ES2954732T3 - Dispositivo de centrado radial para cargadores de barras en tornos automáticos - Google Patents

Abstract

Un centrador (10), destinado a ser utilizado en un cargador automático de barras para torno, comprende un canal (11) de eje rectilíneo (12) destinado al paso de una barra desde el cargador al torno. El dispositivo de centrado comprende mordazas móviles (17) en los lados del canal (11) para definir una abertura pasante ajustable dentro del canal. Las mordazas (17) están montadas en una corredera de soporte (20) de manera que se puedan deslizar en la corredera de soporte (20) radialmente con respecto al canal (11) y la corredera de soporte (20) se puede deslizar a lo largo del canal (11) contra la acción de medios elásticos (25) en respuesta a un empuje sobre las mordazas dirigido hacia dicho extremo de salida (16). De este modo, el cursor puede moverse entre una primera posición más cercana al extremo de entrada (15), en la que las mordazas están en una primera posición proyectándose hacia el interior del canal con su superficie operativa (18), y una segunda posición más cercana al extremo de salida (16).), en el que las mordazas pueden deslizarse dentro del cursor de soporte para alejarse radialmente de dicha posición proyectándose hacia el interior del canal. También se describe un cargador con dicho dispositivo de centrado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de centrado radial para cargadores de barras en tornos automáticos

La presente invención se refiere a un dispositivo de centrado según el preámbulo de la reivindicación 1 del tipo utilizado en cargadores de barras para tornos automáticos. La invención también se refiere a un cargador automático con dicho dispositivo de centrado.

En el sector técnico de los cargadores de barras para tornos monohusillo o multihusillo, se sabe que existe la necesidad de reducir al menos en un punto el intervalo de oscilación de la barra para facilitar el mecanizado de esta. En efecto, en un sistema automático de torno-cargador, la barra por mecanizar está generalmente soportada en un extremo por la pinza del torno y, en el otro extremo, por la pinza del cargador, mientras que a lo largo de toda su longitud es libre de oscilar dentro del canal del cargador y dentro del tubo del husillo del torno.

En muchos casos, en particular en el caso de barras que tienen un diámetro pequeño comparado con el diámetro del cargador por el que pasa la barra, la oscilación de la barra debida a las altas velocidades de rotación y/o al hecho de que no sea perfectamente recta puede dificultar mucho el mecanizado, debido a las vibraciones generadas en la pieza de trabajo, o incluso puede imposibilitar la alimentación de la barra, con la consiguiente producción de una pieza que es demasiado corta y defectuosa.

La introducción de un punto de centrado y de apoyo adicional de la barra en una zona intermedia a lo largo de la barra tiende a hacer la barra mucho más estable, con ventajas evidentes en términos de calidad y velocidad de mecanizado.

Con este propósito, los cargadores están provistos de un dispositivo (generalmente conocido como “dispositivo de centrado”) para soportar y centrar la barra, que generalmente se coloca cerca del punto en el que la barra pasa entre el cargador y el husillo del torno.

Por lo tanto, el uso del dispositivo de centrado resulta, en primer lugar, en una mayor productividad del torno (ya que una mayor velocidad significa un mayor número de piezas producidas), pero también en una vida útil más larga del conjunto de cargador/torno, ya que la estabilización de la barra siempre resulta en una reducción de las vibraciones y, por lo tanto, también en una reducción de las tensiones en todos los elementos que contienen la barra que gira rápidamente.

La posición ideal del dispositivo de centrado es inmediatamente detrás del husillo del torno y, por lo tanto, delante del cargador. De hecho, es en esta posición en donde son más evidentes los efectos beneficiosos de una reducción del intervalo de oscilación de la barra.

El problema de emplear un dispositivo de centrado es que el diámetro del canal dentro del dispositivo de centrado para permitir el paso de la barra debe ser lo más pequeño posible en relación con el diámetro de la barra, con el fin de dejar un juego lateral mínimo entre la barra y el canal, con el fin de reducir las oscilaciones laterales de la barra. Al mismo tiempo, sin embargo, con un acortamiento de la barra, el dispositivo de centrado debe ser capaz de permitir el paso del empujador de la barra del cargador con su pinza que sujeta el extremo de la barra. El empujador de la barra, de hecho, tiene un diámetro que es siempre mayor que el diámetro de la propia barra y, por lo tanto, se vería impedido de pasar por la constricción representada por el dispositivo de centrado cuando, durante su movimiento de desplazamiento para alimentar el torno, llega a las proximidades del propio dispositivo de centrado. Por lo tanto, se han propuesto dispositivos de centrado con un diámetro de control variable.

Por ejemplo, el documento EP 0826451 describe un dispositivo de centrado compuesto por una estructura de jaula con una pluralidad de barras paralelas conectadas de manera articulada entre dos anillos de torsión coaxiales entre sí. La rotación de los anillos en sentidos opuestos provoca la inclinación de las barras y el estrechamiento o ensanchamiento del paso axial entre ellas. Sin embargo, esta estructura es relativamente complicada y puede formar solo un canal de contención muy corto, que consiste esencialmente solo en un conjunto circunferencial de puntos. Esto no es óptimo para reducir las vibraciones laterales y, además, a menudo puede provocar daños en las superficies de la barra.

