Máquina herramienta con dispositivo de cambio de herramientas.

Máquina herramienta con

- un cabezal de husillo (104);

- un husillo (101) dispuesto en el cabezal de husillo (104);

- un segundo medio de acoplamiento (106a), que está alojado de forma giratoria en el cabezal de husillo(104) de la máquina herramienta y es accionado a través de una segunda fase de engranaje (105, 106b) por elhusillo (101) de la máquina herramienta; y

- un dispositivo de cambio de herramientas para la sustitución de una herramienta (10a) en el husillo (101);en la que el dispositivo de cambio de herramientas comprende

un tambor de herramientas (2) con una pluralidad de medios de alojamiento de herramientas (2a, 2b, 2c)para el alojamiento de herramientas (10a, 10b, 10c),

un soporte axial (3), en el que el tambor de herramientas (2) está alojado de forma giratoria para laalineación de los medios de alojamiento de herramientas (2a, 2b, 2c) con el husillo (101),

un primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7), que está alojado de forma giratoria en el soporte axial (3), yal menos una primera fase de engranaje (4, 5; 13, 14, 15, 16), a través de la cual el primer medio deacoplamiento (6, 6a, 7) está conectado con el tambor de herramientas (2),

en la que el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está instalado para ser acoplado y desacoplado,respectivamente, con el segundo medio de acoplamiento (106a);

en la que la máquina herramienta está instalada para accionar el tambor de herramientas (2) para laalineación de los medios de alojamiento de las herramientas (2a, 2b, 2c) en el estado acoplado del primero ysegundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) a través del husillo (101) a través de la segunda fase de engranaje(105, 106b), el segundo y el primer medios de acoplamiento (106a, 7, 6a, 6) y la al menos una primera fase deengranaje (5, 4; 16, 15, 14, 13); y

en la que el soporte axial (3) está instalado para ser fijado, alojado de forma pivotable por medio de unaarticulación (114a), en un soporte de fijación (114) de la máquina herramienta.

Máquina herramienta con dispositivo de cambio de herramientas La presente invención se refiere a un dispositivo de cambio de herramientas para la sustitución de una herramienta en un husillo de una máquina herramienta con un tambor de herramientas con una pluralidad de porta-herramientas dispuestos en la circunferencia para el alojamiento de herramientas, con un soporte axial, en el que el tambor de herramientas está alojado de forma giratoria para la alineación de los porta-herramientas con el husillo, y un engranaje, a través del cual se puede accionar el tambor de herramientas a través del husillo de la máquina herramienta para la alineación de los portaherramientas.

Además, la presente invención se refiere a una máquina herramienta con un cabezal de husillo, a un husillo dispuesto en el cabezal de husillo, y a un dispositivo de cambio de herramientas descrito anteriormente para la sustitución de una herramienta en el husillo, de manera que un tambor de herramienta del dispositivo de cambio de herramientas puede ser accionado a través de un engranaje por medio del husillo de la máquina herramienta para la alineación de los porta-herramientas del tambor de herramienta.

Antecedentes de la invención Se conocen a partir del estado de la técnica dispositivos de cambio de herramientas de este tipo para la sustitución de una herramienta en un husillo de una máquina herramienta, ver por ejemplo los documentos EP 0 577 850 A1, EP 1 652 617 A1, EP 1 839 806 A1, US 4.870.744 y JP 59019648. Los dispositivos de cambio de herramientas descritos comprenden un tambor de herramientas con una pluralidad de porta-herramientas dispuestos en la periferia del tambor de herramientas para el alojamiento de herramientas y un soporte axial, en el que el tambor de herramientas del dispositivo de cambio de herramientas está alojado de forma giratoria para la alineación de los porta-herramientas con el husillo a través de la rotación del tambor de herramientas. La alineación a través de la rotación del tambor de herramientas o bien el accionamiento de la rotación del tambor de herramientas para la alineación de los porta-herramientas con el husillo se realiza a través del husillo de la máquina herramienta, de manera que no debe preverse ningún accionamiento adicional.

