ES2616520T3

ES2616520T3 - Dispositivo de sujeción

Info

Publication number: ES2616520T3
Application number: ES14181176.0T
Authority: ES
Inventors: Volker Schlautmann
Original assignee: Ringspann GmbH
Current assignee: Ringspann GmbH
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-08-15
Publication date: 2017-06-13
Anticipated expiration: 2034-08-15
Also published as: US9662715B2; US20170225238A1; CN104416180A; EP2842671A1; EP2842671B1; DE202014103804U1; CN104416180B; US20150061235A1; DE102013217401B3; US10307837B2

Abstract

Dispositivo de sujeción (1, 1') para sujetar un componente, en particular una pieza de trabajo (14) o herramienta, con una cantidad de mandíbulas de sujeción (4) distribuidas a lo largo de un perímetro, las cuales están unidas a través de correspondientes nervaduras flexibles (5) elásticas con un cuerpo de base (2), pudiendo ajustarse las mandíbulas de sujeción (4) mediante un dispositivo de accionamiento (8, 12) móvil axialmente en una dirección esencialmente radial de una posición de liberación a una posición de sujeción, estando configurado el dispositivo de accionamiento de tal forma que durante la sujeción aplica una fuerza de sujeción radial dirigida contra la fuerza de resorte de las nervaduras flexibles sobre las mandíbulas de sujeción, caracterizado por que las nervaduras flexibles (5) están inclinadas en su posición de liberación frente a una dirección paralela al eje, radialmente en dirección de sus correspondientes posiciones de sujeción y por que el dispositivo de sujeción presenta una superficie de contacto (2') axial fija frente al cuerpo de base (2), en contra de la cual el componente (14) experimenta una fuerza de presión axial durante la sujeción.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Dispositivo de sujecion

La presente invencion se refiere a un dispositivo de sujecion para sujetar y centrar un componente, en particular una pieza de trabajo a mecanizar o una herramienta, segun el preambulo de la reivindicacion 1.

Un dispositivo de sujecion de este tipo puede ser por ejemplo, un mandril de sujecion o un plato de sujecion. Un mandril de sujecion sirve para la sujecion interior de un componente en forma de buje, en cuanto que se abren mandfbulas de sujecion dispuestas a lo largo de un penmetro, en una perforacion interior del componente. Un plato de sujecion sirve por el contrario para la sujecion exterior de un componente, en cuanto que se sujetan mandfbulas de sujecion alrededor de un penmetro exterior del componente. En ambos casos una sujecion del componente se produce en union por arrastre de fuerza de actuacion radial.

Un dispositivo de sujecion segun el preambulo de la reivindicacion 1 se conoce del documento DE 32 23 748 C2. El documento DE 43 17 170 C2 describe ademas de ello, una herramienta de sujecion de alargamiento, en la cual se produce una retraccion axial de una pieza de trabajo a mecanizar.

Del mercado se conocen por ejemplo, mandriles extensibles, en los cuales se extiende un casquillo extensible de forma tubular, ranurado longitudinalmente varias veces, a traves de un cono interior, desplazable longitudinalmente, para sujetar un componente de manera centrica en su perforacion. Este tipo de mandriles extensibles tienen la desventaja de que su rigidez frente a fuerzas de mecanizado actuantes es reducida. Ademas de ello, no se asegura que el componente queda en contacto de forma definida en una superficie de contacto del dispositivo de sujecion. Ambas cosas conducen a imprecisiones en el mecanizado.

Es por tanto tarea de la invencion, indicar un dispositivo de sujecion del tipo mencionado inicialmente, el cual posibilite una exactitud de mecanizado mas alta.

El documento DE 1943325 divulga un dispositivo de sujecion para sujetar un componente, en particular una pieza de trabajo o herramienta, con una cantidad de mandfbulas de sujecion distribuidas a lo largo de un penmetro, las cuales estan unidas con un cuerpo base, pudiendo ajustarse las mandfbulas de sujecion mediante un dispositivo de accionamiento movil axialmente en una direccion esencialmente radial desde una posicion de liberacion a una posicion de sujecion, estando configurado el dispositivo de accionamiento de tal forma, que al sujetar, aplica una fuerza de sujecion radial dirigida en contra de la fuerza de resorte de las mandfbulas de sujecion, sobre las mandfbulas de sujecion.