El documento JP 2002283104 A divulga un dispositivo de centrado según el preámbulo de la reivindicación 1. El documento EP 1669145 describe un dispositivo de centrado provisto de mordazas montadas de forma pivotante para girar elásticamente hacia fuera, contra la acción de un resorte, cuando el empujador de la barra pasa por el interior del dispositivo de centrado. Para evitar que las vibraciones transversales de la barra que se guía produzcan un movimiento de apertura indeseable de las mordazas, las mordazas suelen estar retraídas axialmente dentro de un elemento de contención, de modo que, cuando el empujador de la barra encuentra las mordazas, las empuja primero hacia el exterior del elemento de contención y luego puede hacerlas girar hacia el exterior mediante el empuje contra las superficies inclinadas de dichas mordazas. Sin embargo, con un sistema de este tipo, el movimiento de las mordazas no se puede controlar realmente, el dispositivo de centrado es adecuado para sujetar con precisión un solo diámetro de barra, el empujador de barras no está adecuadamente guiado cuando pasa a través del dispositivo de centrado y las barras pueden sujetarse lateralmente solo en una sección muy corta si se quiere evitar un volumen lateral excesivo del dispositivo de centrado cuando el empujador de barras pasa entre las mordazas, debido a la apertura oblicua de dichas mordazas.

Además, es difícil cambiar las mordazas montadas pivotablemente para adaptar el dispositivo de centrado a barras con un diámetro y/o una forma de sección transversal diferentes.

Otro problema de los dispositivos de centrado es que puede generarse un alto grado de fricción entre la pared del canal del dispositivo de centrado y la barra, con el consiguiente desgaste rápido tanto del material de retención del dispositivo de centrado como de la superficie de dicha barra. Esto es particularmente cierto en el caso de barras perfiladas, por ejemplo, con una sección transversal hexagonal o cuadrada.

En un intento de resolver este problema, los dispositivos de centrado generalmente se diseñan para que puedan girar libremente alrededor del eje de la barra. Sin embargo, siempre puede producirse cierto desgaste de las piezas que forman el canal y se requiere la sustitución periódica de estas piezas. Sin embargo, la sustitución usualmente requiere un largo período de inactividad del cargador para poder desmontar el dispositivo de centrado y retirar las piezas desgastadas.

Por ejemplo, en la patente EP0826451 antes mencionada, el cambio de las piezas desgastadas es complicado y costoso, ya que implica la sustitución de las varillas que forman la jaula del dispositivo de centrado, que se desgastan en un único punto donde se produce el contacto con la barra. EP 1669145 también es complicado de desmontar para sustituir las mordazas desgastadas.

Básicamente, la naturaleza compleja de la operación de sustitución de las piezas de retención en los dispositivos de centrado conocidos es tal que el mantenimiento o incluso solo un cambio de formato de las barras es en cualquier caso difícil y costoso.

Por diversas razones, también es difícil emplear los dispositivos de centrado conocidos para barras que tienen un diámetro superior a dos tercios del canal del cargador. Por ejemplo, en el caso de barras que tienen un gran diámetro y por lo tanto están sujetas a grandes vibraciones y empujes radiales, los cargadores conocidos no son lo suficientemente fuertes para sujetarlas.

Existen, sin embargo, casos en los que sería necesario soportar también una barra que tiene un diámetro relativamente grande en comparación con el canal del cargador. Un ejemplo típico es el de una barra de encaje hexagonal con un diámetro similar al diámetro del canal del cargador, cuyas oscilaciones, aunque sean de naturaleza limitada, estresarían mucho la pinza del torno y su resistencia, de tal manera que se producirían errores en la precisión del mecanizado o en la longitud de la pieza (por ejemplo, en el caso de perforaciones frontales profundas). En este caso, sería de gran ayuda adoptar un cargador más fuerte y resistente que sea capaz de alojar barras de este tamaño, garantizando al mismo tiempo una solución fiable del problema.

El objeto general de la presente invención es superar los problemas de la técnica anterior, proporcionando un dispositivo de centrado que sea capaz de proporcionar un control satisfactorio del tamaño del canal de guía, que sea fácil de montar y desmontar para la sustitución de las piezas de sujeción de la barra y que sea lo suficientemente resistente como para sujetar también barras con un diámetro relativamente grande.

En vista de este objeto, la invención proporciona un dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, destinado a ser utilizado en un cargador automático de barras para un torno, que comprende un canal con un eje rectilíneo destinado al paso de una barra desde el cargador hasta el torno y con un extremo de entrada para la barra y un extremo de salida opuesto que permite la salida de la barra hacia el torno, que comprende mordazas móviles a los lados del canal para definir una abertura pasante ajustable en el canal, caracterizado en que las mordazas están montadas en una corredera de soporte de manera que son deslizables en la corredera de soporte radialmente con respecto al canal y la corredera de soporte es deslizable a lo largo del canal contra la acción de medios elásticos en respuesta a un empuje sobre las mordazas hacia dicho extremo de salida, con el fin de moverse entre una primera posición más cercana al extremo de entrada, en la que las mordazas se encuentran en una primera posición proyectándose hacia el canal con sus superficies operativas, y una segunda posición más cercana al extremo de salida, en la que las mordazas pueden deslizarse dentro del deslizador de soporte con el fin de alejarse radialmente de dicha primera posición proyectándose hacia el canal.