La rotación del tambor de herramientas y el posicionamiento de los porta-herramientas con el husillo, que son necesarios para la sustitución de las herramientas, se realiza, por lo tanto, a través de un accionamiento de husillo principal, de manera que una rueda dentada de husillo colocada en el husillo en una posición de cambio de la herramienta del dispositivo de cambio de herramientas con relación al cabezal de husillo de la máquina herramienta engrana dentro de una rueda dentada del dispositivo de cambio de herramientas y a través de la rotación del husillo lleva a cabo una rotación del tambor de herramientas.

Puesto que el par de torsión del accionamiento de husillo principal de una máquina herramienta, que es necesario para una rotación del tambor, se encuentra normalmente en una zona de altos números de revoluciones, la reducción del número de revoluciones de un engranaje de rueda dentada de este tipo no es suficiente, sin embargo, para accionar el tambor de herramientas, por lo tanto, para la alineación giratoria de los porta-herramientas, Por este motivo, en el estado de la técnica se integra adicionalmente un engranaje reductor en el tambor de herramientas, que está configurado como engranaje reductor de levas.

Por ejemplo, el documento EP 1 652 617 A1 muestra un engranaje reductor de levas con un disco de accionamiento, que presenta un surco de accionamiento de bolas, y con un disco de arrastre, que presenta igualmente un surco de accionamiento de levas. Entre el disco de accionamiento y el disco de arrastre está prevista, además, una guía de jaula con orificios radiales de guía de las bolas.

Debido a diferentes conformaciones de los surcos de arrastre de las bolas respectivos del disco de accionamiento y del disco de arrastre, se consigue una reducción del número de revoluciones, provocando un movimiento radial de las bolas en los orificios radiales de las bolas de la guía de bolas a través de rotación del disco de accionamiento, siendo convertido el movimiento radial de las bolas en los orificios radiales de las bolas entonces en un movimiento giratorio del disco de arrastre con número reducido de revoluciones. El disco de accionamiento es accionado en este caso a través de un engranaje de rueda dentada a través del husillo de la máquina herramienta y el disco de arrastre está conectado de forma fija contra giro con el tambor de herramientas, de tal manera que el accionamiento del disco de accionamiento provoca un movimiento giratorio del tambor de herramientas con número reducido de revoluciones. Un engranaje reductor de levas de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento JP 60205058.

Tales dispositivos de cambio de herramientas con un engranaje reductor de levas del tipo descrito anteriormente presentan, sin embargo, diferentes inconvenientes. Por una parte, la estructura de un engranaje reductor de levas de este tipo es complicada y requiere mucho espacio, puesto que el disco de accionamiento, la guía central de las bolas y el disco de arrastre deben prepararse con extensión grande. Además, a través de la conversión de un movimiento giratorio en un movimiento radial de las bolas en otro movimiento giratorio resulta un efecto de alta fricción, que debe ser superado a través del accionamiento de husillo y, además, conduce a un desgaste elevado. Adicionalmente,

para el accionamiento del tambor de herramientas por medio del husillo de la máquina herramienta es necesario preparar una rueda dentada de husillo libre en la zona de trabajo del husillo, es decir, en la zona de los portaherramientas del husillo, a través de la cual es accionado el disco de accionamiento del engranaje reductor de levas.

Otro dispositivo de cambio de herramientas se describe en el documento GB 2 024 055 A, pero se diferencia en muchos aspectos de los dispositivos de cambio de herramientas descritos anteriormente, en particular en que el porta-herramientas está instalado fijamente en el cabezal de husillo y, por lo tanto, no presenta ningún tambor giratorio de herramientas.

Sumario de la invención Con respecto a los inconvenientes descritos anteriormente de los dispositivos de cambio de herramientas conocidos a partir del estado de la técnica, un cometido de la presente invención es crear un dispositivo de cambio de herramientas, que presenta una estructura compacta y se puede accionar con fricción reducida a través del husillo de la máquina herramienta. Otro cometido de la presente invención es preparar un dispositivo de cambio de herramientas con un tambor giratorio de herramientas, que es accionado a través del husillo, sin un engranaje reductor de leva complicado y propenso al desgaste, de manera que se puede conseguir a pesar de todo una reducción efectiva del número de revoluciones del husillo de la herramienta sobre el tambor de herramientas. En otras palabras, un cometido de la presente invención es preparar un dispositivo de cambio de herramientas con un engranaje reductor eficiente, libre de fricción y de estructura sencilla y compacta.

