DISPOSITIVO DE POSICIONAMIENTO
CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona con un dispositivo de posicionamiento que tiene una estructura de soporte, que tiene un soporte de trabajo y que tiene postes de longitud ajustable, los cuales están conectados respectivamente, por un lado, a la estructura de soporte y por el otro, al soporte de trabajo, donde los postes son montados de manera móvil en los puntos de conexión a la estructura de soporte y el soporte de trabajo, donde al menos algunos de los postes son de longitud ajustable y donde al menos algunos de los postes tienen un dispositivo de accionamiento para ajustar su longitud.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION De la técnica anterior, se han conocido diferentes dispositivos de posicionamiento del tipo genérico, los cuales son usados por una variedad de campos técnicos. Los dispositivos de posicionamiento conocidos sirven para mantener un objeto en posición. Esos dispositivos de posicionamiento son usados por lo tanto, por ejemplo, en la colocación de una pieza de trabajo con relación a una herramienta de modo que la pieza de trabajo pueda ser trabajada con la ayuda de la herramienta. En la
industria automotriz, una parte de la carrocería de un vehículo, es colocada en una estación de trabajo o similar con la ayuda, usualmente, de una pluralidad de dispositivos de posicionamiento . La carrocería de vehículo así posicionada puede entonces ser maquinada, por ejemplo, por robots o autómatas soldadores. De este modo, la US 5,787, 758 describe un dispositivo de posicionamiento de tres ejes el cual sirve para la colocación de objetos como, por ejemplo, piezas de trabajo, herramientas, detectores, superficies ópticas, y así sucesivamente. El dispositivo de posicionamiento conocido tiene una estructura de soporte, la cual es conectada por elementos de posicionamiento a un componente de máquina ajustable. El componente de máquina recibe el objeto, y por el accionamiento de los elementos de posicionamiento, puede moverse y colocarse con relación a la estructura de soporte. Sin embargo, se pretende que el componente de la máquina se mueva únicamente en la dirección de los ejes de un sistema coordinado Cartesiano del componente de la máquina, el origen del cual está fijamente conectado al componente de la máquina. Se pretende la inclinación, giro o rotación del componente de la máquina alrededor de esos ejes para ser embarrada. Para este propósito, el dispositivo de posicionamiento conocido tiene tres postes, los cuales están conectados, por un
lado, a la estructura de soporte y por el otro, al componente de la máquina. Los postes son aquí conectados a y configurados con las partes de tal manera que se evite que el componente de la máquina gire alrededor de esos ejes. Los postes tienen dos porciones de poste, las cuales están conectadas de manera articulada entre si, de modo que la longitud del poste puede ser ajustada o alterada siendo doblado éste abierto o cerrado. Esos dispositivos de posicionamiento tienen la desventaja, en particular, de que ocupan mucho espacio y área. Esto puede conducir a problemas, particularmente si el dispositivo de posicionamiento es colocado en una linea de producción o similar, puesto que generalmente existe poco espacio disponible entre los robots o autómatas, bandas transportadoras, partes estructurales, y asi sucesivamente. Además, los dispositivos de posicionamiento conocidos no tienen la rigidez necesaria para contrarrestar las cargas algunas veces muy altas. Además, el montaje de los dispositivos de posicionamiento conocidos se torna muy complejo.