Un cargador automático con un dispositivo de centrado de este tipo se define en la reivindicación 11. Para ilustrar más claramente la presente invención y sus ventajas en comparación con la técnica anterior, se describirá a continuación un ejemplo de la forma de realización que aplica la invención con la ayuda de los dibujos que se acompañan. En los dibujos:

- La figura 1 muestra una vista esquemática en sección transversal de un dispositivo de centrado según la invención.

- La figura 2 muestra una sección transversal a lo largo de la línea II-II de la figura 1.

- Las figuras 3 y 4 son vistas esquemáticas en perspectiva, en despiece, de partes del dispositivo de centrado según la figura 1.

- La figura 5 muestra una vista en perspectiva, esquemática y en despiece, de una parte principal del dispositivo de centrado según la invención.

- La figura 6 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de centrado según la invención durante una etapa de desmontaje.

- Las figuras 7 y 8 muestran en forma esquemática un cargador para alimentar barras a un torno y utilizar el dispositivo de centrado según la invención.

- Las figuras 9, 10 y 11 son vistas esquemáticas y parciales del dispositivo de centrado durante su uso. Con referencia a las figuras, la figura 1 muestra de forma esquemática un dispositivo de soporte y centrado (denominado en lo sucesivo simplemente “dispositivo de centrado”), denotado generalmente por 10 y realizado de acuerdo con la invención. El dispositivo de centrado está destinado a ser utilizado en un cargador de barras para un torno automático con el fin de guiar la transferencia de una barra desde el cargador hasta el husillo del torno.

A continuación, los términos “delantero” y “trasero” se referirán en general a la dirección de movimiento de la barra desde el cargador al torno (de izquierda a derecha en la figura 1), a menos que se especifique lo contrario.

El dispositivo de centrado 10 comprende un canal 11 con un eje rectilíneo 12 destinado al paso, desde el cargador hasta el torno, de una barra 13 soportada en su extremo posterior por la pinza de un empujador de barras 14 del cargador (conocido per se) con el fin de entrar por un extremo 15 del dispositivo de centrado que es el extremo de entrada de la barra. El extremo delantero opuesto (no mostrado) de la barra, después de pasar a través del dispositivo de centrado 10 y salir por un extremo opuesto 16 del dispositivo de centrado, se alimenta al torno para su mecanizado. El canal 11 es obviamente adecuado para permitir el paso del empujador de la barra.

Entre la entrada y la salida, el dispositivo de centrado comprende mordazas 17 que (como se muestra esquemáticamente también en la figura 2) están dispuestas radialmente en los lados del canal 11 con el fin de definir una abertura pasante ajustable en dicho canal a través de la cual pasa la barra 13, de manera que queda retenida lateralmente y se reducen las oscilaciones y desviaciones laterales de esta.

Como puede verse también en la vista en despiece de la figura 3, las mordazas 17 están montadas de manera que se deslizan radialmente dentro de los respectivos asientos deslizantes 19 que están formados en una corredera de soporte 20 que está provista de un orificio axial de manera que rodea el canal 11 con un paso axial 22 que forma sustancialmente parte del canal 11. El diámetro del paso 22 es también tal que permite que el dispositivo de centrado sea atravesado tanto por la barra como por el empujador de la barra. Por lo tanto, el pasaje también puede tener un diámetro, por ejemplo, igual o más grande que el diámetro del canal del cargador. En particular, el canal 11 y el pasaje 22 pueden tener el mismo diámetro, como puede verse claramente en la figura 1.

La corredera 20 es, a su vez, deslizable axialmente en el interior del dispositivo de centrado, ventajosamente contra la acción de los medios de empuje elásticos, que consisten preferentemente en un resorte 25. El resorte puede estar ventajosamente dispuesto coaxialmente con el eje 12 del canal.

Preferentemente, las mordazas tienen una forma generalmente cilíndrica en la dirección de deslizamiento y los asientos 19, que pasan a través del deslizador, son correspondientemente cilíndricos.

En la forma de realización mostrada a modo de ejemplo, las mordazas son preferentemente tres en número, dispuestas a 120° alrededor del eje 12 del dispositivo de centrado.

Cada mordaza 17 tiene un extremo de cabeza con una primera superficie operativa 18 que está orientada hacia el eje del dispositivo de centrado y que se proyecta en el canal y una segunda superficie de accionamiento opuesta 21 que está orientada radialmente hacia el exterior de la corredera de soporte.

