Dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta en un alojamiento de un mandril de sujeción, especialmente mediante fijación por contracción.

Dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta (11) en un alojamiento de un mandril de sujeción mediante fijación por contracción, con un elemento de posicionamiento

(33) axialmente ajustable para determinar la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta (12) en el alojamiento del mandril de sujeción, pudiendo alojarse en un cuerpo base (13) de forma recambiable un dispositivo de alojamiento (30) que lleva el elemento de posicionamiento (33) y un elemento de ajuste y de sujeción (35) para este, caracterizado porque el dispositivo de alojamiento (30) presenta un alojamiento de interfaz (36) para un elemento de preajuste (50) o mandril de sujeción que puede alojarse en este, y porque el dispositivo de alojamiento (36) presenta un casquillo (38) central con un taladro roscado (39) central en el que como elemento de ajuste y sujeción (35) está enroscado un casquillo de ajuste (40) con rosca exterior (41) en el que está introducido el elemento de posicionamiento (33) que queda apoyado en este de forma centrada y axial, y porque el casquillo de ajuste (40) presenta un canal (44) axial abierto con una parte de ataque de giro (45) en la que para el ajuste por giro se puede insertar un miembro de regulación (46) con un medio de giro (47) a juego, pudiendo accionarse por giro el miembro de regulación (46) en la zona final opuesta al elemento de ajuste y sujeción (35) mediante el dispositivo de accionamiento (70) que ataca allí.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08013049.

Solicitante: BILZ WERKZEUGFABRIK GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: VOGELSANGSTRASSE 8 73760 OSTFILDERN ALEMANIA.

Inventor/es: STEUDTE, RUDIGER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Dispositivos para indicar o medir sobre las máquinas... > B23Q17/22 (para indicar o medir la posición existente o deseada de la herramienta o la pieza de trabajo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > PARTES CONSTITUTIVAS, DISPOSITIVOS O ACCESORIOS DE... > Dispositivos para indicar o medir sobre las máquinas... > B23Q17/09 (para indicar o medir la presión de corte o el estado de la herramienta de trabajo, p. ej. capacidad de corte, carga sobre la herramienta (dispositivos para prevenir la sobrecarga de la herramienta B23Q 11/04; dispositivos para indicar los defectos de los agujeros durante la perforación B23B 49/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > OTROS PROCEDIMIENTOS MECANICOS PARA EL TRABAJO DEL... > Ensamblado o desensamblado de piezas u objetos metálicos... > B23P11/02 (dilatando una pieza y acoplándola seguidamente sobre otra pieza por contracción, o viceversa , p. ej. empleando la presión de fluidos; mediante la unión por fuerza)

PDF original: ES-2533478_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta en un alojamiento de un mandril de sujeción, especialmente mediante fijación por contracción La invención se refiere a un dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta en un alojamiento de un mandril de sujeción mediante fijación por contracción, con un elemento de posicionamiento axialmente ajustable para determinar la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta en el alojamiento del mandril de sujeción, pudiendo alojarse en un cuerpo base de forma recambiable un dispositivo de alojamiento que lleva el elemento de posicionamiento y un elemento de ajuste y de sujeción para este.

Un dispositivo de este tipo se dio a conocer por el documento DE10317574A1. El dispositivo de alojamiento empleado para ello en forma de un adaptador de acoplamiento es apropiado para alojar un portaherramientas adaptado. Para el preajuste es necesario un componente diferente, en forma de un porta-vástago. El porta-vástago se posiciona mediante una púa de tope, para lo que en el adaptador de acoplador está prevista una rosca en la que se puede enroscar la púa de tope.

El preajuste de un dispositivo de este tipo para diferentes mandriles de sujeción es relativamente engorroso y complicado.

Ante este trasfondo, la invención tiene el objetivo de mejorar un dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta en un alojamiento de un mandril de sujeción mediante la fijación por contracción de la manera mencionada al principio, de tal forma que resulte una estructura sencilla que tenga la mayor seguridad funcional posible y que sea económica y que, una vez realizado el preajuste, permita manejar cualquier cantidad de mandriles de sujeción con valores de preajuste idénticos para la introducción por contracción de herramientas en estos.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo según la reivindicación 1.