LA INVENCION El objetivo de la invención es definir un dispositivo de posicionamiento que sea de construcción compacta y que ahorre espacio y que tenga una alta rigidez. Este objetivo es logrado por un dispositivo de
posicionamiento que tiene una estructura de soporte, que tiene un soporte de trabajo y que tiene postes de longitud ajustable con las características definidas en la reivindicación 1 de la patente. En consecuencia, el dispositivo de posicionamiento de la invención del tipo establecido en la introducción se caracteriza porque al menos seis de los postes están arreglados en pares, y porque, en un par de postes, los postes están arreglados en paralelo, en cada par de postes, en un primer extremo de la extensión longitudinal de los postes, tiene un cojinete de giro, y porque en cada par de postes, en un segundo extremo de la extensión longitudinal de cada poste, tiene un segundo coj inete . Por lo tanto se asegura de acuerdo a la invención, que aunque las fuerzas sean absorbidas por cada poste individualmente, cada par de postes, vistos como un par de fuerzas, también puede absorber una torsión. La carga promedio de los postes se reduce por lo tanto. Además, el arreglo paralelo de los postes en pares de postes, completo con diseños especiales del cojinete de giro en un extremo de la extensión longitudinal de los postes, exhibe una rigidez ventajosa de la estructura total. Una ventaja más de ese arreglo de postes puede observarse en el hecho de que el dispositivo de
posicionamiento está diseñado relativamente compacto con relación a las fuerzas y torsiones que puede soportar. * En una modalidad ventajosa del objetivo de la aplicación, los postes son precisamente seis en número. El dispositivo de posicionamiento tiene de este modo precisamente tres pares de postes ajustables, los cuales dado el arreglo espacial apropiado sobre la estructura de soporte, soportan las fuerzas y torsiones de una pieza de trabajo en la estructura de soporte en una forma particularmente ventajosa. De acuerdo a la invención, también se sostiene que cada par de postes tiene un dispositivo de accionamiento común. De esta manera, el dispositivo de posicionamiento se vuelve aún más compacto en total y la complejidad de control para controlar los dispositivos de accionamiento es correspondientemente menor. Es adicionalmente ventajoso si el dispositivo de accionamiento es conectado al par de postes respectivos por una conexión que preserve el ángulo, en particular una banda, una banda dentada, un sistema de engranes o ruedas de engranes. Las modalidades ventajosas adicionales del dispositivo de posicionamiento de acuerdo a la invención pueden derivarse de las reivindicaciones dependientes adicionales.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Sobre la base de las modalidades ilustrativas representadas en las figuras 1 a 19, la invención, y las modalidades y mejoras ventajosas de la invención, asi como las ventajas particulares de las mismas, serán explicadas y descritas con mayor detalle a continuación, donde: La Figura 1 muestra un primer plano básico de un par de soportes de longitud variable. La Figura 2 muestra un primer plano para el acoplamiento de un par de soportes, La Figura 3 muestra una vista tridimensional de una primera modalidad de un dispositivo de posicionamiento,
La Figura 4 muestra una vista desde arriba de la modalidad del dispositivo de posicionamiento, La Figura 5 muestra una representación detallada de una pata de un par de postes del dispositivo de posicionamiento ; La Figura 6 muestra una segunda representación detallada de la pata del par de postes, parcialmente realizada como un diagrama de sección, La Figura 7 muestra un diagrama básico del dispositivo de accionamiento de banda dentada para un par de soportes, La Figura 8 muestra una vista detallada de las cabezas de poste del par de postes,
La Figura 9 muestra una primera posición ej emplar , La Figura 10 muestra una segunda posición ejemplar, . La Figura 11 muestra una tercera posición ejemplar, y La Figura 12 muestra una cuarta posición ejemplar del dispositivo de posicionamiento, La Figura 13 muestra un segundo plano para el acoplamiento del par de soportes, La Figura 14 muestra un tercer plano para el acoplamiento de un par de soportes, La Figura 15 muestra un segundo ejemplo de un dispositivo de accionamiento común para un par de postes, La Figura 16 muestra una vista detallada del segundo ejemplo en el par de postes, La Figura 17 muestra un primer arreglo ejemplar, La Figura 18 muestra un segundo arreglo ejemplar del par de postes con abrazaderas separadas, y La Figura 19 muestra un tercer arreglo ejemplar.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS DE LA
INVENCION La figura 1 muestra un plano básico 10 de un par de soportes de la invención de un dispositivo de