El documento US 2006/010477 muestra un mandril de sujecion con un casquillo de sujecion ranurado, el cual sirve como superficie de sujecion exterior para la sujecion interior de un componente anular. Bajo fuerza de traccion se reduce el diametro exterior del casquillo de sujecion, de manera que el componente anular puede empujarse y al destensarse el casquillo de sujecion, es sujetado desde el interior. La fuerza de sujecion ha de ser reunida en este caso mediante la fuerza de resorte del casquillo de sujecion.

El documento DE 3540890 muestra un dispositivo de sujecion para una barra de rueda dentada en la cual se usa un casquillo de sujecion con ondulacion anular, el cual durante la comprension axial experimenta una reduccion de su diametro interior, para alojar la barra de rueda dentada en sus dientes.

El documento DE 846948 muestra un dispositivo de sujecion con un cuerpo de sujecion, el cual, en caso de actuacion de fuerza axial modifica su diametro de sujecion mediante deformacion elastica. Tambien en este caso, la fuerza de sujecion ha de ser reunida a traves de las propiedades elasticas del cuerpo de sujecion.

La tarea se soluciona mediante las caractensticas de la reivindicacion 1. De las reivindicaciones secundarias se desprenden perfeccionamientos ventajosos.

En un dispositivo de sujecion con una cantidad de mandfbulas de sujecion distribuidas a lo largo de un penmetro, las cuales estan unidas a traves de correspondientes nervaduras flexibles elasticas con un cuerpo de base y que pueden ajustarse mediante un dispositivo de accionamiento preferiblemente movil en una direccion esencialmente radial de una posicion de liberacion a una posicion de sujecion, esto se logra debido a que las nervaduras flexibles estan inclinadas en su posicion de liberacion frente a una direccion paralela al eje, radialmente en direccion de su correspondiente posicion de sujecion.

Para favorecer el apriete del componente a sujetar contra una superficie de contacto axial, ha de producirse durante la sujecion, una llamada retraccion axial. Mediante la inclinacion ya existente en la posicion de liberacion, de las nervaduras flexibles, se logra que las mandfbulas de sujecion no lleven a cabo durante la extension un movimiento radial, sino que se muevan al mismo tiempo axialmente hacia el cuerpo de base, en el cual se encuentra la superficie de contacto axial. La razon para ello es que las mandfbulas de sujecion llevan a cabo durante la extension un movimiento aproximadamente circular alrededor de la zona en la cual terminan en el cuerpo de base. Dado que en el caso de un mandril de sujecion, el punto central de este arco circular se encuentra sobre un diametro menor que las mandfbulas de sujecion, las mandfbulas de sujecion se mueven en su movimiento de extension radial, al

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

mismo tiempo axialmente en direccion hacia el cuerpo de base y aprietan la pieza a sujetar de esta forma contra la superficie de contacto axial. Debido a ello, queda definida ineqmvocamente la posicion del componente, la sujecion se produce con una mayor exactitud.

El angulo, con el cual las nervaduras flexibles estan inclinadas en posicion de liberacion frente a la direccion paralela al eje, es de 3 a 12 grados, preferiblemente de 5 a 10 grados, de manera muy preferida de 6 grados.

En un perfeccionamiento de la invencion, la cual puede realizarse con independencia de la inclinacion de las nervaduras flexibles, en las prolongaciones de las nervaduras flexibles, las cuales unen las mandfbulas de sujecion con el cuerpo de base del dispositivo de sujecion, se proporcionan nervaduras de prolongacion que sobresalen de las mandfbulas de sujecion, las cuales estan unidas fijamente entre sf por sus extremos a traves de una pieza de extremo anular. Mediante estas medidas, se mejora la rigidez transversal del dispositivo de sujecion. El momento de inercia de superficie decisivo para la rigidez transversal del dispositivo de sujecion, es, en el caso de una disposicion con nervaduras flexibles unidas por ambos extremos, mayor a razon de un multiplo que la suma de los momentos de inercia de superficie de las nervaduras flexibles individuales, si estas no estuviesen unidas por el extremo anterior.

Bien es cierto que existe tras la finalizacion del proceso de sujecion, union por friccion entre las mandfbulas de sujecion y el componente sujetado. De esta forma, las mandfbulas de sujecion se sujetan no desplazables axialmente, lo cual tendra como consecuencia el mismo efecto de rigidizacion que se logra mediante la pieza de extremo anular. Sorprendentemente las pruebas de la solicitante han dado como resultado que a traves de las nervaduras de prolongacion unidas entre sf de manera fija a traves de la pieza de extremo anular, se logra una exactitud de sujecion mas alta frente a mandriles de sujecion conocidos. En particular, pudieron lograrse en pruebas de la solicitante errores de concentricidad de solo algunas pm, lo cual no era posible con los mandriles de sujecion usados hasta ahora. Como explicacion para ello, la solicitante se basa en que la causa solo puede encontrarse en la rigidez transversal del dispositivo de sujecion, el cual en el desarrollo, es decir, durante el proceso de sujecion, fuerza una extension radial exactamente igual de las mandfbulas de sujecion uniforme en el penmetro, de proceso de sujecion a proceso de sujecion.

