ES2966367T3 - Dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para sujetar una pieza de trabajo con un cabezal receptor (1), que está montado de forma giratoria en una carcasa (3) y que está conectado con un accionamiento giratorio mediante una conexión de accionamiento rígida entre un motor de accionamiento (4) y el cabezal receptor (1), que comprende mordazas de sujeción (7), que son ajustables radialmente en el cabezal receptor (1) y que están conectadas con un accionamiento de sujeción para sujetar externamente la pieza de trabajo, y que comprende accionamientos lineales (8), que mueven las mordazas de sujeción (7), forman el accionamiento de sujeción y, mediante un motor de accionamiento independiente (13), pueden ser accionadas conjuntamente mediante una transmisión dentada que tiene una rueda dentada central (12) coaxial con el eje de accionamiento (2) del cabezal receptor (1). Para crear condiciones de diseño ventajosas, se propone que la rueda dentada central (12) pueda accionarse de forma sincronizada con el cabezal receptor (1) en la posición de sujeción de las mordazas de sujeción (7), siendo el accionamiento giratorio para la rueda dentada central (12) tiene una conexión de accionamiento rígida entre su motor de accionamiento (13) y la rueda dentada central (12) o una transmisión (16), que además del eje de salida (17) también comprende dos árboles de entrada (18, 19) para accionar el eje central. rueda dentada (12), cuyos árboles de entrada están conectados de forma motriz, por un lado, con el motor de accionamiento (4) para el accionamiento giratorio del cabezal receptor (1) y, por otra parte, con el motor de accionamiento (13) para la rueda dentada central (12). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de sujeción de una pieza de trabajo

Área técnica

La invención se refiere a un dispositivo para sujetar una pieza de trabajo según el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo de este tipo se conoce del documento GB 2498061 A.

Estado de la técnica

Para enderezar piezas de trabajo con un eje longitudinal pronunciado, tales como barras, varillas, perfiles y tubos, la pieza de trabajo, que está sujeta por los extremos en cabezales de recepción, se puede doblar hacia fuera y volver a doblar con ayuda de los cabezales de recepción en direcciones que cambian al menos en rangos intervalos predeterminados, en el sentido de que los cabezales de recepción que sujetan los dos extremos de la pieza de trabajo no sólo giran alrededor de su eje longitudinal, sino que también pivotan alrededor de un eje pivotante perpendicular al mismo. Sin embargo, la sujeción de la pieza por el lado del extremo en los cabezales de recepción plantea grandes exigencias en cuanto a la absorción de las grandes fuerzas de carga que se producen y a la anchura de sujeción de las mordazas de sujeción, que están destinadas a sujetar con seguridad piezas con un intervalo de diámetros comparativamente amplio. Por lo tanto, los mandriles convencionales no son adecuados para un tipo de aplicación de este tipo. Para poder ajustar la anchura de sujeción de las mordazas de sujeción en un amplio intervalo en mandriles de sujeción con mordazas de sujeción de un cabezal de recepción accionable por rotación que puede ser accionado por un accionamiento de sujeción, se conoce (US 4482 163 A) prever accionamientos de rosca para el ajuste radial de las mordazas de sujeción, que se accionan a través de una rueda de plato que puede ser accionada por el eje de accionamiento hueco del cabezal de recepción y que engrana con ruedas cónicas asociadas a los accionamientos de rosca. Mediante los accionamientos de rosca, las mordazas de sujeción se desplazan en los bastidores, que son conducidos de forma desplazable radialmente en el cabezal de recepción y sobre los que actúa una varilla de empuje de accionamiento hidráulico con ayuda de palancas de desviación. Así, este accionamiento de sujeción actúa sobre los bastidores en los que las mordazas de sujeción se desplazan radialmente mediante los accionamientos de rosca para ajustar la anchura de abertura necesaria en cada caso. Por lo tanto, las mordazas de sujeción deben mantenerse fijas en el bastidor para el proceso de sujeción, lo que se consigue uniendo la rueda de plato prevista para el accionamiento común de los accionamientos de rosca al cabezal de recepción de forma fija a la rotación mediante un dispositivo de bloqueo. Aparte del hecho de que los bastidores separados, desplazables radialmente, montados en el cabezal de recepción y unidos al accionamiento de sujeción para alojar las mordazas de sujeción y el desplazamiento radial de las mordazas de sujeción en el bastidor con ayuda de accionamientos de rosca suponen un considerable esfuerzo de construcción, se deben tener en cuenta, en particular, las limitaciones con respecto a las fuerzas de sujeción causadas por el accionamiento de sujeción con palancas de desviación.