posicionamiento, en el cual un primer poste 12 y un segundo poste 14 están arreglados paralelos a una distancia de separación la cual es predeterminada por la construcción. Ambos postes 12, 14 son ajustables en su longitud, de acuerdo a lo representado en el primer plano 10 por un arreglo de pistón-cilindro 16. En este contexto, son concebibles aquí diferentes tipos de dispositivos de accionamiento, como, por ejemplo, hidráulicos, neumáticos o eléctricos, pero también un ajuste mecánico de longitud, el cual es entonces a su vez movido por un dispositivo de accionamiento neumático, hidráulico o eléctrico. De manera similar, es concebible adicionalmente un ajuste manual, para ser usado, por ejemplo, con la ayuda de una manivela, en el caso de una falla del dispositivo de accionamiento. Los postes 12, 14, en el primer extremo de su extensión longitudinal, representada en la parte superior en la figura 1, son conectados fijamente por una primera 18 y una segunda unión de Cardan 20 a una estructura de soporte 22. En este caso, cada unión de Cardan 18, 20 respectivamente tiene un primero 24 y un segundo cojinete de giro 26. Los primeros cojinetes de giro 24, respectivamente, son aqui fijamente conectados a la estructura de soporte 22 y tienen una distancia de separación fija dictada por la construcción. Además, los primeros cojinetes de giro 24 están arreglados de modo que
tienen un primer eje de giro común 28. En el segundo extremo de su extensión longitudinal, los postes 12, 14 respectivamente tienen un tercer cojinete de giro 30, siendo esos terceros cojinetes de giro 30 montados conjuntamente sobre un cuarto cojinete de giro 32. Por lo tanto se asegura, de acuerdo a la invención, que los terceros cojinetes de giro 30, también, tienen una distancia de separación predeterminada por la construcción y giro conjunto sobre un segundo eje de giro 34. El segundo eje de giro 34 está distanciado por una cantidad predeterminada del eje de giro 28, por lo que se define la longitud necesaria de los pares de postes. El cojinete de giro común 32 con el eje de giro 34 está a su vez fijamente conectado a una plataforma móvil 38 la cual es útil como un soporte de trabajo. Conectada de esta manera, la plataforma 38 adquiere, en relación a una estructura de soporte fija 22, la movilidad simbolizada por las flechas en la figura 1. La distancia de separación de los ejes de giro 28 y 34 se altera aquí de acuerdo a la posición y orientación de la plataforma, por ejemplo el eje 34 puede alargarse hasta la posición del eje 36. Con el plano del cojinete, descrito con mayor' detalle anteriormente, para el montaje inferior de los postes 12, 14, aquellos grados de libertad para el montaje como un todo se obtienen como se muestra en la figura 1 por
las direcciones de las flechas referidas como X, Y y Z. Para un accionamiento mecánico común y sincronizado en cuanto a longitud de los pares de postes, son posibles tres modalidades de acuerdo a la invención. La figura 2 muestra un primer plano 40 para el acoplamiento cinético del par de postes, acoplamiento el cual, con la ayuda de un arreglo de unión articulada, transmite la potencia de accionamiento de un motor a un par de postes en una forma especifica. En un dispositivo de posicionamiento de acuerdo a la invención, este arreglo de unión articulada permite que la potencia de accionamiento del motor sea transmitida sin importar la posición y orientación del par de postes girados, sin que este dé como resultado deformación o atasco. Respectivamente uno de los dos ejes 42 y 43 puede ser usado como lado de accionamiento o eje de lado de salida. Si el eje 42 es usado como el eje de lado de salida como por ejemplo, entonces se colocará paralelo a los ejes de los postes respectivos 12 o 14 de la figura 1. El eje del lado de accionamiento 43 es desacoplado por el arreglo de unión articulada descrito de la posición y orientación de un poste y puede asignarse con su cojinete de giro 46 ya sea a una estructura de soporte 22 o al cuerpo del eje del cojinete de giro 24. De acuerdo a la invención, se requieren dos arreglos de unión articulada 40 para accionar un par de postes. Por lo tanto se vuelve
posible distribuir la potencia de accionamiento necesaria para el ajuste del poste de un mecanismo de accionamiento para ambos postes. En este caso, es inmaterial sobre cual extremo de los postes se coloquen los cojinetes respectivos. En la figura 1, las combinaciones de unión articulada 30, 32 y las uniones articuladas individuales.de las juntas de Cardan 18, 20 podrían ser intercambiadas o reemplazadas mutuamente. De este modo, ambas juntas articuladas 30, 32 también podrían ser colocadas en el extremo superior de los postes 12, 14, mientras que las uniones de Cardan 18, 20 podrían ser colocadas en el extremo inferior. En consecuencia, el arreglo de unión articulada 40 puede ser asignado ya sea a las uniones articuladas del lado de la plataforma o a las uniones articuladas de la estructura de soporte para transmitir la potencia de accionamiento al par de postes. Entre un primero 44 y un segundo cojinete de giro 46, sobre el primer eje rotacional 42 se coloca un elemento compensador de longitud torsionalmente rígido 48, así como una tercer unión de Cardan 50. De esta manera, el funcionamiento de un dispositivo de accionamiento mecánico común y sincronizado en cuanto a la longitud de los pares de postes es realizado por medios técnicos particularmente favorables, usando elementos estándar de la técnica. También es concebible que las fuerzas de cojinete de los dos cojinetes giratorios 44
