas sencilla posible y por tanto rentable se ha acreditado como conveniente cuando los varios subsistemas de canales estan dispuestos en la direccion del eje de husillo en zonas del tambor para husillo consecutivas a los lados del alojamiento de motor de husillo.
En este caso en una de las zonas, esta previsto, preferentemente en cada caso un subsistema de canales que enfria esta zona, mientras que los otros subsistemas de canales estan dispuestos en cada caso en otra zona del tambor para husillo y enfrian a esta.
En principio seria posible disponer los subsistemas de canales de manera que encierran en cada caso el alojamiento de motor de husillo.
Sin embargo, por razones de una construccion lo mas rentable posible y al mismo tiempo que ahorre espacio es ventajoso cuando los subsistemas de canales estan dispuestos en espacios intermedios entre alojamientos de motor de husillo dispuestos de manera consecutiva en una direccion periferica alrededor del eje de tambor para husillo, de manera que la expansion radial del tambor para husillo puede mantenerse lo mas reducida posible con respecto a su eje de tambor para husillo.
Preferentemente, en este caso, en cada espacio intermedio estan dispuestos de manera consecutiva varios subsistemas de canales entre dos alojamientos de husillo en la direccion del eje de tambor para husillo.
Respecto a la alimentation de los subsistemas de canales no se hizo una description mas detallada en relation con la descripcion anterior de la solucion de acuerdo con la invencion.
De esta manera, la solucion de acuerdo con la invencion preve que los subsistemas de canales esten alimentados con agente de enfriamiento liquido a traves de un espacio anular comun que encierra el tambor para husillo.
Un espacio anular de este tipo que rodea el tambor para husillo permite suministrar a este el agente de enfriamiento liquido de manera sencilla, en cada position de giro, a pesar de la capacidad de giro del tambor para husillo, y
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concretamente al mismo tiempo todos los subsistemas de canales.
En particular en este caso esta previsto que una cubierta de espacio anular estacionaria se enganche sobre el espacio anular, y se una a este a ambos lados del mismo de manera estanca.
Ademas esta previsto preferentemente que los subsistemas de canales emitan el agente de enfriamiento Kquido a un espacio anular, que encierra el tambor para husillo, para agente de enfriamiento saliente.
Tambien un espacio anular de este tipo tiene la ventaja de que, con ello, existe la posibilidad de manera sencilla de derivar y de alojar de nuevo agente de enfriamiento que entra en este espacio anular.
En principio el espacio anular para el agente de enfriamiento saliente hacia el que los subsistemas de canales emiten el agente refrigerante, tambien podria servir al mismo tiempo, para recoger el medio de enfriamiento.
Sin embargo es especialmente favorable si el espacio anular para el medio de enfriamiento saliente pasa a un alojamiento colector en el que se acumula el agente de enfriamiento que entra en el espacio anular y que sale al mismo tiempo, y se emplea de nuevo para el enfriamiento de los subsistemas de canales.
Para poder adaptar la potencia de enfriamiento facilitada a traves de los subsistemas de canales individuales a la entrada de calor, esta previsto preferentemente que el paso de agente de enfriamiento a traves de los subsistemas de canales diferentes pueda adaptarse mediante elementos de estrangulacion.
En este caso es especialmente favorable si a los elementos de estrangulacion estan asociadas aberturas de salida de los subsistemas de canales.
Por ejemplo, en este caso, los elementos de estrangulacion pueden ser elementos de estrangulacion que pueden ajustarse o incluso que pueden controlarse mediante un sistema de control del torno de varios husillos, de manera sea posible una regulacion del calor evacuado por los subsistemas de canales.
Una solucion especialmente sencilla preve sin embargo que los elementos de estrangulacion sean elementos de estrangulacion que pueden ajustarse estaticamente.
No se describio hasta ahora con detalle la configuracion del cuerpo de estator de los motores de husillo.
Por ejemplo, el cuerpo de estator, como es habitual en los motores de husillo anteriores podria estar provisto todavia con una envoltura y estar dispuesto con esta envoltura en el alojamiento de motor de husillo.
