ES2927862T3 - Sistema de sujeción para una rectificadora - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un sistema de montaje para una rectificadora. El sistema de montaje comprende un núcleo magnético (4), que está dispuesto dentro de una bobina magnética (3) y tiene una región receptora alargada y cilíndrica (5), y un husillo de montaje rápido (7) previsto para la inserción en la región receptora (5), en cuyo husillo se fija de forma desmontable un impulsor de pieza de trabajo discoide (6), que se encuentra en un plano perpendicular al eje central (M) de la zona de recepción (5), en el que uno de los elementos (núcleo magnético (4) y el husillo de montaje rápido (7) tiene un dispositivo de montaje rápido no magnético (10) formado en el núcleo magnético (4) para montar el husillo de montaje rápido (7). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de sujeción para una rectificadora
La invención se refiere a un sistema de sujeción adecuado para una rectificadora. Además, la invención se refiere a un procedimiento para manipular un sistema de sujeción de este tipo.
A partir del documento EP 1736 265 B1 se conoce un husillo de máquina con una barra de sujeción y un dispositivo de acoplamiento. El dispositivo de acoplamiento sirve para conectar un eje de accionamiento accionado eléctricamente con un eje de trabajo, que está previsto para retener una herramienta. El acoplamiento se acciona, por ejemplo, con ayuda de electroimanes (figura 2 del documento EP 1736 265 B1). De forma alternativa, en el documento EP 1 736 265 B1 (figura 1) se propone un acoplamiento accionado por aire comprimido que presenta cuerpos de inmovilización.
El documento DE 34 15333 A1 divulga una rectificadora sin centros que comprende un conjunto de muela de carga. En el lado de la máquina, que comprende el conjunto de muela de carga, está previsto, opuesto a una muela rectificadora, el conjunto de un elemento de accionamiento, es decir, un impulsor, para una pieza de trabajo. Con respecto a la sujeción del elemento de accionamiento, en el documento DE 34 15333 A1 se hace referencia al documento US 2,812,185 A.
El documento EP 3263274 A1 divulga un dispositivo de sujeción con un vástago de sujeción y un elemento de sujeción que se puede sujetar firmemente a él. El dispositivo de sujeción es parte de un sistema de sujeción con el que se pueden sujetar firmemente grandes piezas de trabajo o portadores de piezas de trabajo en la zona de trabajo de una máquina de mecanizado, por ejemplo, de una rectificadora.
El documento JP H03 184 735 A, que es el estado de la técnica más cercano al objeto de la reivindicación 1, divulga un sistema de sujeción con un núcleo magnético dispuesto dentro de una bobina magnética. El núcleo magnético presenta una zona de alojamiento alargada y cilíndrica para alojar un mandril de sujeción. En concreto, divulga un sistema de sujeción, que comprende un núcleo magnético dispuesto dentro de una bobina magnética, que presenta una zona de alojamiento alargada y cilíndrica, así como un mandril de sujeción previsto para su inserción en la zona de alojamiento, al que está asegurado de forma liberable un impulsor para pieza de trabajo en forma de muela situado en un plano normal con respecto al eje central de la zona de alojamiento, presentando uno de los elementos núcleo magnético y mandril de sujeción un dispositivo de sujeción rápida no magnético conformado para sujetar el mandril de sujeción en el núcleo magnético.
La invención se basa en el objetivo de especificar un sistema de sujeción adicionalmente desarrollado con respecto al estado de la técnica, en particular, adecuado para una rectificadora, que se caracteriza por una capacidad de manipulación mejorada y, al mismo tiempo, una alta precisión mecánica.