o 46 sean absorbidos en un alojamiento común. La figura 3 muestra un primer dispositivo de posicionamiento 52 como una vista tridimensional. Una placa base 54 es conectada por primeros elementos de conexión 56 a un primero 58, un segundo 60 y un tercer par de postes 62. La placa base 54 es de configuración aproximadamente apanalada, un primer extremo de los pares de postes 58, 60, 62, es decir el extremo inferior, estando colocado sobre cada segundo lado de la placa base 54. De esta manera, se logra una posición inicial simétricamente lineal para el par de postes 58, 60, 62, lo cual tiene un efecto particularmente favorable sobre las fuerzas a ser absorbidas por el dispositivo de posicionamiento 52 y su transmisión hacia delante. Cada poste de uno de los pares de postes 58, 60,
62 está conectado en su extremo superior, por medio, respectivamente, de una unión universal 64, a una placa de herramienta 66. Las uniones universales 64 son uniones de Cardan y la placa de herramienta 66 está configurada en el presente ejemplo como un disco. Cuando se separan las uniones universales 64 de cada poste de un par de postes 58, 60, 62 debe de tenerse cuidado en asegurar que los postes queden paralelos entre si. Además, el diámetro de la placa de herramienta 66 es elegido mas pequeño que el diámetro externo de la placa base 54, de modo que los pares
de postes que tengan respectivamente un ángulo especifico a una perpendicular imaginaria sobre la placa base 54, en cualquier caso en una posición inicial en la cual los pares de postes tengan una longitud igual. Esta posición inicial puede, sin embargo, cambiar en consecuencia de acuerdo con la instalación de ajuste de longitud de los postes individuales . La placa de herramienta 66 tiene un número de cortes 68, por ejemplo perforaciones, orificios pasantes u orificios roscados, los cuales permiten que sean colocadas varias herramientas sobre esta placa de herramienta 66. En casos simples, esa herramienta es un perno, que coloca un sujetador o algún otro elemento de conexión a la pieza de trabajo. Sobre la base del primer par de postes 58, varias partes estructurales pertenecientes a cada uno de los pares de postes 58, 60, 62 serán descritas con mayor detalle. El primer par de postes 58 aqui tiene un primero 70 y un segundo poste 72, el cual consiste sustancialmente de un primero 74 y un segundo elemento estructural cilindrico 76. el segundo elemento estructural cilindrico 76 es aqui guiado en el primero 74, de modo que se permita un alargamiento telescópico de los elementos estructurales 74, 76, teniendo los elementos estructurales cilindricos 74, 76 preferiblemente, de manera reciproca, un grado de libertad
rotacional a lo largo del eje simétrico común, razón por lo cual, de acuerdo a la invención, únicamente las fuerzas de tracción y compresión, pero no las torsiones, pueden ser aplicadas a los postes y se evita una deformación del dispositivo de posicionamiento . Usualmente, el alargamiento de los elementos estructurales es efectuado vía un eje integrado o un dispositivo de accionamiento roscado. Una unión universal 64 sobre cada uno de los postes 70, 72 sirve respectivamente para asegurar que la distancia predeterminada entre los postes en el punto de conexión a la placa de herramienta 66 no varia. La unión universal 64 tiene un montaje Cardiano, es decir que los postes 70, 72 están provistos al principio con un montaje que tiene dos grados de libertad. En el extremo inferior del primer poste 70 se coloca un quinto cojinete de giro 78 y, de manera correspondiente, en el extremo inferior del segundo poste 72, un sexto cojinete de giro 80. La distancia entre el quinto 78 y el sexto cojinete de giro 80, con relación a los centros de los ejes de los cojinetes, corresponde a la distancia de separación de las uniones universales superiores 64. El efecto de esto es que los postes 68, 70 son arreglados definitivamente paralelos entre si, en tanto tengan una longitud igual. Este es un problema relacionado con el alargamiento o acortamiento sincrónico de los postes 68, 70, el cual será descrito con
mayor detalle posteriormente. El quinto 78 y el sexto cojinetes de giro 80 son soportados por sus ejes de cojinete de modo que puedan girar únicamente perpendiculares a un eje de cojinete adicional 82 de un séptimo cojinete de giro 84. El séptimo eje de giro 84 está situado aquí tangencialmente a un circulo imaginario alrededor de una perpendicular virtual a la placa base 54, para ser precisos en su punto central. Para un accionamiento común y sincrónico en cuanto a longitud de su mecanismo de ajuste de longitud, el primer par de postes 58 tiene un dispositivo común eléctrico 86, el cual en la región inferior de los postes 70, 72 está conectado por un elemento de conexión 88 a una estructura de soporte 90. La estructura de soporte 90 está conectada sobre el eje del cojinete 82 de tal manera que, cuando el eje gira, éste gira conjuntamente, de modo que ambos del elemento de conexión 88 y el motor eléctrico 86 giran conjuntamente en el caso de un movimiento giratorio. Por lo tanto se asegura que la posición relativa del motor eléctrico 68 a las patas del poste del primer par de postes 58 no cambie. Los detalles de una posible fuerza de transmisión o transmisión de torsión del motor eléctrico 68 el primer par de postes 58 se explican con mayor detalle posteriormente, puesto que, en principio, en este caso se obtienen varias opciones.