Una solucion especialmente favorable preve que el cuerpo de estator este configurado como paquete de chapas de estator, y que el paquete de chapas de estator este dispuesto directamente junto a una pared interna de un alojamiento de estator, de manera que esta garantizada una transmision termica optima desde el cuerpo de estator al tambor para husillo, y por tanto una disipacion de calor optima.
Caracteristicas adicionales y ventajas de la invencion son objeto de la siguiente descripcion, asi como de la representacion grafica de algunos ejemplos de realization.
En el dibujo muestran:
la figura 1 un corte vertical a traves de un armazon de maquina que soporta un tambor para husillo de un torno de varios husillos;
la figura 2 una vista en perspectiva del tambor para husillo del torno de varios husillos de acuerdo con la invencion;
la figura 3 un corte a lo largo de la linea 3-3 en la figura 2;
la figura 4 un corte a lo largo de la linea 4-4 en la figura 2;
la figura 5 una representacion en despiece de segmentos consecutivos con recortes correspondientes;
la figura 6 una representacion de los segmentos similar a la figura 5 en la zona de aberturas de entrada de un
primer subsistema de canales;
la figura 7 un corte a lo largo de la linea 7-7 en la figura 3 y
la figura 8 una representacion en despiece en perspectiva aumentada en recortes de elementos de estrangulacion en la zona de aberturas de salida del primer subsistema de canales y del tercer
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subsistema de canales.
Un torno de varios husillos 10, representado en partes en la figura 1, comprende un armazon de maquina 12 en el que un tambor para husillo designado en su totalidad con 14 esta apoyado de manera giratoria alrededor de un eje de tambor para husillo 16, realizandose el apoyo giratorio del tambor para husillo 14 en un alojamiento de tambor para husillo 18 del armazon de maquina 12 por medio de cojinetes 20 y 22 de pivote dispuestos en el lado del revestimiento del tambor para husillo 14.
El tambor para husillo 14 comprende, como se representa en la figura 2, una multitud de alojamientos de motor de husillo 30 que estan dispuestos alrededor del eje de tambor para husillo 16 en el tambor para husillo 14 y llegan hasta este por toda su longitud.
En cada uno de los alojamientos de motor de husillo 30 se asienta un motor de husillo, designado en su totalidad con 32 y configurado como motor de arbol hueco, que presenta un estator 34 que aloja los bobinados de estator, asi como un rotor 36 dispuesto dentro del estator 34, que se asienta directamente sobre un tubo de husillo 38 y esta alojado a traves de este tubo de husillo 38 de manera que puede girar alrededor de un eje de husillo 40 con respecto al estator 34. En este caso, el tubo de husillo 38, por ejemplo, en un lado dirigido a un espacio de trabajo 42 soporta un sujetador para piezas a trabajar no representado para sujetar, de manera conocida, una pieza de trabajo alojada en el tubo de husillo 38.
Tal como se representa de manera ampliada en particular en la figura 3, el alojamiento de motor de husillo 30 que llega hasta el tambor para husillo 14 comprende una seccion anterior que forma un alojamiento de cojinete 50 de husillo en la que se asienta un apoyo de husillo anterior 52 que aloja el tubo de husillo 38 en una zona terminal anterior 54 dirigida al espacio de trabajo 42.
Ademas, el alojamiento de motor de husillo 50 comprende una seccion que forma un alojamiento de estator 60 en la que el estator 36 se asienta con un cuerpo de estator 62 construido de chapas de estator y que aloja bobinados de estator, estando dispuesta una superficie de revestimiento 64 del cuerpo de estator 62 directamente, solo dado el caso todavia acoplada con una masa de conduccion termica, junto a una pared interior 66 del alojamiento de estator 60 del tambor para husillo 14 para garantizar una buena transmision termica entre el cuerpo de estator 62, que aloja los bobinados de estator del estator 36, y del tambor para husillo 14 en la zona del alojamiento de estator 60.