Además, se conocen dispositivos de sujeción con un cabezal de recepción accionado por un motor de accionamiento (EP 0 554 685 A1, DE 28 16 163 A1), que presenta mordazas de sujeción desplazables radialmente que pueden accionarse conjuntamente mediante un accionamiento de husillo respectivo, en donde el accionamiento giratorio para los accionamientos de husillo comprende una rueda central que puede accionarse mediante un motor de accionamiento separado. El accionamiento giratorio de la rueda central está equipado con un embrague que puede usarse para interrumpir la unión de accionamiento entre el motor de accionamiento y la rueda central, de tal modo que la rueda central puede girar por arrastre con el cabezal de recepción sin accionamiento cuando el cabezal de recepción es accionado y mantener así la posición de sujeción ajustada de las mordazas de sujeción, pero con la desventaja de que la posición de sujeción de las mordazas de sujeción ya no puede ser determinada una vez que la rueda central se ha desacoplado de su accionamiento. Por lo tanto, no es posible comprobar o modificar la fuerza de sujeción mientras se acciona el cabezal de recepción.

Descripción de la invención

La invención se basa, por tanto, en el objetivo de configurar un dispositivo para sujetar piezas de trabajo de tal manera que se puedan cumplir de forma ventajosa los requisitos relativos a la comprobación y la modificación de las fuerzas de sujeción, que se producen en particular con cabezales de recepción con un amplio intervalo de sujeción y elevadas fuerzas de sujeción.

Este objetivo se consigue mediante las características de la reivindicación 1.

Para poder aprovechar las ventajas de los accionamientos de sujeción realizados como accionamientos lineales, especialmente en lo que respecta al mayor intervalo de abertura y a la aplicación de la fuerza de sujeción, debe descartarse el accionamiento de los accionamientos lineales mediante el giro del cabezal de recepción alrededor de su eje de accionamiento. Esto se consigue simplemente accionando la rueda central en la posición de sujeción de las mordazas de sujeción de forma sincronizada con el cabezal de recepción. En comparación con el simple bloqueo de la rueda central en el cabezal de recepción, el accionamiento sincronizado de la rueda central tiene la ventaja de que las fuerzas de sujeción entre las mordazas de sujeción y la pieza de trabajo se pueden especificar en función de los requisitos correspondientes cuando la rueda central se carga en consecuencia.

Existen dos opciones para el accionamiento de la rueda central, debiendo preverse en cada caso un motor de accionamiento separado para el accionamiento de la rueda central. La rueda central puede unirse a este motor de accionamiento mediante una unión de accionamiento rígida o puede accionarse mediante un engranaje de superposición que, además del eje de salida para accionar la rueda central, presenta dos ejes de entrada que están unidos de manera motriz al motor de accionamiento para el accionamiento giratorio del cabezal de recepción, por un lado, y al motor de accionamiento para la rueda central, por otro. Con una unión de accionamiento rígida entre la rueda central y su motor de accionamiento, el motor de accionamiento debe controlarse de modo que la rueda central gire de forma sincronizada con el cabezal de recepción cuando la pieza sujetada deba girar con el cabezal de recepción. De este modo, el ángulo de rotación entre el cabezal de recepción y la rueda central determina el recorrido radial de las mordazas de sujeción, teniendo en cuenta las relaciones de transmisión dadas.

Si se acciona la rueda central mediante un engranaje de superposición, las relaciones de transmisión pueden seleccionarse de tal modo que cuando el motor de accionamiento de la rueda central esté parado, la rueda central se accione de forma sincronizada con el cabezal de recepción. Esto significa que el ángulo de giro del motor de accionamiento de la rueda central determina el desplazamiento radial de las mordazas de sujeción, lo que crea unas condiciones de ajuste especialmente sencillas.

Para poder aplicar fuerzas de sujeción elevadas, se recomienda que los accionamientos lineales realizados como accionamientos de husillo sean accionados cada uno por un engranaje, cuyo árbol de accionamiento lleve una rueda dentada engranada con la rueda central, de tal modo que, por un lado, también se generen condiciones de construcción favorables para un cabezal de recepción con una gran envergadura para la entonces gran distancia radial de los engranajes con respecto al eje de rotación del cabezal de recepción y, por otro lado, se puedan garantizar relaciones de transmisión ventajosas para el accionamiento de los accionamientos de husillo individuales. Los reductores de tornillo sin fin o de engranajes cónicos son los preferidos para el accionamiento del husillo.