La figura 4 muestra el primer dispositivo de posicionamiento 52 en una vista desde arriba de la placa de herramientas 66 desde arriba, donde los pares de postes 58, 60, 62 tienen una longitud igual, de modo que la placa de herramienta 66 en esta vista es colocada precisamente en el centro por encima de la placa base 54, En esta figura 4, el símbolo de referencia para las mismas partes como también puede observarse en la figura 3 se usaron de manera correspondiente. En esta figura 4 a través de la ilustración de los ejes de los cojinetes de giro, es decir el eje del cojinete 82 y los ejes de cojinete de giro correspondientes de los pares de postes adicionales 60, 62, puede comprenderse que un arreglo simétrico de los pares de postes 58, 60, 62 en un triángulo equilátero ha sido elegido, el cual al menos en esta posición inicial en la placa de herramientas 66, produce una distribución favorable, uniforme y simétrica de las fuerzas y torsiones que pueden actuar sobre la placa de herramienta 66, entre los pares de postes individuales 58, 60, 62. De esta manera, es posible una distribución idéntica favorable de cada una de las partes estructurales individuales y la posibilidad es lograda a través del diseño homogéneo de los pares de postes 58, 60, 62 y también de sus montajes y mecanismos de accionamiento, de diseñar y producir respectivamente únicamente un dispositivo de accionamiento
y un tipo de par de postes, que dan lugar al dispositivo de posicionamiento correspondiente. La figura 5 muestra un arreglo detallado de la pata del primer par de postes 58, donde el motor eléctrico 68, y el elemento de conexión 88, el sexto cojinete de giro 80, el eje de cojinete 82 y el primer elemento de conexión 56 son representados a una escala amplificada. En la figura 5 los elementos de conexión inferiores 92 son mostrados claramente, los cuales conectan la primera parte estructural cilindrica 74 del primer poste 70 fijamente a una primera horquilla de giro 94 del quinto cojinete de giro 74. El sexto cojinete de giro 80 del segundo poste 72 también es conectado a una horquilla de giro correspondiente 94. En esta figura 5 se representa además a escala amplificada que existe una conexión mecánica entre un submontaje inferior 96 y la segunda parte estructural cilindrica 76 o la parte estructural correspondiente del segundo poste 72. La figura 6 muestra en un corte transversal a través del eje del cojinete 82 una primera modalidad de la conexión mecánica 95 en forma de una cuarta 98 y una quinta unión de Cardan 100 de acuerdo con el primer plano de la figura 2. Las uniones de Cardan 98, 100 son por un lado, conectados a varillas 102, las cuales efectúan un
movimiento giratorio de la segunda parte estructural cilindrica 76 debajo de la parte estructural correspondiente del segundo poste 62. Por otro lado, las uniones de Cardan 98, 100 son conectadas a elementos de acoplamiento 104, los cuales a su vez son conectados a ejes de accionamiento 106. En el submontaje inferior 96 (no representado en detalle) , se asegura que el dispositivo de accionamiento 86 accione ambos ejes de accionamiento 106 a la misma velocidad, asegurando por lo tanto que los pares de postes se alarguen o acorten uniformemente en su extensión longitudinal. La modalidad representada del primer par de postes 58, se pretende que esto sea realizado por el dispositivo de accionamiento común de una red a través de engranes común la cual en esta figura 6, sin embargo no cae en el plano de la imagen y de este modo no se representó. En este tipo de dispositivo de accionamiento deberá tenerse cuidado en asegurar que uno de los segundos elementos estructurales 76 sea extendido por una rotación a la izquierda, mientras que el otro sea accionado por una rotación a la derecha y de este modo sea alargado por una rotación a la derecha (o viceversa) . En un acortamiento, el dispositivo de accionamiento trabaja con una dirección rotacional correspondientemente intercambiada. La figura 7 muestra una segunda opción de diseño para un dispositivo de accionamiento de un mecanismo para