El tubo de husillo 38 esta apoyado ademas a traves de un alojamiento de cojinete 70 posterior en el tambor para husillo 14, enganchandose por ejemplo en el alojamiento de cojinete 70 posterior un anillo de cojinete 72 que aloja un apoyo de husillo posterior 74 que apoya de manera giratoria el tubo de husillo 38 en una zona terminal posterior 76.
Tal como se representa en las figuras 3 a 7, el tambor para husillo 14 esta construido al menos en la zona del alojamiento de estator 60 a partir de una pluralidad de segmentos 80a, 80b y 80c que estan recortados de material plano, por ejemplo de placas de acero y apilados en un dispositivo de apilamiento 82 paralelo al eje de tambor para husillo 16, y estan unidos entre si por union material, por ejemplo mediante soldadura, en particular soldadura indirecta fuerte para formar un cuerpo unido. Los segmentos individuales 80 presentan en este caso superficies 84 y 86 preferentemente plano paralelas y se extienden en planos de apilamiento 88 que discurren en perpendicular a la direccion de apilamiento 82, como por ejemplo tambien en la solicitud de patente europea EP 1 414 615.
Para la formacion del alojamiento de motor de husillo 30 los segmentos 80 estan provistos de recortes de alojamiento 90 que forman conjuntamente en la direccion de la direccion de apilamiento 82 el alojamiento de motor de husillo 30.
Ademas, para el enfriamiento del alojamiento de motor de husillo 30, en particular en la zona del alojamiento de estator 60, en segmentos 80a en cada caso estan previstos recortes de enfriamiento 92 entre recortes de alojamiento 90 consecutivos en una direccion periferica 100 (figuras 4 a 7), mientras que en los segmentos 80b estan previstos recortes 96 de enfriamiento que se solapan en zonas 94 de los recortes de enfriamiento 92 radialmente externas con respecto al eje de tambor de husillo 60, que en el siguiente segmento 80a se solapan de nuevo con las zonas radialmente externas 94 de los recortes de enfriamiento 92.
Ademas, en los segmentos 80c estan previstos recortes de enfriamiento 106 que se solapan con zonas radialmente internas 104 con respecto al tambor de husillo 16, de manera que en el caso de una sucesion de apilado de un segmento 80a, de un segmento 80b, de un segmento 80a, y de un segmento 80c, asi como de un segmento 80a que sigue de nuevo de una siguiente sucesion de apilado, se origina una ruta de corriente 110 para un agente de enfriamiento que discurre en los segmentos 80a en direccion aproximadamente radial con respecto al eje de tambor para husillo 16, o bien con una seccion de ruta de corriente 110i desde dentro hacia afuera, o con una seccion de ruta de corriente 1103 desde fuera hacia adentro, y en el segmento 80b con una seccion de ruta de corriente 1102, y en el segmento 80c con una seccion de ruta de corriente 1104 en cada caso aproximadamente en paralelo al eje de tambor para husillo 16, de manera que la ruta de corriente 110 en su curso total en la direccion del eje de tambor para husillo 16 presenta en cada caso secciones que discurren de manera alterna en direccion axial 1102 y 1102 y en
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direccion radial 110i y 1103 con respecto al eje de tambor para husillo 16, de las cuales las ultimas enfrian de manera eficiente los segmentos adyacentes 80b y 80c y las secciones de pared 98 dispuestas en los segmentos 80a entre los recortes 90 y los recortes de enfriamiento 92.
Mediante una construccion de este tipo del alojamiento de estator 60, desde los segmentos 80a, 80b y 80c dispuestos unos sobre otros en la direccion de apilamiento 82, existe la posibilidad de enfriar de manera eficiente el tambor para husillo 14 en su zona de pared que se une al alojamiento de estator 60, y por tanto evacuar de manera eficiente el calor emitido por el estator 34 al tambor para husillo 14 en la zona del alojamiento de estator 60.