Este objetivo se logra de acuerdo con la invención por un sistema de sujeción con los rasgos característicos de la reivindicación 1. El sistema de sujeción comprende un núcleo magnético dispuesto dentro de una bobina magnética, que presenta una zona de alojamiento alargada y cilíndrica, así como un mandril de sujeción rápida previsto para su inserción en la zona de alojamiento, al que está asegurado de forma liberable un impulsor para pieza de trabajo en forma de muela situado en un plano normal con respecto al eje central de la zona de alojamiento. Uno de los dos elementos núcleo magnético y mandril de sujeción rápida presenta un dispositivo de sujeción rápida no magnético conformado para sujetar y alinear correctamente el mandril de sujeción rápida en el núcleo magnético.
El objetivo se logra igualmente por un procedimiento para manipular un sistema de sujeción de este tipo de acuerdo con la reivindicación 9. Este procedimiento presenta los siguientes rasgos característicos:
- se establece una conexión firme, en particular, una conexión por tornillo, entre el mandril de sujeción rápida y el impulsor para pieza de trabajo,
- el bloque formado por el mandril de sujeción rápida y el impulsor para pieza de trabajo se rectifica en superficie, si es necesario, independientemente del núcleo magnético, es decir, por medio de un dispositivo de rectificado separado,
- el mandril de sujeción rápida se inserta en la zona de alojamiento del núcleo magnético y se sujeta allí de forma no magnética, en particular, de forma hidráulica, con lo que, al mismo tiempo, se alinea de forma definida con exactitud,
- una pieza de trabajo se sujeta de forma magnética en el impulsor para pieza de trabajo sin mecanizado adicional del impulsor para pieza de trabajo, en particular, sin rectificado en superficie repetido.
En una configuración preferente del procedimiento, el núcleo magnético ya conectado con un husillo para pieza de trabajo, en particular, un husillo de rectificadora, es decir, su zona de alojamiento, también denominada orificio de alojamiento, se rectifica hasta el tamaño final antes de que el bloque preacondicionado, es decir, rectificado en superficie, del mandril de sujeción rápida e impulsor para pieza de trabajo se fije de forma hidráulica o mecánica en el núcleo magnético.
Las configuraciones y ventajas de la invención explicadas a continuación en relación con el procedimiento de manipulación también se aplican de forma correspondiente al sistema de sujeción y viceversa.
El dispositivo de sujeción rápida se puede integrar en el núcleo magnético o bien en el mandril de sujeción rápida. En ambos casos, el dispositivo de sujeción rápida puede ser un dispositivo de sujeción hidráulico o bien uno mecánico.
El dispositivo de sujeción rápida presenta preferentemente dos zonas de expansión distanciadas entre sí, siendo la distancia entre el centro de una zona de expansión y el centro de la otra zona de expansión, medida en dirección axial del mandril de sujeción rápida, así como de la zona de alojamiento alargada de forma correspondiente al mandril de sujeción rápida, preferentemente mayor que el diámetro de la zona de alojamiento, en particular, siendo al menos 1,5 veces el diámetro de la zona de alojamiento.
Para accionar el dispositivo de sujeción rápida, en una configuración ventajosa, está previsto un tornillo de ajuste, que se puede accionar a través de una abertura en el impulsor para pieza de trabajo cuando el impulsor para pieza de trabajo está conectado con el mandril de sujeción rápida. El impulsor para pieza de trabajo se atornilla firmemente al mandril de sujeción rápida en este caso, por ejemplo, con tres tornillos.
Una diferencia sustancial en el sistema de sujeción con respecto al estado de la técnica es que la alineación deseada y definida con exactitud de un impulsor para pieza de trabajo, que es necesaria para una excentricidad axial, no se alcanza por una superficie plana del lado del husillo en la que se apoye el impulsor para pieza de trabajo, sino por el dispositivo de sujeción rápida extendido en dirección axial del mandril de sujeción rápida en interacción con una zona de alojamiento de geometría exactamente determinada.