En una forma de realizacion preferida, las nervaduras de prolongacion estan inclinadas en la posicion de liberacion en contra de las nervaduras flexibles. Las nervaduras de prolongacion y las nervaduras flexibles pueden estar dispuestas en particular aproximadamente en simetna de espejo con respecto a un plano de simetna que se extiende radialmente a traves de las mandfbulas de sujecion. Debido a ello puede evitarse una conicidad de las superficies de sujecion de las mandfbulas de sujecion en el estado extendido.

Las nervaduras flexibles pueden estar configuradas por ejemplo, por franjas de segmento de un casquillo extensible o casquillo de sujecion ranurado desde el extremo de fijacion. Debido a ello resulta una disposicion facil de realizar desde el punto de vista tecnico de fabricacion, que logra una alta rigidez a la flexion.

El dispositivo de accionamiento, con el cual se ajustan las mandfbulas de sujecion en la posicion de sujecion, comprende preferiblemente un elemento de accionamiento, el cual, en el caso de un movimiento en direccion de accionamiento axial, aplica bajo la actuacion de fuerza, una fuerza de sujecion radial sobre las mandfbulas de sujecion. Una fuerza de sujecion radial de este tipo puede aplicarse mediante un elemento elastico, el cual experimenta en caso de compresion axial mediante el elemento de accionamiento, una modificacion de la dimension axial. En el caso de un elemento elastico de este tipo se trata preferiblemente de varios anillos con forma de cono de poca inclinacion de acero para resortes con un ranurado caractenstico a partir de ranuras alternas en el diametro interior y exterior del anillo, en particular de varios discos RINGSPANN®.

De manera alternativa, el elemento de accionamiento puede presentar tambien una superficie de deslizamiento conica, la cual interactua con superficies de contacto correspondientemente conformadas de las mandfbulas de sujecion, para aplicar una fuerza de sujecion radial sobre las mandfbulas de sujecion.

Ha resultado ser particularmente ventajoso, cuando la pieza de extremo anular se aloja de forma deslizante frente al elemento de accionamiento. De esta manera puede continuar aumentandose la rigidez frente a fuerzas de mecanizado de actuacion transversal, dado que la pieza de extremo anular, y con ella, las mandfbulas de sujecion unidas a traves de las nervaduras de prolongacion, se apoyan en caso de solicitacion de actuacion transversal, en el elemento de accionamiento a traves del alojamiento.

El dispositivo de sujecion puede estar configurado como mandril de sujecion para la sujecion interior en una correspondiente perforacion del componente o como plato de sujecion para la sujecion exterior en un correspondiente penmetro exterior del componente.

El dispositivo de sujecion segun la invencion tiene en particular una superficie de contacto axial fija frente al cuerpo de base, contra la cual se empuja axialmente el componente durante la sujecion. La superficie de contacto, con la cual esta en contacto el componente sujetado en union por arrastre de fuerza, define una posicion de sujecion precisa.

La invencion se refiere ademas de ello, a una maquina herramienta con un dispositivo de sujecion segun la invencion. Un uso preferido del dispositivo de sujecion altamente preciso segun la invencion, resulta particularmente

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

en el mecanizado de lijado de piezas de trabajo.

Otras caractensticas y ventajas de la invencion resultan de la siguiente descripcion de ejemplos de realizacion y de

los dibujos. Muestra:

La figura 1 una seccion axial de un mandril de sujecion segun la invencion a lo largo de un eje longitudinal en un primer ejemplo de realizacion;

La figura 2 una representacion isometrica del mandril de sujecion de la figura 1,

La figura 3 un segundo ejemplo de realizacion de un mandril de sujecion segun la invencion en una seccion

axial,

La figura 4 un tercer ejemplo de realizacion de un mandril de sujecion segun la invencion en una seccion axial,

La figura 5 una seccion axial de un plato de sujecion segun la invencion y

La figura 6 una representacion isometrica del plato de sujecion de la figura 5 (seccionado a lo largo del eje

longitudinal en perpendicular con respecto a la de la figura 5).