ajustar la longitud de los pares de postes, siendo la diferencia esencial entre la modalidad ilustrativa de la figura precedente 6 y ésta evidente en el hecho de que el segundo motor eléctrico 108 acciona una banda dentada 110, la cual es adicionalmente operada vía la polea de accionamiento 112, la cual satisface sustancialmente la función de los ejes de accionamiento 106 de la modalidad previamente presentada. La tensión en la banda dentada es lograda vía dos poleas de tensión ajustables 107, las cuales se aplican a un lado posterior sin dientes de la banda dentada 100 una fuerza predefinible por el ajuste y de esta manera mantiene la banda dentada 110 en una tensión inicial predeterminada por la distribución. En la segunda modalidad 107, donde el dispositivo de accionamiento para las segunda partes estructurales cilindricas 76 es logrado adicionalmente, el cual es equidireccional , de modo que, en el diseño de los postes, con respecto a las ventajas no tiene que ser colocado en la dirección rotacional en el accionamiento de las partes estructurales. La figura 8 muestra el extremo superior de los pares de postes 58, 60, 62, en su punto de conexión a la placa de herramientas 66. En esta figura, también, las partes y partes estructurales conocidas son provistas con símbolos de referencia correspondientes a aquéllos que han sido previamente introducidos. En la figura 8, los ejes
articulados 114 son ilustrados para hacer los grados de libertad de las uniones tan visibles como sea posible. En la siguiente figura 9, se muestra la vista de las posibles posiciones con el primer dispositivo de posicionamiento, provisto con esas uniones 64. La figura 9 muestra una primera posición 116 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la cual la placa de la pieza de trabajo 66 se colocó precisamente en el centro encima de la placa base 54 y, además, los pares de postes 58, 60, 62 se han retraído a su longitud mínima. La figura 10 muestra una segunda posición 118 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la cual la placa de herramienta 66 está de igual modo colocada precisamente en el centro por encima de la placa base 54, aunque los pares de postes 58, 60, 62 tienen su longitud máxima. En la vista combinada de la figura 10 con la figura 9 donde puede observarse que la placa de herramienta 66 puede ser colocada a lo largo de uno de sus ejes de movimiento . La figura 11 muestra una tercera posición 120 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la cual los pares de postes 58, 60, 62 tienen una longitud media en comparación con la de la figura 9 y la figura 10. La figura 12 muestra una cuarta posición 122 del primer dispositivo de posicionamiento 52, en la cual el par
de postes mostrado a la izquierda en la imagen tienen una extensión longitudinal más corta que los otros dos pares de postes, de modo que, en el análisis final, la placa de herramienta 66 está colocada casi directamente encima del par de postes mostrado a la izquierda en la figura 12. El disco de la placa de herramienta esta aqui aún arreglado paralelo a la placa base 54, como también en las figuras precedentes. La figura 12 ilustra que, de acuerdo al efecto de la fuerza y torsión sobre la placa de herramienta 66, no únicamente las fuerzas de compresión pueden actuar sobre los pares de postes 58, 60, 62, sino también las fuerzas de tracción, dependiendo de cómo la fuerza o la torsión actúen sobre la placa de herramienta 66. La figura 13 se relaciona con la segunda modalidad 124 de un submontaje inferior, la cual transmite la potencia de accionamiento de un motor a un par de postes en una forma especifica. Esta figura 13 simplemente muestra un plano de la interacción de varios elementos estructurales, los símbolos de los elementos estructurales han sido elegidos para ser los mismos que en la figura 1 o 2. En consecuencia, únicamente las diferencias fundamentales en comparación con los sistemas de accionamiento precedentes también serán descritas más adelante . La potencia de accionamiento para el cuarto par
de poste 126 es proporcionada por un eje de accionamiento 128. Como es accionado el eje de accionamiento 128 en si no se representa con detalle, aunque esto puede hacerse neumática, hidráulica, eléctricamente o en otra forma conocida por el experto en la técnica. Via un sistema de engranes 130, la potencia de accionamiento del eje de accionamiento 128 es transmitida a los postes del cuarto par de postes 126. En el ejemplo elegido, el sistema de engranes 130 tiene un primer piñón 132, el cual está conectado a un primer eje de conexión 134 y en la situación de accionamiento hace girar éste. La rotación hace que un segundo piñón 136 sea accionado, el cual está colocado sobre una primera varilla de poste 138. De manera correspondiente, un tercer piñón 140, el cual está depositado sobre el eje de accionamiento 128, acciona un segundo eje de accionamiento 142, el cual a su vez acciona un cuarto piñón 144, el cual a su vez está colocado en una segunda varilla de poste 146. Las varillas de poste 138, 146 giran alrededor de su eje longitudinal y están montadas, de manera correspondiente, siendo el punto de montaje en el poste soportado, en una forma descrita anteriormente, con el montaje cardánico 148. Para absorber las fuerzas del cojinete de un segundo cojinete sobre las varillas de poste 138, 146, se proporcionan varillas de conexión 150, las cuales conectan el dispositivo de