Aunque la rueda central sólo tiene que estar montada coaxialmente al eje de rotación del cabezal de recepción, las condiciones de construcción son especialmente sencillas si la rueda central puede girar libremente sobre el eje de accionamiento del cabezal de recepción, ya que en este caso se puede usar más espacio para accionar los accionamientos lineales.

Con las elevadas fuerzas de sujeción requeridas para algunas aplicaciones, existe el riesgo de que las piezas de trabajo huecas, especialmente los tubos de paredes delgadas, sean aplastadas por las mordazas de sujeción. Para contrarrestar este riesgo, el cabezal de recepción puede tener mordazas expansibles adicionales para sujetar internamente las piezas huecas, de modo que las mordazas expansibles formen una sufridera para las mordazas de sujeción. Para accionar las mordazas expansibles, puede estar previsto un mandril expansible montado en el eje de accionamiento del cabezal de recepción que se pueda ajustar axialmente, por ejemplo.

Breve descripción de la invención

El objeto de la invención se muestra, a modo de ejemplo, en el dibujo. Se muestra

Fig. 1 un dispositivo según la invención para sujetar una pieza de trabajo en un diagrama esquemático de bloques,

Fig. 2 una representación de una variante de construcción de un dispositivo de sujeción según la invención correspondiente a la Fig. 1 y

Fig. 3 otra forma de realización de un dispositivo de sujeción según la invención, también en un diagrama esquemático de bloques.

Modo de realización de la invención

Un dispositivo de sujeción según la invención tiene un cabezal de recepción 1, cuyo árbol de accionamiento 2 está montado de forma giratoria en una carcasa 3 y es accionado por un motor de accionamiento 4, concretamente a través de un engranaje de dos etapas con las etapas de engranaje 5 y 6. En el cabezal de recepción 1 hay mordazas de sujeción 7 desplazables radialmente, que pueden desplazarse radialmente mediante un accionamiento lineal 8 realizado como accionamiento de husillo. Para ello, se pueden accionar los husillos 9 mediante un engranaje angular 10, cuyo eje de accionamiento lleva una rueda dentada 11 que engrana con una rueda central 12 común a todos los accionamientos lineales 8. Esta rueda central 12 está montada de manera libremente giratoria en el árbol de transmisión 2 del cabezal de recepción 1 y es accionada por un motor de accionamiento 13 a través de un engranaje de rueda dentada de dos etapas con las etapas de engranaje 14 y 15. Por consiguiente, si el motor de accionamiento 13 para los accionamientos lineales 8 se conecta cuando el motor de accionamiento 4 para el cabezal de recepción 1 está parado, las mordazas de sujeción 7 se ajustan en consecuencia mediante la rueda central común 12, de modo que una pieza de trabajo pueda sujetarse entre las mordazas de sujeción 7. Si a continuación se acciona el motor de accionamiento 4 para el cabezal de recepción 1, el motor de accionamiento 13 debe controlarse en función de la velocidad del motor de accionamiento 4, de tal modo que la rueda central 12 se accione de forma sincronizada con el cabezal de recepción 1, ya que una rotación relativa entre el cabezal de recepción 1 y la rueda central 12 provoca un desplazamiento de las mordazas de sujeción 7. Sin embargo, se puede controlar el motor de accionamiento 13 de la rueda central 12 para aumentar la fuerza de sujeción. El apoyo de las mordazas de sujeción 7 sobre la pieza impide la rotación relativa entre el cabezal de recepción 1 y la rueda central 12. Los motores de accionamiento 4 y 13 del cabezal de recepción 1 y de la rueda central 12 se controlan mediante un dispositivo de control correspondiente, que no se muestra por motivos de mayor claridad.