La superficie operativa 18 forma la superficie de contacto con la barra que pasa a través del dispositivo de centrado, mientras que la superficie de accionamiento opuesta 21 está destinada a deslizarse a lo largo de las superficies de retención o levas 23 correspondientes durante el movimiento axial de la corredera 20, a fin de pasar de una zona en la que las mordazas están obligadas a proyectarse en el canal y no poder retraerse más allá de una primera posición radial predefinida, y una segunda zona, más próxima al extremo de salida, en la que las mordazas pueden deslizarse hacia el exterior en su propio asiento dentro de la corredera de soporte para alejarse radialmente de la primera posición radial proyectándose en el canal. La primera posición corresponderá a la posición de retención de la barra que pasa por el canal, como se aclarará a continuación.

Las levas 23 están ventajosamente fijadas (por ejemplo, mediante tornillos) en la pared interior de una carcasa cilíndrica 43 del dispositivo de centrado que contiene deslizablemente la corredera de soporte 20.

Las levas pueden recibirse ventajosamente por deslizamiento en el interior de ranuras longitudinales 32 de la corredera 20.

Con los medios elásticos realizados por medio de un resorte 25 dispuesto coaxialmente alrededor del canal para el paso de la barra, se ha encontrado ventajoso diseñar la carcasa 43 con un borde periférico 47 que está dirigido hacia el eje 12 en la proximidad del extremo de salida 16 y sobre el que descansa un primer extremo del resorte 25. Como puede verse claramente en las figuras 1 y 5, la carcasa también puede contener, ventajosamente, una corredera de empuje anular 48 que está dispuesta de forma deslizante coaxial alrededor del canal 11 y sobre la que descansa el otro extremo del resorte 25 y que empuja contra la corredera de soporte 20. Ventajosamente, la corredera de empuje 48 es visible a través de al menos una ventana adecuada 49 en la pared lateral de la carcasa del dispositivo de centrado, de manera que, observando la posición avanzada o retraída de la corredera de empuje a través de la ventana 49, la condición de mordazas abiertas (corredera avanzada) o de mordazas cerradas (corredera retraída) es clara desde el exterior. Con este propósito, la ventana 49 tiene ventajosamente la forma de un orificio alargado en la dirección de deslizamiento de la corredera.

La corredera de soporte 20 puede desplazarse entre una primera posición retraída (representada en la figura 1), más próxima al extremo de entrada 15, en la que las mordazas están constreñidas cerca del eje del canal, y una segunda posición avanzada, más próxima al extremo de salida 16, en la que las mordazas están, o pueden ser empujadas, a una posición en la que tienen una mayor abertura radial.

La rotación de la corredera puede evitarse con las levas que se reciben deslizables dentro de las ranuras longitudinales 32. Sin embargo, adicional o alternativamente, para garantizar que la corredera 20 no pueda girar axialmente dentro de la carcasa 43, también pueden proporcionarse elementos de guía 30 a lo largo de las paredes interiores de la carcasa, siendo dichos elementos de guía recibidos de forma deslizante dentro de ranuras 31 coincidentes presentes en la pared periférica de la corredera 20. Para el movimiento de deslizamiento, las guías 30 y las ranuras 31 son paralelas a las levas 23 y al eje de deslizamiento 12 de la corredera 20.

Ventajosamente, las ranuras 31 están dispuestas de forma angular equidistante alrededor del eje de deslizamiento de la corredera 20 y dispuestas entre los asientos 19 que reciben las mordazas 17. Por lo tanto, la corredera 20 adquiere una configuración que, vista en sección transversal con respecto al eje, puede definirse como una configuración en “estrella”.

Como también puede verse claramente en la figura 3 (en la que, en aras de la simplicidad, solo se muestran de forma explosionada la corredera 20 y solo una mordaza 17 con la leva 23 asociada), la superficie 21 de cada mordaza está ligeramente encajada de manera ventajosa en la mordaza para definir un canal para el deslizamiento de la leva 23 correspondiente y tiene preferentemente el extremo del canal que está dirigido hacia la entrada 15 del dispositivo de centrado, con una superficie inicial delantera 24 inclinada hacia el eje del dispositivo de centrado. La leva 23 tiene preferentemente un extremo terminal achaflanado correspondiente 26 que está inclinado con respecto al eje del dispositivo de centrado y que está dirigido hacia la salida 16 del dispositivo de centrado.

El diseño en forma de canal de la superficie 21 de la mordaza que se desliza sobre la leva puede oponerse ventajosamente a una rotación de la mordaza dentro del asiento respectivo.

También se ha encontrado ventajoso formar en la mordaza una ranura 27 que se extiende en la dirección de deslizamiento radial de la mordaza con el extremo cerrado hacia la parte trasera de la mordaza (es decir, la superficie de accionamiento 21) y el extremo abierto hacia la parte delantera (es decir, hacia el eje del canal). Un pasador 28 (por ejemplo, el extremo de un tornillo), visible, por ejemplo, en la figura 1, encaja de forma deslizante en el interior de esta ranura 27. Esto forma un tope de fin de carrera para el movimiento de avance de la mordaza hacia el eje del canal. Además, también puede permitir un montaje preciso de las mordazas en el interior de la corredera antes de que esta se inserte en el interior de la carcasa.