Otro cometido de la presente invención es preparar un dispositivo de cambio de herramientas, en el que no es necesario prever una rueda dentada de husillo libre en la zona de trabajo del husillo para el accionamiento del tambor de herramientas del dispositivo de cambio de herramientas.

Para la solución de los cometidos descritos anteriormente de la presente invención se prepara una máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1 y, además, un dispositivo de cambio de herramientas para la utilización en una máquina herramienta de este tipo para la sustitución de una herramienta en un husillo de la máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 14. Las características de las formas de realización preferidas de la presente invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

De acuerdo con la invención, una máquina herramienta comprende un cabezal de husillo, un husillo dispuesto en el cabezal de husillo, un segundo medio de acoplamiento, que está alojado de forma giratoria en el cabezal de husillo de la máquina herramienta y que es accionado a través de una segunda fase de engranaje por el husillo de la máquina herramienta, y un dispositivo de cambio de herramientas para la sustitución de una herramienta en el husillo.

De acuerdo con la presente invención, el dispositivo de cambio de herramientas para la sustitución de una herramienta en el husillo de la máquina herramienta comprende un tambor... [Seguir leyendo]

1. Máquina herramienta con

-un cabezal de husillo (104) ;

-un husillo (101) dispuesto en el cabezal de husillo (104) ;

-un segundo medio de acoplamiento (106a) , que está alojado de forma giratoria en el cabezal de husillo

(104) de la máquina herramienta y es accionado a través de una segunda fase de engranaje (105, 106b) por el

husillo (101) de la máquina herramienta; y

-un dispositivo de cambio de herramientas para la sustitución de una herramienta (10a) en el husillo (101) ;

en la que el dispositivo de cambio de herramientas comprende un tambor de herramientas (2) con una pluralidad de medios de alojamiento de herramientas (2a, 2b, 2c) para el alojamiento de herramientas (10a, 10b, 10c) ,

un soporte axial (3) , en el que el tambor de herramientas (2) está alojado de forma giratoria para la alineación de los medios de alojamiento de herramientas (2a, 2b, 2c) con el husillo (101) ,

un primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) , que está alojado de forma giratoria en el soporte axial (3) , y

al menos una primera fase de engranaje (4, 5; 13, 14, 15, 16) , a través de la cual el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está conectado con el tambor de herramientas (2) ,

en la que el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está instalado para ser acoplado y desacoplado, respectivamente, con el segundo medio de acoplamiento (106a) ;

en la que la máquina herramienta está instalada para accionar el tambor de herramientas (2) para la alineación de los medios de alojamiento de las herramientas (2a, 2b, 2c) en el estado acoplado del primero y segundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) a través del husillo (101) a través de la segunda fase de engranaje (105, 106b) , el segundo y el primer medios de acoplamiento (106a, 7, 6a, 6) y la al menos una primera fase de engranaje (5, 4; 16, 15, 14, 13) ; y

en la que el soporte axial (3) está instalado para ser fijado, alojado de forma pivotable por medio de una articulación (114a) , en un soporte de fijación (114) de la máquina herramienta.

2. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está dispuesto en el soporte axial (3) sobre un lado opuesto a una posición de cambio de herramientas en el husillo (101) con relación al eje de giro (3a) del tambor de herramientas (3) .

3. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está conectado a través de una primera fase de engranaje (4, 5) con el tambor de herramientas (2) , en la que la primera fase de engranaje (4, 5) comprende una primera rueda dentada (4) dispuesta coaxialmente con el tambor de herramientas (2) , que está conectada de forma fija contra giro con el tambor de herramientas (2) , y una segunda rueda dentada (5) conectada de forma fija contra giro con el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) .

4. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está conectado a través de una primera fase de engranaje (13, 14) y una tercera fase de engranaje (15, 16) con el tambor de herramientas (2) , en la que la primera fase de engranaje (13, 14) comprende una primera rueda dentada (13) dispuesta coaxialmente con el tambor de herramientas (2) , que está conectada de forma fija contra giro con el tambor de herramientas (2) , y una tercera rueda dentada (14) ,

la tercera fase de engranaje (15, 16) comprende una segunda rueda dentada (16) conectada de forma fija contra giro con el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) y una cuarta rueda dentada (15) , y

la tercera rueda dentada (14) de la primera fase de engranaje (13, 14) y la cuarta rueda dentada (15) de la tercera fase de engranaje (15, 16) están conectadas entre sí de forma fija contra giro,

en la que la tercera rueda dentada (14) de la primera fase de engranaje (13, 14) y la cuarta rueda dentada (15) de la tercera fase de engranaje (15, 16) están conectadas a través de un medio de unión, que está alojado de forma giratoria en el soporte axial (3) .

5. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el primero y el segundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) configuran un acoplamiento Oldham (6a, 7, 106a) .

6. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está instalado para ser acoplado y desacoplado, respectivamente, con el segundo medio de acoplamiento (106a) a través de desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del cabezal de husillo (104) con relación al soporte axial (3) .

7. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la pluralidad de medios de alojamiento de herramientas (2a, 2b, 2c) están dispuestos de la misma manera a lo largo de una periferia del tambor de herramientas (2) y las multiplicaciones de la al menos una primera fase de engranaje (4, 5; 13, 14, 15, 16) y de la segunda fase de engranaje (105, 106b) están previstas de tal manera que la multiplicación total esta ajustada de tal forma que el tambor de herramienta (2) en el caso de una revolución del husillo o en el caso de un múltiplo de número entero de una revolución del husillo se gira adicionalmente alrededor de una posición de alojamiento de las herramientas, en particular alrededor de un ángulo que corresponde a 360º dividido por el número de los medios de alojamiento de las herramientas (2a, 2b, 2c) .

.

8. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el eje de giro del primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está dispuesto en el estado acoplado con el segundo medio de acoplamiento (106a) esencialmente perpendicular al eje de giro (101c) del husillo (101) .

9. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque el eje de giro (3a) del tambor de herramientas (2) en el estado acoplado del primero y del segundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) está inclinado con respecto al eje de giro del primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) y el ángulo de inclinación entre el eje de giro (3a) del tambor de herramientas (2) y el eje de giro del primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) es compensado por al menos una rueda cónica (4; 15, 16) de la al menos una primera fase de engranaje.

1.

10. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el cabezal de husillo (104) es desplazable hacia arriba y hacia abajo con relación al dispositivo de cambio de herramientas (1) , y el dispositivo de cambio de herramientas (1) es presionado por medio de al menos un muelle de tracción (1) en una leva de control (116) del cabezal de husillo (104) , en la que durante el desplazamiento del cabezal de husillo (104) ,

un medio de guía (12) dispuesto en el soporte axial (3) es guiado a lo largo de la leva de control (116) , de tal manera que un desplazamiento ascendente del cabezal de husillo (104) provoca un movimiento de articulación del soporte axial (3) hacia el husillo (101) , y un desplazamiento descendente del cabezal de husillo (104) provoca un movimiento de articulación del soporte axial (3) fuera del husillo (101) .

11. Máquina herramienta de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el cabezal de husillo (104) es desplazable hacia arriba y hacia abajo con relación al dispositivo de cambio de herramientas (1) y el primer medio de acoplamiento (6, 6a, 7) está instalado para ser acoplado y desacoplado, respectivamente, con el segundo medio de acoplamiento (106a) a través de desplazamiento ascendente y descendente del cabezal de husillo (104) con relación al soporte axial (3) .

3.

12. Máquina herramienta de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque el primero y el segundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) se encuentran en la posición más alta del cabezal de husillo (104) en el estado de acoplamiento, en la que un desplazamiento descendente del cabezal de husillo desde la posición más alta desacopla el primero y el segundo medios de acoplamiento (6, 6a, 7, 106a) .