El bloque preacondicionado, que está formado por el mandril de sujeción rápida y el impulsor para pieza de trabajo, se puede instalar en el núcleo magnético varias veces y desinstalarse de este sin tener que mecanizarse posteriormente en el estado instalado, por ejemplo, por rectificado. Solamente una superficie frontal en el núcleo magnético puede requerir una limpieza durante los trabajos de conversión. A continuación, el eje alargado del mandril de sujeción rápida se puede introducir en la zona de alojamiento hasta el tope con esta superficie frontal y fijarse allí, preferentemente girando un tornillo de ajuste que actúa sobre un medio hidráulico.
El sistema de sujeción se usa, por ejemplo, en una rectificadora de corte por penetración. Para los antecedentes tecnológicos, se hace referencia a los documentos DE 3044818 A1 y DE 2755494 A1 a modo de ejemplo. A continuación, se explican con más detalle varios ejemplos de modo de realización de la invención con referencia a un dibujo. En el presente documento, muestran:
la fig. 1 un sistema de sujeción en representación aproximadamente esquemática,
la fig. 2 un mandril de sujeción rápida hidráulico,
la fig. 3 un mandril de sujeción rápida mecánico,
la fig. 4 un sistema de sujeción con un núcleo magnético, que, al mismo tiempo, está conformado como vástago de sujeción hidráulico,
la fig. 5 un sistema de sujeción con un núcleo magnético asegurado a un husillo de rectificadora y un bloque formado por un mandril de sujeción rápida y un impulsor para pieza de trabajo, sujetado de forma hidráulica en este en una representación más detallada en comparación con la fig. 1,
la fig. 6 el impulsor para pieza de trabajo del conjunto de acuerdo con la fig. 5.
A menos que se especifique lo contrario, las siguientes explicaciones se refieren a todos los ejemplos de modo de realización. Las piezas que se corresponden entre sí o que funcionan, en principio, de la misma forma están caracterizadas con las mismas referencias en todas las figuras.
Un sistema de sujeción caracterizado, en general, con la referencia 1 es adecuado para su uso en una rectificadora, a saber, una rectificadora de corte por penetración. Las piezas de trabajo que se van a rectificar se han de sujetar de forma magnética. En el presente caso, un husillo para pieza de trabajo 2 es parte de la rectificadora no representada adicionalmente.
Un núcleo magnético 4 está asegurado al husillo para pieza de trabajo 2, que está rodeado por una bobina magnética 3. El núcleo magnético 4 presenta una zona de alojamiento 5 alargada y cilíndrica, que también se denomina orificio de alojamiento. En la zona de alojamiento 5 se puede fijar un mandril de sujeción rápida 7, que, durante el funcionamiento de la rectificadora, esté conectado con un impulsor para pieza de trabajo 6 y represente un bloque en rotación. El eje central de este bloque 6, 7 es idéntico al eje de rotación del husillo de rectificadora 2 y se indica con M. Un único tornillo de fijación 8 (figura 1) o una pluralidad de tornillos de fijación 8 de este tipo (figura 5) establecen la conexión firme entre el impulsor para pieza de trabajo 6 y el mandril de sujeción rápida 7. El impulsor para pieza de trabajo 6 tiene la forma básica de una muela, que se sitúa en un plano normal con respecto al eje central M.
Durante la preparación del bloque 6, 7 para su uso en la rectificadora, que comprende el husillo para pieza de trabajo 2, en primer lugar, el impulsor para pieza de trabajo 6 se atornilla firmemente al mandril de sujeción rápida 7. A continuación, el bloque 6, 7 se mecaniza por medio de un dispositivo de rectificado adicional no representado. El dispositivo de rectificado separado presenta un mecanismo de sujeción que es comparable con la zona de alojamiento 5 en cuanto a sus dimensiones. Mientras que el mandril de sujeción rápida 7 está fijado en el mecanismo de sujeción del dispositivo de rectificado separado, una superficie de tope de pieza de trabajo, indicada con 9, del impulsor para pieza de trabajo 6 se rectifica en superficie hasta el tamaño final. Por lo general, ya no es necesario un rectificado adicional de esta superficie de tope de pieza de trabajo 9 en una fase de procedimiento posterior. Puede haber excepciones, por ejemplo, si la sujeción de los tornillos de fijación 8 se cambia entretanto. En formas de realización modificadas, no representadas, en las que se suprimen los tornillos de fijación 8, el impulsor para pieza de trabajo 6 puede estar conformado de una sola pieza con el mandril de sujeción rápida 7. De forma alternativa, el primer rectificado en superficie del impulsor para pieza de trabajo 6 se puede realizar en el estado instalado en la máquina.