Ventajosamente, la superficie operativa 18 de cada mordaza tiene un plano inclinado 29 que está orientado en la dirección de entrada de las barras en el dispositivo de centrado, con el fin de formar una superficie de leva sobre la que actúa la pinza del empujador de barras cuando entra en el canal 11, con el fin de mover la corredera hacia adelante, contra la acción del resorte 25, y producir al mismo tiempo un componente de empuje sobre las mordazas en la dirección radial hacia el exterior del canal 11. Las mordazas pueden retraerse del canal 11 debido a su acción simultánea de deslizamiento a lo largo de las levas 23 en una zona de las levas que tiene un espesor radial menor, como se aclarará a continuación.

En particular, si las superficies inclinadas 24 y 26 de la mordaza y de la leva están presentes, entonces el movimiento de retracción radial de las mordazas desde el canal 11 puede comenzar cuando estas superficies inclinadas comienzan a deslizarse una sobre la otra. La presencia de las superficies inclinadas 24 y 26 también ayuda al movimiento opuesto de las mordazas cuando la corredera de soporte 20, empujada por el resorte 25, vuelve a su posición inicial operativa después de que el empujador de barras se haya retraído de nuevo hacia el cargador.

Básicamente, cuando el dispositivo de centrado está en su posición de funcionamiento normal mostrada en la figura 1, la corredera 20 está en su primera posición operativa retraída y las mordazas pueden descansar radialmente contra las levas respectivas en la posición en la que estas levas tienen su mayor grosor radial para no poder alejarse radialmente entre sí más de lo determinado por las levas. En esta condición las mordazas, con sus superficies operativas 18, definen con precisión la abertura pasante para la barra dentro del canal 11.

Las mordazas pueden, por el contrario, alejarse radialmente del eje 12 si un empuje contra las mordazas en la dirección del eje 12 las empuja (contra la reacción de los medios elásticos 25 y junto con la corredera de soporte 20) hacia el extremo de salida 16 del dispositivo de centrado hasta que alcanzan la posición en la que las levas respectivas terminan o tienen un grosor radial mínimo adecuado. El movimiento de separación radial se establece de manera que las superficies operativas de las mordazas definan dentro del canal 11 una abertura al menos suficiente para permitir el paso del empujador de barras del cargador.

En la figura 1, puede verse claramente cómo la carcasa 43 del dispositivo de centrado está ventajosamente cerrada en su extremo hacia el extremo de entrada 15 por medio de un elemento de cierre 50 que tiene un paso central alrededor del canal y que está conectado de forma extraíble a la carcasa a través de medios de fijación adecuados que pueden desengancharse para permitir su retirada y la posterior extracción de la corredera 20 de la carcasa. Los medios para fijar juntos la carcasa y el elemento de cierre pueden ser, por ejemplo, tornillos extraíbles u otros sistemas conocidos, pero es preferible que sean del tipo de enganche rápido, por ejemplo, dotados de carga por resorte.

Ventajosamente, el elemento de cierre 50 puede ser también un elemento de soporte del dispositivo de centrado en el cargador, por lo tanto, es preferible un modo de separación rápida.

La separación del elemento de cierre del resto del dispositivo de centrado permite en este caso retirar rápidamente el cuerpo del dispositivo de centrado del cargador, por ejemplo, para su mantenimiento y/o para sustituir las mordazas porque están desgastadas o para cambiarlas cuando hay un cambio de forma o de diámetro de las barras siendo alimentadas.

En particular, como puede verse claramente, por ejemplo, en el despiece de la figura 5, los medios de fijación pueden realizarse ventajosamente con el fin que comprendan al menos un elemento de enganche 51 (tres elementos en el ejemplo de realización, dispuestos equidistantes alrededor del eje 12) que se empuja con un resorte 52 hacia el exterior de la carcasa 43 con el fin de proyectarse de la superficie lateral de la carcasa a través de un orificio 53 y encajar elásticamente dentro de un orificio correspondiente 54 presente en una pared lateral del elemento de cierre 50 que tiene forma de copa para recibir parcialmente un extremo posterior de la carcasa 43 con un mínimo juego lateral. Los elementos de enganche con los resortes asociados pueden recibirse ventajosamente dentro de asientos radiales adecuados formados en los elementos de guía 30 que se fijan mediante tornillos a la pared interior de la carcasa.

De este modo, el elemento de cierre se engancha a presión en la carcasa 43 y una simple presión aplicada sobre los elementos de enganche 51 con el fin de empujarlos hacia el interior (aplicada por ejemplo, manualmente) permite desengancharlos de los orificios 54 y separar el elemento de cierre de la carcasa 43.

Ventajosamente, también se puede prever preferentemente que los elementos de enganche 51 dotados de carga por resorte se puedan girar axialmente (por ejemplo, mediante un destornillador 38, como se muestra en la figura 6, que se engancha dentro de una ranura especial en la cabeza del elemento de enganche) con el fin de desplazarlos entre una primera posición angular, en la que se proyecten elásticamente de los orificios 53, y una segunda posición angular, en la que se mantienen retraídos de forma estable dentro de la carcasa. Esto puede ser particularmente útil si se proporcionan varios elementos de enganche accionados por resorte alrededor de la circunferencia del dispositivo de centrado y/o el dispositivo de centrado tiene un diámetro que es demasiado grande para que pueda extraerse fácilmente manteniendo los dedos de una mano presionados sobre los elementos de enganche. Por lo tanto, es posible accionar un elemento de enganche a la vez para bloquearlos en su posición retraída estable y, a continuación, extraer el dispositivo de centrado del elemento de cierre 50.

