ES2901557T3 - Abrazadera de carga de torno para soportar barras y cargador de barras para tornos correspondiente - Google Patents

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Abstract

Abrazadera de carga de torno para soportar unas barras (A), caracterizada por que comprende un cuerpo principal (2) provisto de un árbol (3) para acoplamiento con un conjunto giratorio, que está sustancialmente ahusado en uno de sus extremos, y con una cavidad (4) en el extremo opuesto, alojando dicha cavidad (4) un casquillo (5), realizado en un material por lo menos parcialmente polimérico, que presenta un canal axial (6) con un diámetro que es apto para ser sustancialmente complementario al diámetro de la barra (A) que va a ser soportada, pudiendo dicho canal axial (6) alojar, en la configuración de uso, una parte de la barra (A), caracterizada por que dicha cavidad (4) aloja el casquillo (5) con un juego axial predefinido.

Description

DESCRIPCIÓN
Abrazadera de carga de torno para soportar barras y cargador de barras para tornos correspondiente
La presente invención se refiere a una abrazadera de carga de torno para soportar barras a mecanizar de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un cargador de barras de torno que comprende dicha abrazadera. Un ejemplo de una abrazadera de carga de torno de este tipo y de un cargador de barras de torno de este tipo se conoce a partir del documento US 4596168 A.
En la actualidad, el mecanizado totalmente automatizado de materias primas se utiliza para proporcionar un número considerable de piezas mecánicas.
En particular, es conocido el uso de tornos automáticos que realizan mecanizados de modo secuencial en las barras que los alimentan.
Evidentemente, la automatización de todo el ciclo de mecanizado depende del suministro correcto y continuo de barras: por esta razón, normalmente se utilizan cargadores de barras concebidos para suministrar las barras que se van a mecanizar a un torno, en el que se acoplan.
De forma clara, estos cargadores deben suministrar al torno las barras, sobre las cuales se van a realizar los mecanizados, de modo que puedan girar formando una sola pieza con el husillo del torno, manteniendo la alineación ideal del mismo y evitando cualquier flexión (que pueda dar lugar a fenómenos de vibración perjudiciales para la calidad de los mecanizados y para el propio torno).
Es conocido recurrir a abrazaderas diseñadas para retener las barras, provistas de medios de abrazaderas de barra constituidos mediante por lo menos dos mordazas (o garras) que se pueden acercar entre sí hasta que la barra quede retenida.
Este tipo de abrazadera adolece del principal inconveniente de una versatilidad reducida, ya que cada una es apta para guiar únicamente barras de un rango de diámetros predefinido y muy limitado.
Además, las tensiones mecánicas a las que se encuentran sometidas las abrazaderas tradicionales someten las mismas a desgastes y roturas accidentales que implican frecuentes tareas de mantenimiento.
Cabe señalar también que las abrazaderas tradicionales, en barras de menor diámetro, no permiten un bloqueo óptimo, con la consiguiente posibilidad de vibraciones y flexión de la barra (que, al ser esbelta, también es particularmente delicada desde este punto de vista).
El propósito de la presente invención es solucionar los problemas descritos anteriormente, proponiendo una abrazadera de carga de torno para soportar barras que es particularmente versátil.
Dentro de este propósito, un objetivo de la invención es proponer una abrazadera de carga de torno para soportar barras que también resulte adecuada para soportar y centrar barras de diámetro estrecho.
Otro objetivo de la invención es proponer una abrazadera de carga de torno para soportar barras que apenas se encuentre sometida a vibraciones.
Otro objetivo de la invención es proponer una abrazadera de carga de torno para soportar barras que resulte adecuada para limitar el riesgo de flexión de dichas barras.
Otro objetivo de la invención es proponer una abrazadera de carga de torno para soportar de barras que apenas se encuentre sometida a desgaste.
Otro objetivo de la invención es proponer una abrazadera de carga de torno para soportar de barras que requiera poco mantenimiento.
Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar una abrazadera de carga de torno para soportar barras que sea relativamente sencilla de proporcionar en la práctica y segura en su funcionamiento.
Este propósito y estos objetivos, así como otros que se pondrán más claramente de manifiesto a continuación, se alcanzan mediante una abrazadera de carga de torno según la reivindicación 1.