El dispositivo según la invención presenta un alojamiento de interfaz para un elemento de preajuste o mandril de sujeción que puede alojarse en este, que permite alojar tanto un mandril de sujeción como un elemento de preajuste adaptado. Por lo tanto, no es necesario un elemento adicional para el preajuste. A causa del alojamiento recambiable del dispositivo de alojamiento en el cuerpo base, después del preajuste de la profundidad de inserción axial de la herramienta, el dispositivo de alojamiento con el elemento de posicionamiento preajustado contenido en este puede extraerse del cuerpo base e insertarse en un aparato de contracción para la introducción por contracción, en el que directamente después de la introducción por contracción se realiza el enfriamiento. Después del enfriamiento y la extracción del mandril de sujeción con la herramienta introducida por contracción, en el mismo dispositivo de alojamiento con el elemento de posicionamiento ajustado se puede insertar cualquier cantidad de mandriles de sujeción adicionales con valores de preajuste idénticos para la introducción por contracción de herramientas.

Además, la invención tiene como objeto un procedimiento para el ajuste y la fijación de una herramienta en el alojamiento de un mandril de sujeción mediante fijación por contracción, en el que la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta en el alojamiento del mandril de sujeción se predetermina mediante el ajuste por medio de un elemento de posicionamiento, según las características de la reivindicación 18. El procedimiento según la invención permite de manera sencilla y reproducible un preajuste exacto de las herramientas.

Más características de la invención se amparan en las reivindicaciones dependientes.

Más detalles y ventajas de la invención resultan de la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferible haciendo referencia al dibujo. Muestran:

La figura 1, una sección longitudinal axial esquemática de un dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta en un alojamiento de un mandril de sujeción, en la fase del preajuste de la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta, la figura 2, una vista desde abajo en el sentido de la flecha II en la figura 1.

En los dibujos está representado un dispositivo 10 realizado para el ajuste y la fijación de una herramienta 11 en un alojamiento de un mandril de sujeción, especialmente mediante fijación por contracción. Esta fijación, especialmente la fijación por contracción, se realiza en un aparato de contracción del tipo de construcción habitual y conocida, no representado aquí en detalle, después de que mediante el dispositivo 10 la profundidad de inserción del vástago de herramienta 12 de la herramienta 11 en el alojamiento del mandril de sujeción adecuado para la

fijación por contracción se haya ajustado y transferido al aparato de contracción no representado. Dado que los mandriles de sujeción para la fijación por contracción están provistos de este tipo de alojamientos para la herramienta 11, cuyo diámetro a temperatura ambiente es inferior a la del vástago de herramienta 12, para el posicionamiento se usan dispositivos 10 que sirven de ayuda de preajuste para el posicionamiento. En este tipo de ayudas de preajuste, las herramientas 11 se pueden insertar con su vástago 12 a temperatura ambiente y se pueden deslizar axialmente dentro de estas para poder alinear las herramientas 11 de esta manera a una medida definida con respecto a una superficie de referencia. Este hecho es generalmente conocido (documento DE102004027559A1) .

El dispositivo 10 representado en los dibujos presenta un cuerpo base 13 con una superficie de apoyo 14 inferior a través de la que se puede colocar sobre una mesa de trabajo. El cuerpo base 13 tiene en el extremo opuesto a la superficie de apoyo 14 una abertura 15 con una superficie frontal 16 superior. En el cuerpo base 13 se puede alojar de forma recambiable un dispositivo de alojamiento 30 que se puede insertar en la posición reproducible en la abertura 15, asentando sobre la superficie frontal 16 con una superficie 31 de una brida 32, orientada hacia la superficie frontal 16. El dispositivo de alojamiento 30 lleva un elemento de posicionamiento 33 axialmente ajustable, formado por ejemplo por un empujador 34 vertical. El elemento de posicionamiento 33 sirve para el ajuste y la determinación de la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta 12. En el dispositivo de alojamiento 30 está dispuesto además un elemento de ajuste y sujeción 35 para el elemento de posicionamiento 33. El dispositivo de alojamiento 30 presenta un alojamiento de interfaz 36 para un elemento de preajuste 50 representado en la figura 1, que se puede alojar en este, o para un mandril de sujeción no representado.