En la figura 1 se representa un primer ejemplo de realizacion de un mandril de sujecion 1 segun la invencion, el cual puede usarse por ejemplo, para sujetar y centrar una pieza de trabajo 14 (indicada mediante puntos y rayas) en el husillo de trabajo de una maquina herramienta. El mandril de sujecion tiene un cuerpo de base 2, con el cual puede atornillarse mediante tornillos de fijacion al husillo de trabajo de una maquina herramienta. Con el cuerpo de base 2 hay unido de una pieza un casquillo extensible 3 ranurado longitudinalmente. El casquillo extensible 3 presenta en una zona central un saliente anular, el cual sirve como superficie de sujecion. Mediante las ranuras longitudinales, el casquillo extensible 3 esta dividido en una pluralidad de franjas de segmento; en el ejemplo de realizacion, estas son diez franjas de segmento. Las secciones de segmento del empalme anular que sirven como superficie de sujecion conforman mandfbulas de sujecion 4 individuales. La zona dividida en forma de segmentos entre las mandfbulas de sujecion 4 y el cuerpo de base 2, representa nervaduras flexibles 5 elasticas, las cuales conectan de manera elastica las mandfbulas de sujecion 4 con el cuerpo de base 2. En esta zona, se estrecha conicamente el casquillo extensible 3 desde las mandfbulas de sujecion 4 hacia el cuerpo de base 2, de manera que las nervaduras flexibles estan inclinadas radialmente hacia el exterior partiendo del cuerpo de base 2, en su posicion destensada (posicion de liberacion), y en el ejemplo de realizacion en concreto a razon de un angulo de aproximadamente 6 grados frente al eje del mandril.

En el lado del casquillo extensible 3, alejado del cuerpo de base 2, las nervaduras flexibles 5 se prolongan dando lugar a nervaduras de prolongacion 6 divididas en forma de segmento, las cuales tambien pueden deformarse de forma elastica. Las nervaduras de prolongacion 6 terminan en una pieza de extremo 7 anular, en cuya zona, el casquillo extensible 3 no esta ranurado. Las franjas de segmento del casquillo extensible 3 estan unidas de esta manera fijamente entre sf en la pieza de extremo 7 anular. Mediante la conexion fija en ambos extremos de sus franjas de segmento, el casquillo extensible 3 ranurado obtiene aproximadamente la rigidez transversal de un tubo no ranurado.

El casquillo extensible 3 es hueco por el interior. En su interior hay incorporado un elemento de accionamiento 8, el cual se extiende tambien a traves de una perforacion axial del cuerpo de base 2. El elemento de accionamiento 8 esta configurado como perno de sujecion perforado, el cual puede sujetarse mediante un tornillo de traccion 9 contra un contraapoyo 10 sobre el lado posterior del cuerpo de base 2. El perno de sujecion 8 tiene en el interior del casquillo extensible 3, un casquillo 11, el cual se apoya contra el cuerpo de base 2 y sirve como elemento distanciador para uno o varios discos RINGSPANN® 12 dispuestos a la altura de las mandfbulas de sujecion 4 sobre el perno de sujecion 8. Por el otro lado de los discos RINGSPANN® 12, el perno de sujecion 8 lleva un anillo 13 que tambien sirve como elemento distanciador. Por su extremo alejado de los discos RINGSPANN®, el anillo 13 se apoya axialmente en un reborde 8a del perno de sujecion 8.

Si se atornilla ahora el tornillo de traccion 9 en su contraapoyo 10, entonces el reborde 8a del perno de sujecion 8 comprime los discos RINGSPANN® 12 entre los elementos distanciadores 11 y 13 axialmente. Esta fuerza de accionamiento axial provoca una modificacion elastica del angulo del cono, y con ello del diametro de los discos RINGSPANN®. Dado que el diametro interior de los discos RINGSPANN® 12 se apoya en el vastago del perno de sujecion 8, se amplfa su diametro exterior y extiende las mandfbulas de sujecion 4 contra la fuerza de resorte de las nervaduras flexibles 5 y nervaduras de prolongacion 6 hacia el exterior. Debido a ello, se sujeta la pieza de trabajo 14 por su diametro interior y se centra sobre el eje del mandril de sujecion 1.