Este propósito y estos objetivos también se alcanzan mediante un cargador de barras de torno de acuerdo con la reivindicación 10.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización preferida, pero no exclusiva, de la abrazadera de carga de torno para soportar barras y del cargador de barras correspondiente para tornos según la invención, ilustrada a título de ejemplo no limitativo en los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva explosionada de una primera versión de una abrazadera de carga de torno para soportar barras según la invención;
la figura 2 es una vista en sección, tomada a lo largo de un plano axial, de la abrazadera de la figura 1; la figura 3 es una vista en perspectiva explosionada de una segunda versión de una abrazadera de carga de torno para soportar barras según la invención;
la figura 4 es una vista en sección, tomada a lo largo de un plano axial, de la abrazadera de la figura 3.
Haciendo referencia particular a las figuras anteriores, el número de referencia 1 en general designa una abrazadera de carga de torno para soportar barras.
La abrazadera 1 comprende un cuerpo principal 2 provisto de un árbol 3, para acoplarse a un conjunto giratorio del cargador, que es sustancialmente ahusado en uno de sus extremos, y con una cavidad 4 en el extremo opuesto.
En el interior de la cavidad 4, está alojado un casquillo 5, con un juego axial predefinido, realizado en material por lo menos parcialmente polimérico, y que presenta un canal axial 6, cuyo diámetro es sustancialmente complementario al diámetro de la barra A que va a ser soportada.
Cuando la abrazadera 1 se encuentra en la configuración para su uso dentro del respectivo cargador, el canal axial 6 aloja una parte de una barra A (acomodación sustancialmente sin juego).
El casquillo 5 se puede realizar preferentemente en material deformable, con el fin de amortiguar las vibraciones de la barra A durante su giro. El material deformable utilizado (por ejemplo, del tipo polimérico o elastomérico o de silicona) presenta un coeficiente de fricción, con respecto a la barra A que se soporta, que es adecuado para generar una fuerza axial (con respecto al eje de la barra A) apta para recuperar la parte final de la barra A.
Para proporcionar el casquillo 5 se pueden seleccionar materiales poliméricos de diferente tipo y forma (por ejemplo, también espumas y emulsiones), elastómeros y materiales compuestos (que tienen una matriz por lo menos parcialmente deformable).
De forma opcional y ventajosa, unos elementos antifricción (es decir, antifricción, autolubricantes o, en general, de un material de bajo coeficiente de rozamiento superficial) con juego radial global reducido pueden estar interpuestos entre el casquillo 5 y la cavidad 4.
De acuerdo una primera posible solución constructiva, el elemento antifricción puede comprender, de forma apropiada, por lo menos un manguito 7 de material autolubricante alojado en el casquillo 5.
En este caso, el manguito 7 está acoplado de manera estable a la superficie externa del casquillo 5 y puede girar libremente formando una sola pieza con el casquillo 5 dentro de la cavidad 4.
El casquillo 5 puede comprender unos segmentos 8 de diámetro exterior reducido, sobre los que se encajan los respectivos manguitos 7: el acabado superficial de los segmentos 8 puede prever facilitar un acoplamiento rígido y estable al manguito 7 con el que se asociará.
El manguito 7 puede ser de material autolubricante del tipo poliamidas (esta familia incluye algunos materiales con un coeficiente de fricción extremadamente bajo), politetrafluoroetileno, materiales poliméricos que comprenden PEEK, polímeros con la adición de aceites de silicona, ceras, aceites minerales y cargas minerales, aleaciones metálicas antifricción, compuestos antifricción y materiales sinterizados.
Por lo tanto, el giro del casquillo 5 dentro de la cavidad 4 es sustancialmente libre (apenas sometido a fricción) gracias a la presencia de los manguitos 7, que se deslizan sobre la superficie interna de la cavidad con un coeficiente de fricción bajo.
Como alternativa al uso de los manguitos 7, se puede utilizar como elemento antifricción por lo menos un cojinete 9 que está alojado, incluso indirectamente, en el casquillo 5.
El cojinete 9 preferentemente es del tipo de rodillo, tambor, bola y similares.