Para obtener la posición retraída estable, los elementos de enganche (como puede verse de nuevo en la figura 5) pueden estar conformados (por ejemplo, con dos ranuras laterales opuestas en su cabeza) de manera que la cabeza sea más estrecha que las aberturas 53 en la primera posición angular y, por lo tanto, pueda proyectarse elásticamente desde las aberturas y sea en cambio más ancha que estas aberturas 53 en la segunda posición angular y, así, pueda permanecer dentro de las aberturas sin proyectarse desde ellas una vez que el inserto ha sido presionado y rotado.

Ventajosamente, para realizar la función de soporte por medio del elemento de cierre, se prevé que el elemento de cierre pueda comprender un vástago hueco 55 que se extiende coaxialmente con el canal en dirección opuesta a la carcasa 43. Un casquillo de fijación 57 está montado en este vástago 55 por medio de medios rodantes 56 (por ejemplo, cojinetes). Sobre este vástago 55 se monta un casquillo de fijación 57, a través de medios rodantes 56 (por ejemplo, cojinetes), estando dicho casquillo destinado a montar el dispositivo de centrado entre el cargador (indicado por 58 en la figura 1) y el torno. De este modo, todo el dispositivo de centrado puede girar libremente alrededor del eje 12 y, si es necesario, puede seguir la rotación rápida de la barra mecanizada por el torno.

Por ejemplo, se puede prever ventajosamente una virola 62 para un montaje giratorio entre el elemento 50 y el casquillo de fijación 57, dicha virola se atornilla en el extremo (roscado) del vástago 55 para compactar los cojinetes de bolas 56 mediante un anillo de tope interior 63 y un anillo de tope exterior 64. A continuación, este conjunto se inserta en el casquillo 57 y se fija en posición mediante tornillos radiales 61 que encajan en el interior de los asientos roscados del anillo de tope exterior 64.

Evidentemente, el casquillo de fijación 57 puede tener formas y sistemas de fijación diferentes de los mostrados en la figura, por ejemplo, dependiendo del torno y del cargador en el que se va a fijar, como puede imaginar fácilmente el experto en la técnica. La figura 8 muestra un ejemplo de esto. En cualquier caso, las funciones de soporte y de cierre del dispositivo de centrado también pueden separarse, como puede imaginar fácilmente el experto en la técnica, por ejemplo, colocando una tapa anular plana en el extremo de la carcasa que debe cerrarse y montando a continuación todo el conjunto sobre un soporte giratorio que también puede ser similar al elemento 50 representado en las figuras.

Como se muestra esquemáticamente en la figura 7, el dispositivo de centrado 10 puede montarse en el extremo de un cargador automático 58 con el fin de que quede alineado con el canal 68 del cargador que alimenta las barras 13 hacia el torno 60 por medio del empujador de barras 14 que está convenientemente accionado por motor.

El cargador y el torno son conocidos per se y no serán descritos o mostrados aquí, estos pueden ser fácilmente imaginados por el experto en la técnica. Por ejemplo, el cargador estará provisto de un cargador adecuado conocido para la extracción secuencial de las barras que se cargarán en el empujador o empujadores de barras 14. El torno puede ser de tipo monohusillo o multihusillo y el cargador también puede estar diseñado para alimentar una o más barras simultáneamente. En el caso de un cargador múltiple, se utilizarán dispositivos de centrado 10 en cada salida del cargador.

La figura 8 muestra, por ejemplo, en forma esquemática, una parte de cabeza de un cargador múltiple para la rotación de una pluralidad de dispositivos de centrado (para simplificar, en la figura solo se muestra uno) en sincronismo con la rotación de las barras del cargador. Esta parte de la cabeza comprende un disco 59 que gira axialmente junto con los husillos del torno y las guías del cargador y que tiene asientos para montar los dispositivos de centrado (a través de la virola 57 de forma adecuada) dispuestos circunferencialmente en el disco para alimentar una pluralidad de barras de forma guiada al torno.

Llegados a este punto, queda claro cómo se han alcanzado los objetos predefinidos.

Debido al dispositivo de centrado según la invención, las barras pueden ser convenientemente centradas y soportadas a lo largo de una sección de su longitud para no transmitir vibraciones dañinas al torno.

Además, debido a la estructura y movimiento de las mordazas, diferentes tipos y diámetros de barras pueden ser siempre convenientemente asentados y soportados en el dispositivo de centrado. En particular, un dispositivo de centrado según la invención ha resultado ser ventajosamente utilizable también con barras que tienen un diámetro relativamente grande, por ejemplo, incluso mayor que dos tercios del diámetro del canal del cargador. Eligiendo la longitud de las mordazas entre la superficie de la cabeza operativa y la superficie de accionamiento opuesta 21, es posible que el canal 11 contenga también barras con una dimensión transversal similar a la dimensión transversal del propio canal.