La forma de realización según la Fig. 2 difiere de la Fig. 1 esencialmente sólo en el accionamiento giratorio para la rueda central 12. Entre las dos etapas de engranaje 14 y 15 de la unión de accionamiento entre la rueda central 12 y el motor de accionamiento 13, está unida una caja de engranajes de superposición 16, cuyo eje de salida 17 acciona la etapa de engranaje 15 y cuyos dos ejes de entrada 18 y 19 son accionados, por un lado, por la etapa de engranaje 14 y, por otro, por el eje de accionamiento 2 del cabezal de recepción 1. Las relaciones de transmisión se seleccionan de tal modo que cuando el motor de accionamiento 13 está parado, la rueda central 12 se acciona a la velocidad del cabezal de recepción 1. En el ejemplo de realización ilustrado, el eje de salida 17 está formado por un elemento de engranaje 20, mientras que el elemento de engranaje opuesto 21 es accionado por el eje de entrada 18. La talón 22 que forma el eje de entrada 19 está en unión motriz con el eje de accionamiento 2 del cabezal de recepción 1 a través de una etapa de engranaje 23. Sin embargo, esta configuración de la caja de cambios superpuesta 16 no es en absoluto obligatorio.

Tal como permite ver la Fig. 3, además de las mordazas de sujeción 7 para la sujeción externa de una pieza de trabajo, el cabezal de recepción 1 puede estar provisto de mordazas expansibles 24 para la sujeción interna de una pieza de trabajo hueca 25, por ejemplo un tubo. Estas mordazas de expansión 24, desplazables radialmente en el cabezal de recepción 1, se pueden accionar mediante un mandril de expansión 26 a modo de engranaje de cuña y forman una sufridera a las mordazas de sujeción 7 que sujetan la pieza de trabajo 25 desde el exterior, de tal modo que la pieza de trabajo hueca 25 no puede ser presionada por las mordazas de sujeción 7. Las mordazas de expansión 24 están montadas ventajosamente sobre cojinetes flotantes para asegurar un centrado independiente con respecto a las mordazas de sujeción 7.

Para su accionamiento, el mandril de expansión 26 puede ser conducido dentro del eje de accionamiento hueco 2 y unidoo a un pistón 27, que es presurizado hidráulicamente para expandir las mordazas de expansión 24. Sin embargo, también se puede usar un actuador diferente para ajustar el mandril de expansión 26.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para la sujeción de una pieza de trabajo, con un cabezal de recepción (1) montado de forma giratoria en una carcasa (3) y conectado a un accionamiento giratorio con una unión de accionamiento rígida entre un motor de accionamiento (4) y el cabezal de recepción (1), con mordazas de sujeción (7) ajustables radialmente en el cabezal de recepción (1) y unidas a un accionamiento de sujeción para la sujeción externa de la pieza de trabajo, y con accionamientos lineales (8) que desplazan las mordazas de sujeción (7) y forman el accionamiento de sujeción, accionamientos lineales (8) que desplazan las mordazas de sujeción (7) y forman el accionamiento de sujeción y que pueden ser accionados conjuntamente por un motor de accionamiento separado (13) mediante un engranaje con una rueda central (12) coaxial con el árbol de accionamiento (2) del cabezal de recepción (1), en donde la rueda central (12) puede ser accionada de manera sincronizada con el cabezal de recepción (1) en la posición de sujeción de las mordazas de sujeción (7), en donde el accionamiento giratorio de la rueda central (12) presenta una unión de accionamiento rígida entre su motor de accionamiento (13), que puede controlarse en función de la velocidad del motor de accionamiento (4) para el accionamiento giratorio del cabezal de recepción (1), y la rueda central (12) o un engranaje de superposición (16), que comprende dos ejes de entrada (18, 19) además del eje de salida (17) para accionar la rueda central (12), que están unidos de manera motriz por una parte al motor de accionamiento (4) para el accionamiento giratorio del cabezal de recepción (1) y por otra parte al motor de accionamiento (13) para la rueda central (12),caracterizado porquelos accionamientos lineales (8) realizados como accionamientos de husillo pueden ser accionados cada uno por un engranaje (10), cuyo árbol de accionamiento lleva una rueda dentada (11) engranada con la rueda central (12), y porque la rueda central (12) está montada libremente giratoria en el árbol de accionamiento (2) del cabezal de recepción (1).

2. Dispositivo según la reivindicación 1,caracterizado porqueel cabezal de recepción (1) presenta mordazas expansibles (24) adicionales para sujetar por el interior una pieza de trabajo hueca (25).

3. Dispositivo según la reivindicación 2,caracterizado porquelas mordazas expansibles (24) pueden accionarse mediante un mandril expansible (26) ajustable axialmente y montado en el eje de transmisión (2) del cabezal de recepción (1).