Dado que la longitud de las nervaduras flexibles 5 se mantiene constante, se acorta debido al angulo de inclinacion de las nervaduras flexibles 5 frente al eje longitudinal, la distancia axial de las mandfbulas de sujecion 4 con respecto al cuerpo de base 2. Debido a esta reduccion de la separacion, la pieza de trabajo 14 sujetada experimenta una retraccion axial o una fuerza de apriete contra la superficie de contacto 2' axial del cuerpo de base 2. La retraccion axial se corresponde en este caso aproximadamente (despreciandose la curvatura de las nervaduras flexibles) con la diferencia de las funciones de angulo de coseno de los angulos de las nervaduras flexibles 5 en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

posicion de liberacion y posicion de sujecion multiplicada con la longitud de las nervaduras flexibles. Cuanto mas grande es por lo tanto el angulo de inclinacion de las nervaduras flexibles en la posicion de liberacion, mayor es tambien la retraccion axial que experimentan las mandfoulas de sujecion al abrirse o que aplican sobre la pieza de trabajo. Un rango angular de 3 a 12 grados en la posicion de liberacion ha resultado en este caso ventajoso.

Dado que el perno de sujecion 8 se mueve axialmente durante el proceso de sujecion, la pieza de extremo 7 anular esta alojada de forma deslizante sobre el perno de sujecion 8. El alojamiento deslizante se logra mediante una fabricacion precisa de la perforacion de la pieza de extremo 7 anular y del diametro exterior del perno de sujecion 8. En una ranura en el penmetro interior de la pieza de extremo 7 anular, se ha dispuesto ademas de ello, una junta anular 7a, la cual sella la pieza de extremo 7 anular frente al diametro exterior del perno tensor 8. La junta anular 7a puede ser por ejemplo, un anillo obturador de PTFE, goma o un anillo textil.

En la figura 2 se muestra el mandril de sujecion 1 en una representacion isometrica. Puede verse claramente el casquillo extensible 3 ranurado con su superficie de sujecion anular a partir de mandfbulas de sujecion 4 dispuestas en forma de segmento circular. Mediante el perno de sujecion 8 que se encuentra en el interior del casquillo extensible 3, el cual se sujeta mediante el tornillo de traccion 9 contra el cuerpo de base 2, se extiende el casquillo extensible 3 para sujetar una pieza de trabajo (no mostrada). Un anillo de seguridad interior 9a, el cual se encuentra en una correspondiente ranura en la zona de extremo de la perforacion axial del perno de sujecion 8, se ocupa de que el tornillo de traccion 9 pueda aplicar sobre el perno de sujecion 8 al desenroscarse, tambien una fuerza de traccion, para extraer este contra posibles fuerzas de apriete mediante los discos RINGSPANN® en una posicion de bloqueo, nuevamente del casquillo extensible 3 y para volver a liberar de esta manera las mandfbulas de sujecion 4.

Un segundo ejemplo de realizacion de un mandril de sujecion 1 segun la invencion se muestra en una seccion longitudinal en la figura 3. En este caso, como en el resto de las figuras tambien, las mismas caractensticas y aquellas con el mismo efecto, estan provistas de las mismas referencias. En el segundo ejemplo de realizacion, hay atornillada sobre el cuerpo de base 2 una placa de contacto 2a anular separada, que conforma la superficie de contacto 2' para una pieza de trabajo 14 a sujetar. El casquillo extensible 3 tampoco esta unido en el segundo ejemplo de realizacion de una pieza con el cuerpo de base, sino que esta configurado como pieza separada y atornillado en una escotadura 2'' cilmdrica del cuerpo de base 2 desde su lado posterior.

El casquillo extensible 3 del segundo ejemplo de realizacion tiene una zona de base 5a anular desde la cual las nervaduras flexibles 5 conducen a las mandfbulas de sujecion 4. En el lado contrario de las mandfbulas de sujecion 4, conducen nervaduras de prolongacion 6 flexibles a la pieza de extremo 7 anular del casquillo extensible 3. Es ventajoso en esta construccion, que el casquillo extensible 3 puede ranurarse ya de forma continua en su zona de base 5a hasta poco antes de alcanzar la pieza de extremo 7 anular, lo cual desde el punto de vista de la tecnica de fabricacion es mas sencillo de realizar que una introduccion de ranuras solo por secciones como en el primer ejemplo de realizacion. Dado que la zona de base 5a del casquillo extensible 3 esta fijada en la escotadura 2'' cilmdrica y atornillada desde el lado posterior del cuerpo de base 2 mediante conexiones atornilladas correspondientes de forma correspondiente en los segmentos de la zona de base, la introduccion de ranuras en la zona de base 5a del casquillo extensible 3 no tiene consecuencias negativas.