Después de rectificar la superficie de tope de pieza de trabajo 9 hasta el tamaño final, se preacondiciona el bloque 6, 7. En este estado, es posible un reemplazo rápido del bloque 6, 7 en el husillo para pieza de trabajo 2. La sujeción del mandril de sujeción rápida 7 en el núcleo magnético 4 se realiza con ayuda de un dispositivo de sujeción rápida 10, que está integrado en el mandril de sujeción rápida 7 o bien en el núcleo magnético 4 (figura 4).
En el modo de realización de acuerdo con la figura 2, el dispositivo de sujeción rápida 10 está realizado como dispositivo de sujeción hidráulico del mandril de sujeción rápida 7. En la sección longitudinal de acuerdo con la figura 2, el mandril de sujeción rápida 7 describe una forma de T con una sección cilíndrica 23 y un saliente 24 que termina en esta. En el lado frontal del saliente 24 se encuentra un alojamiento de impulsor 20 cilíndrico, así como una superficie de tope de impulsor 19 que rodea en forma de anillo a este.
Dentro de la sección cilíndrica 23 del mandril de sujeción rápida 7 de acuerdo con la figura 2 se encuentra una cámara de fluido central 13 que se extiende sobre la mayor parte de la longitud de la sección cilíndrica 23. Varios canales de fluido 11 emanan de la cámara de fluido central 13 y terminan en cámaras de fluido exteriores 14. Las cámaras de fluido exteriores 14 están radialmente rodeadas directamente por zonas de expansión 15, 22, que se encuentran cerca del extremo de la sección cilíndrica 23 que se va a insertar en la zona de alojamiento 5 o cerca del saliente 24.
La presión dentro de la cámara de fluido central 13, así como las cámaras de fluido exteriores 14 conectadas con ella, se puede ajustar con ayuda de un tornillo de ajuste 16 que actúa sobre un émbolo 17. Adicionalmente, en la figura 2 se indica una herramienta de accionamiento 18 para accionar el tornillo de ajuste 16. La herramienta de accionamiento 18 se puede aplicar al lado frontal del saliente 24 a través de una abertura del impulsor para pieza de trabajo 6 no representado en la figura 2.
El mandril de sujeción rápida 7 de acuerdo con la figura 3, como el mandril de sujeción rápida 7 de acuerdo con la figura 2, se puede usar en el sistema de sujeción 1 de acuerdo con la figura 1. El mandril de sujeción rápida 7 de acuerdo con la figura 3 se diferencia del diseño de acuerdo con la figura 2 en que está conformado como elemento de sujeción mecánico. En este caso, el tornillo de ajuste 16 se engrana con un tirante de tracción 25 que atraviesa casi toda la sección cilíndrica 23 y está anclado a su extremo por medio de una placa 26. La posición de las zonas de expansión 15, 22 corresponde al ejemplo de modo de realización de acuerdo con la figura 2. En el diseño de acuerdo con la figura 3, el espesor de pared de la sección cilíndrica 23 se reduce drásticamente en las zonas de expansión 15, 22, de modo que las correspondientes zonas 15, 22 se puedan deformar elásticamente por fuerzas de tracción que se introducen en el tirante de tracción 25 y se han de absorber por fuerzas de compresión dentro de las zonas de expansión 15, 22.