El elemento de preajuste 50 tiene una zona de alojamiento de herramienta 51 con una abertura de alojamiento de herramienta 52 realizada de tal forma que a temperatura ambiente la herramienta 11 puede insertarse con su vástago 12 directamente o a través de un alojamiento intermedio adaptado para alojar la herramienta 11, por ejemplo un casquillo reductor intercalado, en la abertura de alojamiento de herramienta 52 prácticamente sin juego y volver a retirarse de esta. El elemento de preajuste 50 presenta además un vástago de unión 53 realizado de tal forma que el elemento de preajuste 50 puede insertarse con dicho vástago de unión 53 por deslizamiento y prácticamente sin juego en el alojamiento de interfaz 36 del dispositivo de alojamiento 30 y retirarse de este. De manera correspondiente, un mandril de sujeción no representado igualmente presenta un vástago de unión de este tipo con el que dicho mandril de sujeción puede insertarse en el alojamiento de interfaz 36 por deslizamiento y prácticamente sin juego,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo para el ajuste y la fijación de una herramienta (11) en un alojamiento de un mandril de sujeción mediante fijación por contracción, con un elemento de posicionamiento (33) axialmente ajustable para determinar la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta (12) en el alojamiento del mandril de sujeción, pudiendo alojarse en un cuerpo base (13) de forma recambiable un dispositivo de alojamiento (30) que lleva el elemento de posicionamiento (33) y un elemento de ajuste y de sujeción (35) para este, caracterizado porque el dispositivo de alojamiento (30) presenta un alojamiento de interfaz (36) para un elemento de preajuste (50) o mandril de sujeción que puede alojarse en este, y porque el dispositivo de alojamiento (36) presenta un casquillo (38) central con un taladro roscado (39) central en el que como elemento de ajuste y sujeción (35) está enroscado un casquillo de ajuste (40) con rosca exterior (41) en el que está introducido el elemento de posicionamiento (33) que queda apoyado en este de forma centrada y axial, y porque el casquillo de ajuste (40) presenta un canal (44) axial abierto con una parte de ataque de giro (45) en la que para el ajuste por giro se puede insertar un miembro de regulación (46) con un medio de giro (47) a juego, pudiendo accionarse por giro el miembro de regulación (46) en la zona final opuesta al elemento de ajuste y sujeción (35) mediante el dispositivo de accionamiento (70) que ataca allí.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de preajuste (50) presenta una zona de alojamiento de herramientas (51) con una abertura de alojamiento de herramientas (52) que está realizada de tal forma que a temperatura ambiente la herramienta (11) se puede insertar con su vástago (12) directamente o a través de un alojamiento intermedio adaptado para alojar la herramienta (11) , por ejemplo un casquillo reductor intercalado, en la abertura de alojamiento de herramienta (52) prácticamente sin juego y volver a retirarse de esta.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el elemento de preajuste (50) presenta un vástago de unión (53) que está realizado de tal forma que el elemento de preajuste (50) puede insertarse con su vástago de unión (53) , por deslizamiento y prácticamente sin juego, en el alojamiento de interfaz (36) y extraerse de este.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el mandril de sujeción presenta un vástago de unión con el que el mandril de sujeción puede insertarse en el alojamiento de interfaz (36) por deslizamiento y prácticamente sin juego, sustituyendo el elemento de preajuste (50) y extraerse del mismo, estando dimensionado correspondientemente el vástago de unión (53) del elemento de preajuste (50) .