Por ejemplo, para un cargador con un canal que tiene un diámetro 30, el dispositivo de centrado puede tener mordazas adecuadas para procesar también barras con un diámetro mayor que 20 (o encaje hexagonal mayor que 20). En cualquier caso, también se pueden procesar diámetros más pequeños proporcionando las mordazas con dimensiones adecuadas. Además, es posible procesar también barras con una sección transversal cuadrada o más compleja.

En general, para cada diámetro (o encaje poligonal) es posible utilizar mordazas específicas que puedan sustituirse fácilmente y que garanticen, por ejemplo, no más de aproximadamente 0,5 mm de aire entre las mordazas y la barra. En el caso de barras redondas, también es posible utilizar mordazas ligeramente más anchas, mientras que, en el caso de barras poligonales (por ejemplo, hexagonales), es preferible que el encaje sea relativamente preciso para garantizar el giro del dispositivo de centrado por la barra poligonal y evitar un desgaste rápido de las mordazas debido a la presencia de los bordes en la barra poligonal.

Básicamente, el dispositivo de centrado de la barra según la invención es capaz de asegurar de manera eficiente y flexible una limitación del intervalo de oscilación posible de la barra alimentada, pero al mismo tiempo, cuando la barra se acorta, no forma un obstáculo para el movimiento de avance del empujador de la barra, que normalmente tiene un diámetro igual al diámetro del canal en el cargador y, por lo tanto, necesariamente mayor que el diámetro de la propia barra. La adaptación para el paso del empujador de la barra se realiza ventajosamente de una manera totalmente automática y sin la necesidad de dispositivos que actúan externos, como se requiere en cambio por la mayoría de los dispositivos de centrado de acuerdo con la técnica anterior.

Las mordazas también pueden sustituirse rápida y fácilmente, por ejemplo, con el fin de adaptar el paso entre las mordazas a diferentes tipos de barra y mantener así la barra perfectamente apoyada.

Una vez que el cuerpo del dispositivo de centrado ha sido liberado del elemento de cierre, el deslizador con las mordazas puede deslizarse axialmente con facilidad con el fin de ser extraído del dispositivo de centrado, y las mordazas extraídas radialmente de sus asientos para que puedan ser inspeccionadas y, si es necesario, sustituidas. En el caso preferido de medios de enganche que implican el enganche a presión del cuerpo del dispositivo de centrado en el soporte fijado al cargador, también se consigue un desmontaje y montaje rápidos con un uso mínimo o nulo de herramientas.

A modo de ejemplo, las figuras 9, 10 y 11 ilustran esquemáticamente el funcionamiento del dispositivo de centrado con la posición relativa de las mordazas y las levas correspondientes en las distintas condiciones. En aras de la claridad, en las figuras solo se pueden ver las mordazas y las levas asociadas, mientras que el resto del dispositivo de centrado se ha omitido del dibujo.

La figura 9 muestra la posición operativa normal de las mordazas, en concreto, cuando el dispositivo de centrado es atravesado normalmente por una barra para ser soportada radialmente. Por lo tanto, las mordazas, junto con la barra entre ellas, se proyectan más a lo largo de la sección inicial de las levas, formando así un tope de fin de carrera para su movimiento radial y, por lo tanto, no pueden alejarse radialmente entre sí más allá de la posición radial predefinida. Así, la barra es guiada con un juego lateral mínimo.

La figura 10 muestra el empujador de la barra 14 que se ha enganchado dentro del dispositivo de centrado y comienza a empujar axialmente contra las mordazas, empujándolas así hacia delante junto con la corredera de soporte 20 y contra la acción del resorte 25.

Cuando las mordazas alcanzan la parte de las levas que se proyectan en menor cantidad, estas pueden finalmente desplazarse en forma radial (ventajosamente las superficies inclinadas 24 y 26 de la mordaza y de la leva comienzan a deslizarse una sobre la otra) y esto permite que el empujador de la barra pase entre las mordazas abiertas (figura 11). Una vez que la barra ha pasado completamente, el empujador de barras retrocederá dejando las mordazas libres para volver a la posición operativa, con la corredera de soporte empujada por el resorte y lista para recibir una nueva barra. Cuando se introduce una nueva barra en el dispositivo de centrado, las mordazas, si no están ya posicionadas contra las levas que actúan como topes de fin de carrera, son empujadas radialmente contra las levas y la barra queda así soportada radialmente de forma estable.

La presente invención se describe únicamente a modo de ejemplo y, por lo tanto, la descripción no debe considerarse limitativa del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones de la presente. Por ejemplo, dependiendo de los requisitos prácticos específicos, las dimensiones y las proporciones de las distintas partes del dispositivo de centrado pueden variar con respecto a lo que se muestra. Dependiendo de la trayectoria específica requerida para las mordazas, las levas para el movimiento de las mordazas también pueden ser diferentes de las mostradas.