Preferentemente, para el enfriamiento del alojamiento de estator 60, tal como se representa en la figura 3, estan previstos un primer subsistema de canales 120 y un segundo subsistema de canales 130 que estan dispuestos en espacios intermedios 118 situados en la direccion periferica 100 entre los alojamientos de motor de husillo 30 y en zonas 122 y 132 de los espacios intermedios 118 consecutivas en la direccion del eje de tambor para husillo 16, estando dispuesto el primer subsistema 120 de canales en una zona 122 dirigida al alojamiento de cojinete 50 de husillo anterior, adyacente al alojamiento de estator 60, mientras que el segundo subsistema de canales 130 esta previsto en una zona 132 apartada del alojamiento de cojinete 50 de husillo, adyacente al alojamiento de estator 60.
Ambos subsistemas de canales 120 y 130 se ponen en marcha en paralelo con agente de enfriamiento, en particular con agente de enfriamiento liquido.
Para ello, tal como se representa en las figuras 1 a 3, esta previsto un espacio anular 140 que rodea el tambor para husillo 14 en su lado exterior, que esta enganchado por encima a traves de una cubierta de espacio anular 142, que esta dispuesta de manera estacionaria en el armazon de maquina 12, y se une a ambos lados del espacio anular 140 de manera estanca a superficies 144 y 146 de cilindro del tambor para husillo 14, de manera que en el espacio anular 140 permanece agente de enfriamiento liquido alimentado al espacio anular 140, y desde este espacio anular puede entrar a traves de aberturas de entrada 124 y 134 (figura 3), formadas por recortes de entrada 150 previstas en segmentos especiales 80d al primer subsistema de canales 120 o al segundo subsistema de canales 130 (figura 6).
Partiendo de los recortes de entrada 150 en los segmentos 80d, el agente de enfriamiento liquido tiene la posibilidad de entrar en las zonas 94 radialmente externas de los recortes de enfriamiento 92 en los segmentos siguientes 80a.
Ademas, los subsistemas de canales 120 y 130 estan provistos todavia en el lado de los extremos con aberturas de salida 126 y 136 que desembocan asimismo en un espacio anular 170, que encierra el tambor para husillo 14 en el lado del revestimiento y a traves del cual puede salir el agente de enfriamiento liquido que entra en este espacio anular 170 siguiendo la gravedad en el lado de revestimiento del tambor para husillo 14, y concretamente hasta un alojamiento colector 172 desde el cual el agente de enfriamiento se absorbe por una bomba de medio de enfriamiento.
Tal como se representa en la figura 3, adicionalmente para el alojamiento de cojinete 50 de husillo esta previsto un tercer subsistema de canales 180, que para el enfriamiento separado del tambor para husillo 14 esta situado en una zona 182 que se situa en el espacio intermedio 118 entre los alojamientos de cojinete 50, y presenta una abertura de entrada 184 situada entre las aberturas de entrada 124 para medio de enfriamiento alimentado al espacio anular 140, que esta formada asimismo por una incision de entrada 152 en el segmento 80d, asi como presenta una salida 186 dirigida al espacio anular 170 para la evacuacion del agente de enfriamiento en el espacio anular 170.
El tercer subsistema de canales 180 esta formado asimismo por recortes de enfriamiento 192 y 194 en segmentos 80e y 80f que estan dispuestos en la zona 182 del espacio intermedio 118, y comprende tambien canales de entrada 194 que van desde las aberturas de entrada 184 a la zona 182, asi como canales de salida 196 que van desde la zona 182 a las aberturas de salida 186.