Como mecanismo de accionamiento para abrir las mandfbulas de sujecion 4 sirve en este caso un perno de sujecion 8 de desarrollo conico, el cual se atornilla con la instalacion de sujecion de fuerza de la maquina herramienta. Radialmente dentro de las mandfbulas de sujecion 4, el perno de sujecion 8 tiene una superficie de deslizamiento 8' que se extiende conicamente, la cual esta en contacto con superficies de contacto 4' correspondientemente conformadas de las mandfbulas de sujecion 4. Mediante la forma conica, las mandfbulas de sujecion 4 se separan al accionarse la instalacion de sujecion de fuerza y sujetan de esta manera una pieza de trabajo 14 en su perforacion interior.

En su extremo libre, el perno de sujecion 8 presenta un dentado para una correspondiente herramienta de sujecion. La pieza de extremo 7 anular esta alojada como en el primer ejemplo de realizacion de manera desplazable en el penmetro exterior del perno de sujecion 8 mediante una junta anular 7a.

En la figura 4 se muestra un tercer ejemplo de realizacion de un mandril de sujecion 1 segun la invencion. Como en el segundo ejemplo de realizacion, el casquillo extensible 3 esta configurado como pieza separada y atornillado con su zona de base 5a en una escotadura 2'' cilmdrica del cuerpo de base 2. El atornillado de la pieza de base 5a anular del casquillo extensible 3 en la escotadura 2'' cilmdrica del cuerpo de base 2 se produce en este caso no obstante, desde el lado anterior, de manera que el casquillo de sujecion 3 puede reemplazarse al cambiarse la pieza de trabajo, sin que el cuerpo de base 2 del mandril de sujecion tenga que desmontarse de la maquina herramienta.

La apertura de las mandfbulas de sujecion 4 se produce como en el segundo ejemplo de realizacion mediante un perno de sujecion 8 conico. La superficie de contacto 2' para una pieza de trabajo a sujetar se conforma mediante un anillo de contacto 2a atornillado en el cuerpo de base 2.

La pieza de extremo 7 anular del casquillo de sujecion 3 esta alojada, como en los ejemplos de realizacion anteriores, de manera deslizante frente al penmetro exterior del perno de sujecion 8. La zona de extremo del perno de sujecion 8 y/o de la pieza de extremo 7 anular, estan configuradas en este caso de tal manera, que no solo

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

pueden alojar la herramienta de sujecion habitual, sino tambien una punta de cabezal movil 15. El mandril de sujecion 1 puede sujetarse y centrarse de esta manera mediante un cabezal movil, para continuar aumentando la estabilidad frente a fuerzas de mecanizado de actuacion transversal y la exactitud del centrado.

En el tercer ejemplo de realizacion es de interes tambien el desarrollo de las nervaduras flexibles 5 y de las nervaduras de prolongacion 6 del casquillo extensible 3. Mientras que segun la invencion, las nervaduras flexibles estan inclinadas radialmente hacia el exterior a razon de un angulo de aproximadamente 6 grados frente al eje longitudinal del mandril de sujecion 1 en la posicion de liberacion no separada, las nervaduras de prolongacion 6 se extienden en los dos primeros ejemplos de realizacion aproximadamente de forma paralela al eje. Esto puede conducir a un ligero ladeado de las mandfbulas de sujecion 4 al abrirse y con ello a una conicidad de la superficie de sujecion. En el tercer ejemplo de realizacion esto se evita en gran medida, en cuanto que las nervaduras de prolongacion 6 estan inclinadas frente al eje longitudinal de forma opuesta a las nervaduras flexibles 5. El desarrollo de las nervaduras flexibles 5 y de las nervaduras de prolongacion 6 es en este caso en simetna de espejo frente a un plano transversal a traves del centro de las mandfbulas de sujecion 4. Dado que las fuerzas de flexion de las nervaduras flexibles 5 y de las nervaduras de prolongacion 6 son de esta manera aproximadamente iguales y de forma inversa tienen la misma alineacion, no se da ningun ladeado o conicidad de las superficies de sujecion.