Los materiales utilizados para la fabricación de las distintas piezas también pueden variar en función de las necesidades prácticas específicas, aunque se ha comprobado que es ventajoso fabricar la carcasa cilíndrica del dispositivo de centrado y las mordazas en plástico y el elemento de cierre, que forma el elemento de soporte del dispositivo de centrado, y el casquillo asociado con los cojinetes, en metal. Los elementos de guía, la corredera de soporte y las levas también pueden estar hechos de plástico adecuado para el deslizamiento de las correderas y las mordazas con una pequeña cantidad de fricción.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de centrado (10) destinado a ser utilizado en un cargador automático de barras para un torno, que comprende un canal (11) con un eje rectilíneo (12) destinado al paso de una barra desde el cargador hasta el torno y con un extremo de entrada (15) para la barra y un extremo de salida opuesto (16) que permite la salida de la barra hacia el torno, que comprende mordazas móviles (17) en los laterales del canal (11) para definir una abertura pasante ajustable en el canal,

en el que las mordazas (17) están montadas en una corredera de soporte (20) del dispositivo de centrado (10) con el fin de ser deslizables en la corredera de soporte (20) radialmente con respecto al canal (11), caracterizado por que el dispositivo de centrado está configurado de manera que la corredera de soporte (20) es deslizable a lo largo del canal (11) contra la acción de medios elásticos (25) del dispositivo de centrado (10) en respuesta a un empuje contra las mordazas hacia dicho extremo de salida (16), con el fin de moverse entre una primera posición más cercana al extremo de entrada (15), en la que las mordazas se encuentran en una primera posición proyectándose hacia el interior del canal con sus superficies operativas (18), y una segunda posición más próxima al extremo de salida (16), en la que las mordazas pueden deslizarse en el interior de la corredera de soporte para alejarse radialmente de dicha primera posición proyectándose hacia el interior del canal.

2. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la superficie operativa (18) de las mordazas está provista de un plano inclinado (29) orientado en la dirección de entrada de las barras en el dispositivo de centrado y destinado a recibir el empuje de un empujador de barras que penetra en el canal (11) con el fin de provocar el movimiento de la corredera hacia la segunda posición y, al mismo tiempo, producir una componente de empuje sobre las mordazas (17) en la dirección radial hacia el exterior del canal (11).

3. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que, durante el movimiento de la corredera de soporte (20) entre la primera y la segunda posición, las mordazas (17) discurren con su superficie de accionamiento (21), opuesta a su superficie operativa (18), a lo largo de levas (23) para posicionar las mordazas en la dirección radial.

4. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que, en la primera posición de la corredera, las mordazas (17) tienen su superficie de accionamiento opuesta a una porción de las levas (23) que impide su separación mutua en la dirección radial más allá de una posición radial predeterminada.

5. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las mordazas son tres en número, dispuestas circunferencialmente equidistantes alrededor del eje del canal.

6. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los medios elásticos (25) comprenden un resorte helicoidal dispuesto alrededor del canal (11).

7. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que comprende una carcasa exterior (43) que se extiende a lo largo del eje del canal (11) y dentro de la cual se desliza la corredera de soporte (20), un extremo de la carcasa hacia dicho extremo de entrada (15) que lleva un elemento de cierre (50) que tiene un paso central alrededor del canal (11) y que está conectado de forma desmontable en la carcasa mediante medios de fijación desenganchables (51, 54).

8. Dispositivo de centrado de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado por que hacia el extremo de salida (16) para la barra, la carcasa (43) comprende un borde periférico (47) que está dirigido hacia el eje del canal (11) y sobre el que se apoya un primer extremo del resorte helicoidal (25), y la carcasa contiene una corredera de empuje anular (48), que está dispuesta coaxialmente al canal y sobre la que se apoya el otro extremo del resorte helicoidal (25) con el fin de empujar la corredera de soporte (23) hacia dicha primera posición.

9. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que los medios de fijación (51, 54) comprenden al menos un elemento de enganche (51) que está inclinado por resorte hacia el exterior de la carcasa (43) con el fin de sobresalir de una superficie lateral de la carcasa y se engancha elásticamente en el interior de un orificio (54) en una pared del elemento de cierre (50) que aloja parcialmente la carcasa (43) en su propio interior.

10. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el elemento de cierre (50) comprende un vástago hueco (55) que se extiende coaxial al canal en dirección opuesta a la carcasa (43) y que soporta, mediante medios rodantes (56), un casquillo (57) destinado al montaje axialmente giratorio del dispositivo de centrado.

11. Cargador automático (58) para alimentar barras (13) a un torno (60), que comprende un dispositivo de centrado (10) montado en el extremo de un canal (68) del cargador destinado a alimentar una barra (13) hacia el torno, caracterizado por que el dispositivo de centrado (10) está realizado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores para guiar barras (13) empujadas por un empujador de barras (14) del cargador (58) a lo largo del canal (68) del cargador y permitir que el empujador de barras pase entre las mordazas (17) del dispositivo de centrado (10) mediante un movimiento radial de las mordazas (17) ante el empuje axial del empujador de barras (14) contra las mordazas (17).