accionamiento al montaje. Esto es simbolizado en la Figura 13 por las varillas de conexión correspondientes 150, las cuales conectan los símbolos del cojinete correspondiente sobre el eje de accionamiento 128 a los símbolos del cojinete sobre las varillas de poste 138, 146. También es igualmente concebible que, en lugar de esas varillas de conexión 150, un alojamiento absorba las fuerzas de cojinete. Un mecanismo de compensación de longitud torsionalmente rígido 127 finalmente permite que el par de postes giren conjuntamente alrededor de los ejes rotacionales 26. Sin dañar la transmisión de la potencia de accionamiento . Como es mostrado por la Figura 14, la tercera modalidad 152 del dispositivo de accionamiento de acuerdo a la invención usa un dispositivo de accionamiento de banda 152, el cual puede ser realizado, por ejemplo, como una banda dentada o como una banda en V o como una banda de tracción, para accionar dos poleas de accionamiento 154. Las poleas de accionamiento 154 actúan, respectivamente, sobre un primer engrane biselado 156 de un tren de engranes biselados 158, el cual acciona un segundo engrane biselado 160 del segundo tren de engranes biselados 158, el cual actúa sobre las varillas de poste 162. Esas varillas de poste 162 son montadas cardánicamente en un montaje universal 164.
La Figura 15 muestra un diseño de la tercera modalidad 152, el cual es representado esquemáticamente en la Figura 14 y se muestra en principio en esta figura como una propuesta de diseño. Las partes estructurales visibles correspondientes son provistas por lo tanto también con símbolos de referencia de acuerdo con la Figura 14. En este diseño, se ha probado en efecto de manera particularmente favorable varias funciones técnicas residen respectivamente en un plano, las cuales son indicadas en la Figura 15 por cuadrados correspondientes. De este modo tiene un primer plano 166, en el cual el accionamiento se efectúa vía las poleas de accionamiento 154 y la banda de accionamiento 153. Un segundo plano 168 es formado por las varillas de poste 138, 146 y los montajes correspondientes en los dos extremos de las varillas de poste 138, 146. Un tercer plano 170 es formado por un disco de herramienta, el cual en esta figura 15, sin embargo, no se muestra, mientras que un cuarto plano 172 es definido por los ejes rotaciones de las poleas de accionamiento 154. Finalmente, un quinto plano 174 también se vuelve visible, el cual se encuentra paralelo al cuarto plano 172 y es definido por un punto de cojinete 176, es decir un cojinete de giro, el cual se encuentra más cerca de una pata de soporte 178. En este caso, la pata de soporte 178 del elemento de conexión va a ser una estructura base (no representada en esta
figura 15) , a la cual podría ser conectada esta modalidad. La figura 16 muestra una representación en corte de la tercera modalidad 152, razón por la cual se usaron una vez más símbolos de referencia como los anteriores. En particular, en esta figura 16, deberá señalarse que un motor de torsión 178 está arreglado de modo que accione una de las poleas de accionamiento 154 por medio de un eje 180. La otra polea de accionamiento 154 es a su vez accionada vía una banda de accionamiento 153, la cual acciona un eje axial 182. Vía el eje 180 y el eje adicional 182, los ejes secundarios correspondientes 184 de los postes de longitud ajustable 186 son accionados. En este caso, la distancia entre los postes ajustables individuales 186 es fijada tanto por la distancia dictada por la construcción del eje 180 y el eje adicional 182 como por el punto de conexión a una placa de herramienta (no representada) en el otro extremo de los postes de longitud ajustables 186 en la región de las uniones universales superiores 190. Sobre el eje adicional 182, sobre el lado orientado alejándose de la polea de accionamiento 154, se coloca un freno 188, el cual, donde es necesario, bloquea al eje adicional 182. De esta manera, pueden ser usados medios simples para asegurar que los postes ajustables en longitud 186 sean fijados en una posición predeterminada sin que el dispositivo de accionamiento tuviera que absorber alguna fuerza que