Las figuras adjuntas muestran una abrazadera 1 provista de unos cojinetes de rodillos 9 que logra perfectamente el propósito y los objetos previstos.
Además, se especifica que un cuerpo tubular rígido 10 está interpuesto entre el casquillo 5 y el por lo menos un cojinete 9.
De este modo, el casquillo 5 está alojado dentro del conducto 11 interno al cuerpo tubular 10 (con juego axial para permitir un ligero deslizamiento axial del mismo en la cavidad 4) y, a su vez, dicho por lo menos un cojinete 9 se encaja ventajosamente en la superficie exterior del cuerpo tubular 10: la rigidez del cuerpo tubular 10 asegura el correcto posicionamiento de los cojinetes 9, con el fin de mantener la alineación de los rodillos y su consiguiente rodadura con muy baja fricción, sin riesgo de agarrotamiento.
Además, se especifica que el casquillo 5 presenta una superficie externa que es complementaria a la superficie interna del conducto interno 11 del cuerpo tubular 10.
El casquillo 5 y el conducto interno 11 presentan unos respectivos salientes 12 y unos asientos 13 que casan en la configuración de acoplamiento, con el fin de eliminar los movimientos de giro entre sí, permitiendo, en cualquier caso, movimientos de traslación en una dirección axial (con referencia al eje de la barra A que va a ser mecanizado).
En el terminal frontal de la cavidad 4 se encuentra un anillo de tope 14 para bloquear el casquillo 5 dentro de la cavidad 4.
El anillo de tope 14 puede ser un anillo de tope de acero elástico, cuya circunferencia no es completa y en cuyos dos extremos se prevén orificios para la inserción de una herramienta del tipo Seeger.
Se define un juego axial, entre el casquillo 5 y la cavidad 4, igual a la diferencia entre una primera distancia, definida entre la superficie interna del anillo de tope 14 y la superficie de extremo 15 de la cavidad 4, y la longitud del casquillo 5.
Es importante especificar que la superficie exterior del cuerpo principal 2, en la parte del mismo en cuyo interior se forma la cavidad 4, de manera favorable se puede conformar de modo que se aumente el área de radiación para una mayor disipación de calor.
En particular, en las figuras adjuntas se observa que dicha superficie sustancialmente se encuentra provista de aletas, para disipar fácilmente el calor generado por la fricción de los manguitos 7 o por el rodamiento de los rodillos de los cojinetes 9.
La presente invención extiende su protección también a un cargador de barras A para tornos de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende un conjunto giratorio para el soporte giratorio de una abrazadera de soporte 1 que, a su vez, comprende un cuerpo principal 2 provisto de un árbol 3 para el acoplamiento con el conjunto giratorio, que sustancialmente es ahusado en uno de sus extremos, y con una cavidad 4 en el extremo opuesto. De forma adecuada, un casquillo 5 está alojado en el interior de la cavidad 4 de la abrazadera 1, con un juego axial predefinido, realizado en material por lo menos parcialmente polimérico y que presenta un canal axial 6, cuyo diámetro es sustancialmente complementario al diámetro de la barra A que va a ser soportada.
El canal axial 6, en la configuración de uso, aloja una parte de la barra A.
La presente invención resuelve los problemas descritos con anterioridad, proponiendo una abrazadera de carga de torno 1 para soportar barras A según la reivindicación 1 que resulta particularmente versátil.
Convenientemente, la abrazadera 1 es apta para soportar y centrar también unas barras A de un diámetro pequeño.
Favorablemente, la abrazadera 1 apenas se encuentra sometida a vibraciones que, en cualquier caso, son amortiguadas por la particular respuesta a la tensión del casquillo 5 (amortiguación elástica asegurada por el uso de material polimérico y por la presencia de un juego axial que permite que el casquillo se traslade según una carrera predefinida dentro de la cavidad 4).
De forma positiva, la abrazadera 1 según la invención es apta para limitar el riesgo de flexión de dichas barras (debido a la amortiguación elástica inducida por la misma en la barra A y en virtud del juego axial que se encuentra presente con respecto a la cavidad 4).
De forma efectiva, la abrazadera 1 apenas se encuentra sometida a desgaste (este aspecto, en particular, gracias a los materiales específicos utilizados para proporcionar el casquillo 5 y gracias a la adopción de manguitos 7 realizados en un material antifricción y/o cojinetes 9).