En las figuras 5 y 6 se muestra finalmente un ejemplo de realizacion de un plato de sujecion 1' segun la invencion, con el cual puede sujetarse una pieza de trabajo 14 por su diametro exterior. El plato de sujecion 1' presenta por su parte un cuerpo de base 2, el cual se atornilla sobre el husillo de trabajo de una maquina herramienta. El cuerpo de base 2 tiene en el lado anterior centralmente una escotadura 2'' cilmdrica, en la cual hay introducido un casquillo de sujecion 3' ranurado longitudinalmente, el cual, en caso de inversion cinematica del principio de actuacion, se corresponde con el casquillo extensible 3 de los ejemplos de realizacion anteriores. El casquillo de sujecion 3' tiene una zona de base 5a anular, por la cual esta atornillado con el cuerpo de base 2. Con la zona de base 5a hay unidas mandfbulas de sujecion 4 a traves de correspondientes nervaduras flexibles 5. En el lado opuesto, nervaduras de prolongacion 6 elasticas conducen a una pieza de extremo 7 anular, a traves de la cual estan unidas entre sf las nervaduras de prolongacion 6 individuales del casquillo de sujecion 3'.

El casquillo de sujecion 3' esta rodeado por un casquillo 8 exterior, el cual esta alojado de manera desplazable axialmente en el plato de sujecion 1'. El casquillo 8 exterior esta unido a traves de un perno transversal 16 con un elemento de accionamiento 17 central, el cual se conecta a una instalacion de sujecion de fuerza de una maquina herramienta. Con un reborde 8a conformado por un escalon en su diametro interior, el casquillo 8 exterior empuja a traves de un anillo que actua como pieza distanciadora 13, sobre uno o varios discos RINGSPANN® 12, que se apoyan en direccion hacia el exterior en el casquillo 8 exterior. Los discos RINGSPANN® 12 estan dispuestos axialmente sobre el borde que sirve como tope 11 del cuerpo de base 2. Si se mueve el elemento de accionamiento 17 central hacia la izquierda mediante una fuerza de sujecion, entonces el casquillo 8 exterior presiona a traves del reborde 8a los discos RINGSPANN® contra el tope 11 del cuerpo de base 2. Dado que los discos RINGSPANN® 12 se apoyan con su diametro exterior en el casquillo 8 exterior, se reduce su diametro interior y empuja de esta manera las mandfbulas de sujecion 4 contra una pieza de trabajo 14 a mecanizar.

La superficie de contacto 2' axial para la pieza de trabajo 14 conforma una pieza de trabajo 2a atornillada en el interior del casquillo de sujecion 3'. Como en el ejemplo de realizacion anterior, las nervaduras flexibles 5 y las nervaduras de prolongacion 6 estan inclinadas frente a la direccion axial, extendiendose en este caso la direccion de inclinacion de las nervaduras flexibles 5 debido a la direccion de sujecion invertida cinematicamente, de forma radial hacia el interior hacia las mandfbulas de sujecion. Debido a la inclinacion de las nervaduras flexibles 5, se acorta durante la sujecion, la separacion entre las mandfbulas de sujecion 4 y la zona de base 5a del casquillo de sujecion, de modo que la pieza de trabajo 14 experimenta durante la sujecion una retraccion axial y una fuerza de presion axial contra la superficie de contacto 2'.

El penmetro exterior de la pieza de extremo 7 anular del casquillo de sujecion 3' esta alojado de manera deslizante en el casquillo 8 exterior, de manera que resulta una alta rigidez frente a fuerzas transversales.

En la figura 6 se muestra el plato de sujecion 1' en una representacion en perspectiva seccionada sin una herramienta a sujetar. Puede verse claramente el ranurado del casquillo de sujecion 3' y la fijacion de casquillo de sujecion 3' y pieza de tope 2a en el cuerpo de base 2 mediante correspondientes tornillos de union.

Ademas de los mecanismos de accionamiento mostrados en los ejemplos de realizacion, para ajustar las mandfbulas de sujecion mediante discos RINGSPANN® o superficies de contacto conicas, son concebibles tambien otras disposiciones para abrir o sujetar las mandfbulas de sujecion, como por ejemplo, una activacion hidraulica.

En los ejemplos de realizacion descritos, las ranuras longitudinales del casquillo extensible 3 o del casquillo de sujecion 3' pueden estar rellenadas ademas de ello, de una masa elastica, por ejemplo, goma, para evitar una entrada de suciedad y virutas.