pudiera estar actuando. Eso proporciona estabilidad mecánica particular a este arreglo. Las medidas adicionales que contribuyen a la estabilidad en este arreglo son el uso de ruedas de engrane para la transmisión de fuerza, por ejemplo, incluyendo un engrane biselado 192, el cual, como en un tren de engranes biselados de 90°, transmite las fuerzas de accionamiento de trabajo del eje adicional 182 a uno de los ejes secundarios 184. Además, en este arreglo se logra una separación de función, en la cual el motor de torsión 179 actúa sobre el eje 180 y el primer freno 188 actúa sobre el eje adicional 182. De esta manera, se logra un arreglo particularmente compacto de las funciones técnicas individuales . Un arreglo de freno adicional se muestra en la
Figura 17, la cual nuevamente representa una representación detallada del primer par de postes 58, siendo el propósito principal simplemente mostrar que en esta figura 17 un segundo freno 194 está ya integrado al motor eléctrico 86. La Figura 18 muestra una variante de construcción del freno 196, la cual tiene dos frenos de parte, colocados en un eje de rotación y un eje de rotación adicional, el cual respectivamente acciona los ejes secundarios de los dos postes. En este arreglo, se logra una redundancia de freno. Aún si uno de los frenos de parte del tercer freno
196 fallara, el otro freno de parte frena vía el atraso mecánico que acopla ambos ejes secundarios, asi como conjuntamente, el eje secundario el cual no es entonces frenado directamente. Además, los frenos son fácilmente accesibles, lo cual facilita el mantenimiento e inspección de los frenos. La figura 19 muestra una opción y posición adicionales para el arreglo de un par de frenos 198. En este ejemplo, nuevamente se integran dos frenos de parte en los postes respectivos, de modo que los frenos de parte actúan directamente sobre los ejes secundarios y de esta manera pueden fijar cada poste individual por las fuerzas de frenado correspondientes. La ventaja aquí reside particularmente en el hecho de que la construcción se vuelve más compacta y, además, se mantiene la redundancia mecánica del freno. Lista de símbolos de referencia 10 plano básico 12 primer poste 14 segundo poste 16 arreglo de pistón-cilindro 18 primera unión de Cardan 20 segunda unión de Cardan 22 estructura de soporte 24 primer cojinete de giro
26 segundo cojinete de giro 28 primer eje de giro 30 tercer cojinete de giro 32 cuarto cojinete de giro 34 segundo eje de giro 36 eje 38 soporte de trabajo 40 arreglo de primer plano/unión articulada
42 eje superior 43 eje inferior 44 primer cojinete de giro 46 segundo cojinete de giro 48 elemento de compensación de longitud
50 tercera unión de Cardan 52 primer dispositivo de posicionamiento
54 placa base 56 primer elemento de conexión 58 primer par de postes 60 segundo par de postes 62 tercer par de postes 64 unión universal 66 placa de herramienta 68 corte 70 primer poste 72 segundo poste
74 primer elemento estructural cilindrico
76 segundo elemento estructural cilindrico
78 quinto cojinete de giro 80 sexto cojinete de giro 82 eje de cojinete 84 séptimo cojinete de giro 86 motor eléctrico 88 segundo elemento de conexión 90 estructura de soporte 92 tercer elemento de conexión 94 primer arco de giro 95 conector mecánico 96 submontaje inferior 98 cuarta unión de Cardan 100 quinta unión de Cardan 102 varillas 104 elemento de acoplamiento 106 eje de accionamiento 107 segunda modalidad 108 segundo motor electrónico 110 banda dentada 112 poleas de accionamiento 114 ejes articulados 116 primera posición 118 segunda posición
120 tercera Posición 122 cuarta posición 124 tercera modalidad 126 cuarto par de postes 128 eje de accionamiento 130 sistema de engranes 132 primer piñón 134 primer eje de accionamiento
136 segundo piñón 138 primera varilla de poste 140 tercer piñón 142 segundo eje de accionamiento
144 cuarto piñón 146 segunda varilla de accionamiento 148 montaje cardánico 150 varillas de conexión 152 cuarta modalidad 154 poleas de accionamiento 156 primer engrane biselado 158 tren de engranes biselados 160 segundo engrane biselado 162 varillas de poste 154 montaje universal 166 primer plano 168 segundo plano
170 tercer plano 172 cuarto plano 174 quinto plano 176 punto de cojinete 178 pata de soporte 179 motor de torsión 180 eje 182 eje adicional 184 eje secundario 186 postes de longitud ajustable
188 primer freno 190 unión universal superior
192 engrane biselado 194 segundo freno 196 tercer freno 198 cuarto freno