El sistema de sujeción 1 de acuerdo con la figura 4 se diferencia de los modos de realización de acuerdo con las figuras 2 y 3 en que el dispositivo de sujeción rápida 10 no está integrado en el mandril de sujeción rápida 7, sino en el núcleo magnético 4. Por consiguiente, los canales de fluido 11 se encuentran dentro del núcleo magnético 4 en este caso. Se puede aplicar presión a los elementos de presión 12 a través de los canales de fluido 11, que entran en contacto con el mandril de sujeción rápida 7 en las correspondientes zonas de expansión 15, 22 en dos puntos distanciados entre sí axialmente. La distancia axial entre los respectivos elementos de presión 12 dispuestos en forma de anillo alrededor del mandril de sujeción rápida 7 está indicada con LS. De forma análoga, en los mandriles de sujeción rápida 7 de acuerdo con la figura 2 y figura 3, con LS se ha de entender la distancia axial entre el centro de la zona de expansión 15 y el centro de la zona de expansión 22. En la configuración de acuerdo con la figura 4, se omite la posibilidad de ajustar la presión en el mandril de sujeción rápida 7. El impulsor para pieza de trabajo 6 está asegurado al mandril de sujeción rápida 7 por un único tornillo de fijación 8 central que se hace pasar a través de una abertura 21 en el impulsor para pieza de trabajo 6.
En las figuras 5 y 6 están ilustrados rasgos característicos geométricos adicionales de un mandril de sujeción rápida 7, un impulsor para pieza de trabajo 6, así como un núcleo magnético 4. Las fuerzas que actúan en las zonas de expansión 15, 22 están indicadas con F. El mecanismo de sujeción no dibujado en la figura 5 puede funcionar de forma hidráulica, de acuerdo con la figura 2, o bien de forma mecánica, de acuerdo con la figura 3. En este último caso, la sección cilíndrica 23 presenta una cavidad 27, como se puede ver en la figura 3.
En la configuración de acuerdo con la figura 5, el núcleo magnético 4 está asegurado al husillo de rectificadora 2 con un tornillo 28 central. En las dos respectivas secciones en forma de anillo de la zona de alojamiento 5, contra las que se presionan las zonas de expansión 15, 22, el diámetro de la zona de alojamiento 5 es algo reducido. De este modo, se garantiza que solamente haya contacto entre el mandril de sujeción rápida 7 y la pared de la zona de alojamiento 5 en dos zonas definidas cuya distancia sea LS. El diámetro interior mínimo de la zona de alojamiento 5 está indicado con DA (figura 1). El diámetro DA es menor que la longitud LS, es decir, la distancia entre las dos zonas de expansión 15, 22.
En la configuración de acuerdo con la figura 5, la zona de alojamiento 5 está sellada con respecto al exterior por una junta 30 que se encaja entre una ranura en el lado frontal del núcleo magnético 4 y una ranura en el saliente 24 del mandril de sujeción rápida 7. La conexión entre el mandril de sujeción rápida 7 y el impulsor para pieza de trabajo 6 se establece de acuerdo con la figura 5 por una pluralidad de tornillos de fijación 8 que están dispuestos en una zona en forma de anillo fuera del eje central M. De este modo, los tornillos de fijación 8 se encuentran radialmente dentro de una zona de borde en forma de anillo 31 que proporciona la superficie de tope de pieza de trabajo 9. El tornillo de ajuste 16, no representado en la figura 5, se puede accionar a través de la abertura 21 central del impulsor para pieza de trabajo 6. De este modo, el mandril de sujeción rápida 7 insertado en el núcleo magnético se puede sujetar en una posición geométricamente definida con exactitud prácticamente con una única acción. A continuación, la pieza de trabajo que se va a rectificar, por ejemplo, un anillo de cojinete de bolas, se puede colocar inmediatamente sobre la superficie de tope de pieza de trabajo 9 y sujetar allí de forma magnética, sin mecanizado posterior de la superficie de tope de pieza de trabajo 9.