Otra mejora puede lograrse en los mandriles de sujecion mostrados, debido a que el perno de sujecion se une con el anillo de extremo 7 y el cuerpo de base 2 de manera resistente al giro pero desplazable axialmente. Esto puede producirse mediante un correspondiente dispositivo de aseguramiento contra el giro, como por ejemplo, un dentado longitudinal o ranura y geometna de resorte de perno de sujecion 8 por un lado y anillo de extremo, asf como cuerpo 5 de base, por otro lado. Debido a ello se logra que la pieza de trabajo o herramienta se sujete con mayor rigidez frente al giro en direccion perimetral.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de sujecion (1, 1') para sujetar un componente, en particular una pieza de trabajo (14) o herramienta, con una cantidad de mandfoulas de sujecion (4) distribuidas a lo largo de un penmetro, las cuales estan unidas a traves de correspondientes nervaduras flexibles (5) elasticas con un cuerpo de base (2), pudiendo ajustarse las mandfoulas de sujecion (4) mediante un dispositivo de accionamiento (8, 12) movil axialmente en una direccion esencialmente radial de una posicion de liberacion a una posicion de sujecion, estando configurado el dispositivo de accionamiento de tal forma que durante la sujecion aplica una fuerza de sujecion radial dirigida contra la fuerza de resorte de las nervaduras flexibles sobre las mandfbulas de sujecion, caracterizado por que las nervaduras flexibles (5) estan inclinadas en su posicion de liberacion frente a una direccion paralela al eje, radialmente en direccion de sus correspondientes posiciones de sujecion y por que el dispositivo de sujecion presenta una superficie de contacto (2') axial fija frente al cuerpo de base (2), en contra de la cual el componente (14) experimenta una fuerza de presion axial durante la sujecion.
2. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 1, en el cual las nervaduras flexibles (5) estan inclinadas en la posicion de liberacion frente a la direccion paralela al eje, a razon de un angulo de 3 a 12 grados, de manera preferida de aproximadamente 5 a aproximadamente 10 grados, de la forma mas preferida de aproximadamente 6 grados.
3. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 1, en el cual se proporcionan en prolongacion de las nervaduras flexibles (5), nervaduras de prolongacion (6) que sobresalen de las mandfbulas de sujecion (4), las cuales estan unidas entre sf por sus extremos a traves de una pieza de extremo (7) anular.
4. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 3, en el cual las nervaduras de prolongacion (6) estan inclinadas en la posicion de liberacion en contra de las nervaduras flexibles (5).
5. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 4, en el cual las nervaduras flexibles (5) y las nervaduras de prolongacion (6) estan dispuestas aproximadamente en simetna de espejo con respecto a un plano de simetna especular que se extiende radialmente a traves de las mandfbulas de sujecion (4).
6. Dispositivo de sujecion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el cual las nervaduras flexibles (5) estan conformadas por franjas de segmento de un casquillo extensible (3) o casquillo de sujecion (3') ranurado.
7. Dispositivo de sujecion segun una de las reivindicaciones anteriores, en el cual el dispositivo de accionamiento comprende un elemento de accionamiento (8), el cual en caso de un movimiento en una direccion de accionamiento axial aplica una fuerza de sujecion radial sobre las mandfbulas de sujecion (4).
8. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 7, en el cual el dispositivo de accionamiento comprende un elemento elastico (12), el cual en caso de compresion axial mediante el elemento de accionamiento (8) experimenta una modificacion de la dimension radial y en este caso aplica la fuerza de sujecion radial sobre las mandfbulas de sujecion (4).
9. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 8, en el cual el elemento elastico esta configurado por discos de resorte (12) con forma de cono de poca inclinacion, que estan ranurados interior y exteriormente.
10. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 7, en el cual el elemento de accionamiento (8) presenta una superficie de deslizamiento (8') conica, la cual interactua con superficies de contacto (4') correspondientemente conformadas de las mandfbulas de sujecion (4) para aplicar una fuerza de sujecion radial sobre las mandfbulas de sujecion (4).
11. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 3 y una de las reivindicaciones 8 a 10, en el cual la pieza de extremo (7) anular esta alojada de manera deslizable axialmente en el elemento de accionamiento (8).
12. Dispositivo de sujecion segun la reivindicacion 11, estando unida la pieza de extremo (7) de manera desplazable axialmente pero resistente al giro con el cuerpo de base (2).
13. Dispositivo de sujecion segun una de las reivindicaciones anteriores, el cual esta configurado como mandril de sujecion (1) para la sujecion interior de un componente (14).
14. Dispositivo de sujecion segun una de las reivindicaciones 1 a 12, el cual esta configurado como plato de sujecion (1') para la sujecion exterior de un componente (14).
15. Dispositivo de sujecion segun una de las reivindicaciones anteriores, el cual esta conformado en un extremo libre, en particular en la zona de extremo del perno de sujecion 8 y/o de la pieza de extremo 7 anular, para el alojamiento de una punta de cabezal movil.
16. Maquina herramienta con un dispositivo de sujecion (1, 1') segun una de las reivindicaciones anteriores.