Ventajosamente, la abrazadera 1 requiere un mantenimiento limitado.
De forma apropiada, la abrazadera 1 según la invención es relativamente sencilla de proporcionar en la práctica y presenta unos costes modestos.
La invención concebida de este modo es susceptible de numerosas modificaciones y variaciones, todas ellas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Cuando las características técnicas mencionadas en cualquier reivindicación vayan seguidas de signos de referencia, dichos signos de referencia se han incluido con el único propósito de aumentar la inteligibilidad de las reivindicaciones y, en consecuencia, dichos signos de referencia no presentan ningún efecto limitativo en la interpretación de cada elemento identificado por medio, por ejemplo, de dichos signos de referencia.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Abrazadera de carga de torno para soportar unas barras (A), caracterizada por que comprende un cuerpo principal (2) provisto de un árbol (3) para acoplamiento con un conjunto giratorio, que está sustancialmente ahusado en uno de sus extremos, y con una cavidad (4) en el extremo opuesto, alojando dicha cavidad (4) un casquillo (5), realizado en un material por lo menos parcialmente polimérico, que presenta un canal axial (6) con un diámetro que es apto para ser sustancialmente complementario al diámetro de la barra (A) que va a ser soportada, pudiendo dicho canal axial (6) alojar, en la configuración de uso, una parte de la barra (A), caracterizada por que dicha cavidad (4) aloja el casquillo (5) con un juego axial predefinido.
2. Abrazadera según la reivindicación 1, caracterizada por que unos elementos antifricción con juego radial global reducido están interpuestos entre dicho casquillo (5) y dicha cavidad (4).
3. Abrazadera según la reivindicación 2, caracterizada por que dicho elemento antifricción comprende por lo menos un manguito (7) realizado en un material autolubricante que está alojado en dicho casquillo (5), estando dicho manguito (7) acoplado de forma estable con la superficie externa de dicho casquillo (5) y pudiendo girar libremente formando una sola pieza con dicho casquillo (5), dentro de dicha cavidad (4).
4. Abrazadera según la reivindicación 2 y como alternativa a la reivindicación 3, caracterizada por que dicho elemento antifricción comprende por lo menos un cojinete (9) que está alojado, incluso indirectamente, sobre dicho casquillo (5).
5. Abrazadera según la reivindicación 4, caracterizada por que dicho cojinete (9) es preferentemente del tipo de rodillo, tambor, bola y similares.
6. Abrazadera según la reivindicación 4, caracterizada por que un cuerpo tubular (10) rígido está interpuesto entre dicho casquillo (5) y dicho por lo menos un cojinete (9), estando dicho casquillo (5) alojado en el conducto (11) que es interno a dicho cuerpo tubular (10) y estando dicho por lo menos un cojinete (9) encajado sobre la superficie externa de dicho cuerpo tubular (10).
7. Abrazadera según con la reivindicación 6, caracterizada por que dicho casquillo (5) presenta una superficie externa que es complementaria con respecto a la superficie interna del conducto interno (11) de dicho cuerpo tubular (10), casando unos respectivos salientes (12) y unos asientos (13) en la configuración de acoplamiento con el fin de eliminar movimientos relativos.
8. Abrazadera según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que sobre el terminal frontal de dicha cavidad (4), está previsto un anillo de tope (14) para el bloqueo de dicho casquillo (5) dentro de dicha cavidad (4) con un juego axial que es igual a la diferencia entre una primera distancia, definida entre la superficie interna de dicho anillo de tope (14) y la superficie terminal (15) de dicha cavidad (4), y la longitud de dicho casquillo (5).
9. Abrazadera según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la superficie externa de dicho cuerpo principal (2), sobre la parte del mismo en cuyo interior está formada dicha cavidad (4), está conformada de manera que se aumente el área de radiación para una mayor disipación de calor.
10. Cargador de barra de torno del tipo que comprende una abrazadera de carga de torno (1) según la reivindicación 1 y un conjunto giratorio para el soporte giratorio de la abrazadera (1) para soportar por lo menos una barra (A) que va a ser mecanizada.
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