Lista de referencias
1 sistema de sujeción
2 husillo para pieza de trabajo
3 bobina magnética
4 núcleo magnético
5 zona de alojamiento
6 impulsor para pieza de trabajo
7 mandril de sujeción rápida
8 tornillo de fijación
9 superficie de tope de pieza de trabajo
10 dispositivo de sujeción rápida
11 canal de fluido
12 elemento de presión
13 cámara de fluido central
14 cámara de fluido exterior
15 zona de expansión
16 tornillo de ajuste
17 émbolo
18 herramienta de accionamiento
19 superficie de tope de impulsor
20 alojamiento de impulsor
21 abertura
22 zona de expansión
23 sección cilíndrica
24 saliente
25 tirante de tracción
26 placa
27 cavidad
28 tornillo
29 orificio
30 junta
31 zona de borde en forma de anillo
DA diámetro de la zona de alojamiento F fuerza
LS longitud del sistema de expansión
M eje central

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Sistema de sujeción (1), que comprende un núcleo magnético (4) dispuesto dentro de una bobina magnética (3), que presenta una zona de alojamiento (5) alargada y cilíndrica, así como un mandril de sujeción rápida (7) previsto para su inserción en la zona de alojamiento (5), al que está asegurado de forma liberable un impulsor para pieza de trabajo (6) en forma de muela situado en un plano normal con respecto al eje central (M) de la zona de alojamiento (5), presentando uno de los elementos núcleo magnético (4) y mandril de sujeción rápida (7) un dispositivo de sujeción rápida (10) no magnético conformado para sujetar el mandril de sujeción rápida (7) en el núcleo magnético (4).
2. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de sujeción rápida (10) está integrado en el núcleo magnético.
3. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de sujeción rápida (10) está integrado en el mandril de sujeción rápida.
4. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que el dispositivo de sujeción rápida (10) está conformado como dispositivo de sujeción hidráulico.
5. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que el dispositivo de sujeción rápida (10) está conformado como dispositivo de sujeción mecánico.
6. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, caracterizado por que el dispositivo de sujeción rápida (10) presenta dos zonas de expansión (15, 22) distanciadas entre sí en dirección axial del mandril de sujeción rápida (7).
7. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la distancia medida en dirección axial entre el centro de la primera zona de expansión (15) y el centro de la segunda zona de expansión (22) es mayor que el diámetro (DA) de la zona de alojamiento (5).
8. Sistema de sujeción (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado por un tornillo de ajuste (16) previsto para accionar el dispositivo de sujeción rápida (10), que, cuando el impulsor para pieza de trabajo (6) está conectado con mandril de sujeción rápida (7), se puede accionar a través de una abertura (21) en el impulsor para pieza de trabajo (5).
9. Procedimiento para manipular un sistema de sujeción (1) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un núcleo magnético (4) con una zona de alojamiento (5) alargada y cilíndrica, un mandril de sujeción rápida (7), así como un impulsor para pieza de trabajo (6), con los siguientes rasgos característicos:
- se establece una conexión firme entre el mandril de sujeción rápida (7) y el impulsor para pieza de trabajo (6),
- el bloque formado por el mandril de sujeción rápida (7) y el impulsor para pieza de trabajo (6) se rectifica en superficie, separándose del núcleo magnético (4),
- el mandril de sujeción rápida (7) se inserta en la zona de alojamiento (5) del núcleo magnético (4) y se sujeta allí de forma no magnética,
- una pieza de trabajo se sujeta de forma magnética en el impulsor para pieza de trabajo (6) sin mecanizado adicional de este.
10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que el núcleo magnético (4) se conecta con un husillo para pieza de trabajo (2) y, a continuación, antes de la inserción del mandril de sujeción rápida (7), se rectifica la zona de alojamiento (5) hasta el tamaño final.
ES19742281T 2018-08-16 2019-06-28 Sistema de sujeción para una rectificadora Active ES2927862T3 (es)

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