Para adaptar el enfriamiento del tambor para husillo 14 a traves de los subsistemas de canales 120, 130 y 180, de manera que el tambor para husillo 14 presente en todas las zonas 122, 132, 182 enfriadas a traves de los subsistemas de canales 120, 130, y 180 una temperatura sustancialmente constante, que es sustancialmente identica tambien en todas las zonas 122, 132, 182 atravesadas por los subsistemas de canales120, 130 y 180 , las aberturas de salida 126 del subsistema de canales 120 y las aberturas de salida 186 del subsistema de canales 180 estan provistas con elementos de estrangulacion 202 o 204 que permiten un ajuste del agente de enfriamiento liquido que sale desde el subsistema de canales 120 o 180 respectivo al espacio anular 170 para el ajuste de la temperatura respectiva. Preferentemente, los elementos de estrangulacion 202 y 204 estan dispuestos en un bloque de alojamiento 200 que puede atornillar una brida 208 del tambor para husillo 14 que soporta las aberturas 126 y 186, y concretamente de manera que los elementos de estrangulacion 202 o 204 se asientan directamente delante de las aberturas 126 o 186 y estrangulan el flujo del agente de enfriamiento saliente

Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Torno de varios husillos que comprende un armazon de maquina (12), un tambor para husillo (14) dispuesto en el armazon de maquina (12) y que puede girar alrededor de un eje de tambor para husillo (16), que esta construido al menos parcialmente de segmentos (80) recortados de material plano en una direccion de apilamiento (82) paralela al eje de tambor para husillo (16) y que se extienden en planos de apilamiento (88) transversalmente a la direccion de apilamiento (82), con recortes de alojamiento (90) y recortes de canales de enfriamiento (90, 96, 106) que se solapan unos a otros, de manera que el tambor para husillo (14) presenta alojamientos de motor de husillo (30) para motores de husillo (32) y un sistema de canales de enfriamiento (120, 130, 180) separado de estos mediante nervios (98) de pared, caracterizado por que el sistema de canales de enfriamiento presenta varios subsistemas de canales (120, 130, 180) alimentados en paralelo para un agente de enfriamiento liquido, y por que los subsistemas de canales (120, 130, 180) estan alimentados con agente de enfriamiento liquido a traves de un espacio anular (140) comun que encierra el tambor para husillo (14).
  2. 2. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que los subsistemas de canales (120, 130, 180) enfrian diferentes secciones (50, 60) del alojamiento de motor de husillo (30) consecutivas en la direccion del eje de tambor para husillo (16).
  3. 3. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado por que los varios subsistemas (120, 130, 180) de canal estan dispuestos en zonas del tambor para husillo (14) consecutivas en la direccion del eje de tambor para husillo (10) a los lados de los alojamientos de motor de husillo (30).
  4. 4. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que en cada una de las zonas esta dispuesto en cada caso un subsistema de canales (120, 130, 180) .
  5. 5. Torno de varios husillos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los subsistemas de canales (120, 130, 180) estan dispuestos en espacios intermedios entre alojamientos de motor para husillo (30) dispuestos de manera consecutiva en una direccion periferica (100) alrededor del eje de tambor para husillo (16).
  6. 6. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado por que en cada espacio intermedio entre dos alojamientos de motor de husillo (30) en la direccion del eje de tambor para husillo (16) estan dispuestos de manera consecutiva varios subsistemas de canales (120, 130, 180).
  7. 7. Torno de varios husillos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una cubierta de espacio anular (142) estacionaria se engancha sobre el espacio anular (140), y a ambos lados del mismo se une de manera estanca al tambor para husillo (14).
  8. 8. Torno de varios husillos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los subsistemas de canales (120, 130, 180) emiten el agente de enfriamiento liquido a un espacio anular (140) que encierra el tambor para husillo (14).
  9. 9. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 8, caracterizado por que el espacio anular (140) se prolonga en un alojamiento para el agente de enfriamiento.
  10. 10. Torno de varios husillos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que un flujo de agente de enfriamiento puede adaptarse a traves de diferentes subsistemas de canales (120, 180) mediante elementos de estrangulacion (192, 194).
  11. 11. Torno de varios husillos de acuerdo con la reivindicacion 10, caracterizado por que los elementos de estrangulacion (192, 194) estan asociados a aberturas de salida de los subsistemas de canales (120, 180).
  12. 12. Torno de varios husillos de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el cuerpo de estator (62) esta configurado como paquete de chapas de estator y por que el paquete de chapas de estator esta situado directamente junto a una pared interna del alojamiento de estator (60) del alojamiento de motor de husillo (30).
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