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado porque el alojamiento de interfaz (36) presenta un taladro (37) que en adaptación a la superficie exterior (54) del vástago de unión (53) correspondiente, conformado de forma cilíndrico, en forma de tronco cónico o similar, está conformado de forma cilíndrica, en forma de tronco cónico o similar, o porque el taladro (37) y la superficie exterior (54) del vástago de unión (53) correspondiente están realizados como cono de gran inclinación.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el mandril de sujeción presenta una zona de alojamiento de herramientas análoga a la (51) del elemento de preajuste (50) con una abertura de alojamiento de herramientas que está realizada de tal forma que a temperatura ambiente la herramienta (11) no se puede insertar en la misma con su vástago (12) , pero que cabe en ella tras calentarse.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el elemento de preajuste (50) o el mandril de sujeción presentan respectivamente un paso (55) axial central que está abierto hacia el dispositivo de alojamiento (30) y hacia la abertura de alojamiento de herramientas (52) correspondiente y que puede ser atravesado coaxialmente por el elemento de posicionamiento (33) del dispositivo de alojamiento (30) .

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el elemento de posicionamiento (33) está unido dentro del dispositivo de alojamiento (30) con el elemento de ajuste y sujeción (35) situado allí, de tal forma que el elemento de posicionamiento (33) puede ajustarse en cuanto a su posición axial con respecto al dispositivo de alojamiento (30) y sujetarse en la posición ajustada, y preferentemente, que el elemento de ajuste y sujeción (35) puede accionarse desde fuera mediante un accionador (71) .

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el casquillo de ajuste (40) está sometido a una fuerza de resorte (resorte 20) que actúa en sentido contrario al sentido de enroscado.

10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de accionamiento (70) presenta un casquillo de accionamiento (72) acoplado al miembro de regulación (46) en el sentido circunferencial, en el que se sumerge el miembro de regulación (46) pudiendo deslizarse relativamente en sentido axial, porque el dispositivo de 7 5

accionamiento (70) presenta un elemento de ajuste (71) exterior que está acoplado por engranaje al casquillo de accionamiento (72) para el ajuste por giro de este.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de ajuste (71) exterior y los demás elementos del dispositivo de accionamiento (70) y el miembro de regulación (46) están dispuestos dentro del cuerpo base (13) y en el cuerpo base (18) ataca un soporte (80) del elemento de ajuste (71) pudiendo deslizarse en sentido axialmente paralelo y engancharse.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque en el cuerpo base (13) está dispuesto un dispositivo de accionamiento (60) que puede accionarse desde fuera y que ataca en el miembro de regulación (46) para el posicionamiento de este con respecto al elemento de ajuste y sujeción (35) y mediante el que el miembro de regulación (46) puede ponerse axialmente en engrane con el casquillo de ajuste (40) o ponerse fuera de engrane con este en sentido contrario, y preferentemente, que el dispositivo de accionamiento (60) presenta un soporte (62) orientado transversalmente que está acoplado a un miembro de regulación (46) para el movimiento axial del mismo y pretensado y sujeto de forma elástica en el sentido de engrane (resorte 61) .

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte (62) está sujeto en el miembro de regulación (46) y, a una distancia transversal de este, en un perno guía (63) aproximadamente paralelo axialmente que está sujeto de forma deslizante dentro del cuerpo base (13) y en el que fuera del cuerpo base (13) ataca una manija (64) accionable.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por medios de fijación exteriores removibles que atacan en el elemento de preajuste (50) y/o en el dispositivo de alojamiento (30) inmovilizándolos axialmente con respecto al cuerpo base (13) .

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el elemento de preajuste (50) y el mandril de sujeción están realizados con una construcción idéntica diferenciándose tan sólo por el tamaño del diámetro de la abertura de alojamiento de herramientas de tal forma que esta (52) es más grande en el elemento de preajuste (50) que en el mandril de sujeción y está realizada de tal forma que a temperatura ambiente la herramienta (11) cabe en la misma prácticamente sin juego con su vástago (12) directamente o a través de un casquillo reductor intercalado, mientras que la abertura de alojamiento de herramientas del mandril de sujeción es más pequeña y está realizada de tal forma que a temperatura ambiente la herramienta (11) no puede insertarse en la misma con su vástago (12) , sino que sólo cabe en ella después del calentamiento del mandril de sujeción.

16. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque para formar el elemento de preajuste (50) está previsto un mandril de sujeción de tal tipo que sirve tanto para el preajuste como para la fijación de herramientas mediante fijación por contracción.

17. Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque el mandril de sujeción presenta una zona de alojamiento de herramientas con una abertura de alojamiento de herramientas cónica para alojar en la misma un inserto que presenta un taladro interior cilíndrico para alojar la herramienta (11) con su vástago (12) tanto a temperatura ambiente para el preajuste así como para la fijación mediante fijación por contracción, así como una superficie exterior cónica para el alojamiento a juego en la abertura de alojamiento de herramientas cónica y varias hendiduras longitudinales dispuestas a distancias entre ellas en el sentido circunferencial.

18. Procedimiento para el ajuste y la fijación de una herramienta (11) en un alojamiento de un mandril de sujeción mediante fijación por contracción, en el que la profundidad de inserción axial del vástago de herramienta (12) en el alojamiento del mandril de sujeción se determina mediante el ajuste por medio de un elemento de posicionamiento (33) , mediante un dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un elemento de preajuste (50) se inserta con un vástago de unión (53) a juego en un alojamiento de interfaz (36) de un dispositivo de alojamiento (30) , realizado a juego con este y con un mandril de sujeción, y la herramienta (11) se inserta con su vástago (12) en una abertura de alojamiento de herramientas (52) dentro de una zona de alojamiento de herramientas (51) del elemento de preajuste (50) .

19. Procedimiento según la reivindicación 18, caracterizado porque un elemento de ajuste y sujeción (35) del elemento de posicionamiento (33) en el dispositivo de alojamiento (30) se acciona desde fuera de tal forma que el elemento de posicionamiento (33) toca el extremo de vástago de la herramienta (11) y la desliza axialmente hasta que la herramienta (11) ha alcanzado con su extremo libre una posición teórica predeterminada, realizándose el ajuste mediante un dispositivo de medición de altura con posibilidad de regulación de altura, con respecto a una superficie de referencia en el cuerpo base (13) .

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 o 19, caracterizado porque el elemento de preajuste (50)

y la herramienta (11) se extraen del dispositivo de alojamiento (30) , mientras que su elemento de posicionamiento se mantiene en la posición teórica consignada.

21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque antes de la extracción del elemento de 5 preajuste (50) del dispositivo de alojamiento (30) , el elemento de ajuste y sujeción (35) de este se desacopla de un dispositivo de accionamiento (70) acoplable a este, anulando la posibilidad de ajuste por este.

22. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado porque el dispositivo de alojamiento (30) con el mandril de sujeción insertado se inserta en un aparato de contracción.

1.

23. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado porque el mandril de sujeción se calienta dentro del aparato por contracción, al menos en el área de la zona de alojamiento de herramientas, de tal forma que su abertura de alojamiento de herramientas se agranda por dilatación térmica de tal forma que la herramienta (11) cabe con su vástago (12) en la abertura de alojamiento de herramientas y se inserta en esta hasta que el vástago de herramienta (12) asienta por su extremo axialmente sobre el elemento de posicionamiento (33) .

24. Procedimiento según una de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado porque el dispositivo de alojamiento (30) con el mandril de sujeción contenido en este y con la herramienta (11) contenida en este se enfría o es enfriado, con gas o aire, o por inmersión en un medio refrigerante, por ejemplo agua, o mediante la aplicación pulverizada de un medio refrigerante o mediante un dispositivo refrigerante similar, y porque el mandril de sujeción enfriado con la herramienta (11) ajustada, introducida por contracción, se extrae del alojamiento de interfaz (36) del dispositivo de alojamiento (30) .