HUSILLO DE TRABAJO CON UN DISPOSITIVO PARA CONTROLAR LA POSICIÓN DE UNA HERRAMIENTA O UN SOPORTE DE HERRAMIENTA EN UN HUSILLO DE TRABAJO.

Husillo de trabajo con un dispositivo para controlar la posición de una herramienta o un soporte de herramienta en un husillo de trabajo La invención se refiere a un husillo de trabajo con un dispositivo para controlar la posición de una herramienta o un soporte de herramienta en el husillo de trabajo según el preámbulo de la reivindicación 1. En las máquinas herramientas, debido a la suciedad en las superficies de asiento de la herramienta, puede 10 producirse una tensión de la herramienta que no alcanza los valores óptimos. La suciedad puede originarse especialmente por virutas de material que se originan forzosamente durante el tratamiento de una pieza de trabajo. En consecuencia, debido a una posición inclinada o a un desfase axial de la herramienta, puede producirse un tratamiento deficiente. Este efecto se intensifica adicionalmente debido al uso de herramientas largas. Para mejorar la calidad de fabricación y para reducir la proporción de piezas defectuosas es deseable poder detectar ya antes del 15 comienzo del tratamiento la existencia de una tensión deficiente de la herramienta. Por tanto, se propone ya el comprobar, en máquinas herramientas, la calidad de la tensión de la herramienta mediante un control del contacto plano de la herramienta. Un concepto conocido es el control del contacto plano de la herramienta mediante aire comprimido. Para ello se 20 utiliza un sistema de aire comprimido que se activa en caso de un cambio en la herramienta. Una tensión óptima de la herramienta conlleva una formación de presión en el área del espacio hueco del tensor de la herramienta, mientras que una tensión deficiente de la herramienta no permite ninguna formación de presión o solo una formación de presión reducida. La corrección de la tensión de la herramienta puede detectarse mediante una medición de la presión. Sin embargo, una condición previa para ello es un sistema de canales de aire en el husillo de trabajo o en el 25 tensor de la herramienta así como una alimentación de aire comprimido correspondiente. El documento DE10351347A1 describe el control de las fuerzas que se presentan en el dispositivo tensor de una máquina herramienta mediante un sistema de sensores sensibles a la presión, la tensión o la fuerza. El objetivo que se persigue con ello consiste en el control simultáneo de la correcta tensión de la herramienta y de las fuerzas que se presentan durante el tratamiento para poder optimizar parámetros del proceso durante el tratamiento. Para ello los sensores deben estar integrados en el dispositivo de tensión de modo que estén incluidos en el flujo de fuerzas que se presentan allí durante el tratamiento. El documento DE19959778A1 muestra el uso de un sistema de telemetría con sistema de sensores que miden la 35 separación para el control simultáneo del estado de tensión y el contacto plano del alojamiento de la herramienta en el husillo. Sin embargo, el documento no contiene datos más precisos sobre la configuración del sistema de sensores y la unidad de telemetría. El objetivo de la invención es crear una nueva y conveniente solución para controlar el contacto plano de una 40 herramienta o un soporte de herramienta en un husillo de trabajo que pueda realizarse de forma sencilla y económica.   Este objetivo se alcanza, según la invención, mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones secundarias se indican variantes ventajosas. La invención prevé facilitar, entre una parte estacionaria (estator) y una parte giratoria (rotor), mediante el acoplamiento eléctrico de dos líneas de alta frecuencia, una conexión inalámbrica en la que alimentar con una fuente de señales una señal de medición de alta frecuencia a la línea de alta frecuencia del lado del estator, e influenciar el comportamiento de reflexión de la línea de alta frecuencia del lado del rotor mediante una pluralidad de elementos sensores en función de la posición de la herramienta o el soporte de la herramienta en relación con el husillo de trabajo de modo que la posición mencionada pueda determinarse en el lado del estator mediante un dispositivo de medición de la reflexión. En este caso no se trata de la determinación total de la posición de la herramienta sino únicamente de poder responder a la pregunta de si la herramienta o el soporte de la herramienta está o no en contacto de forma plana con una superficie de asiento de la herramienta del husillo de trabajo. De forma ventajosa, las líneas de alta frecuencia del lado del estator y del lado del rotor están configuradas en cada caso como líneas de microbandas y están dispuestas contiguas entre sí de modo que entre ellas existe un acoplamiento eléctrico con la dirección de propagación preferida de la señal transmitida, es decir, se facilita la función de un acoplador direccional. 2 En el lado del rotor pueden estar previstas varias líneas de alta frecuencia independientes que están asociadas en cada caso a diferentes segmentos angulares del rotor, o una única línea de alta frecuencia. Se entiende que varias líneas independientes de alta frecuencia tienen como consecuencia forzosamente un funcionamiento multiplex de la medición de reflexión. En una primera forma de realización de la invención, los elementos sensores son resonadores dieléctricos que, en caso de un contacto plano de la herramienta o del soporte de la herramienta, se encuentran en resonancia y, en caso de que la herramienta o el soporte de la herramienta estén levantados, operan fuera de resonancia, lo que se manifiesta en un claro cambio de la impedancia de entrada y, con ello, también del comportamiento de reflexión de la línea o líneas de alta frecuencia del lado del rotor, lo cual puede determinarse en la línea de alta frecuencia del lado del estator mediante una medición de la reflexión. En una segunda forma de realización de la invención, los elementos sensores son líneas de derivación que finalizan 15 abiertos en la superficie de asiento de la herramienta de modo que se cortocircuitan mediante el contacto de la herramienta. Esto tiene como consecuencia un cambio importante de la impedancia de entrada de estas líneas de derivación que repercute en el comportamiento de reflexión de las líneas de alta frecuencia del lado del rotor, lo que puede determinarse a su vez en el lado del estator mediante una medición de la reflexión. En este caso están previstas preferiblemente varias líneas de alta frecuencia independientes a las que está asociada en cada caso una 20 línea de derivación propia. El uso de líneas de alta frecuencia acopladas eléctricamente con un comportamiento de reflexión dependiente del contacto plano de la herramienta ofrece ventajas esenciales. El contacto plano de la herramienta puede controlarse de forma continua durante el funcionamiento del husillo de trabajo. En la parte giratoria no es necesario disponer ningún sistema electrónico activo sino únicamente componentes pasivos del tipo más sencillo que no requieren ninguna alimentación de corriente propia. No se produce ninguna comunicación de datos costosa y propensa a fallos entre la parte estacionaria y la parte giratoria, sino que el control de la posición de la herramienta se reduce a una sencilla medición de la reflexión en una línea de alta frecuencia. 30 A continuación, se describen ejemplos de realización de la invención haciendo referencia a los dibujos. En estos muestran la fig. 1, una vista frontal de un husillo de trabajo con superficies de asiento de la herramienta, 35 la fig. 2, una vista esquemática parcialmente seccionada longitudinalmente de una tensión deficiente de la herramienta,   la fig. 3, una vista esquemática parcialmente seccionada de una disposición de líneas según la invención vista en la dirección axial del husillo de trabajo, la fig. 4, una vista esquemática seccionada de la disposición de líneas de la figura 3 vista en el sentido de giro del husillo de trabajo, la fig. 5, la sección final de la parte del lado del estator de la disposición de líneas de las figuras 3 y 4 vista en la dirección radial R del husillo de trabajo, la fig. 6, el principio de funcionamiento de un acoplador regresivo en forma de un esquema equivalente, la fig. 7, una configuración básica para el funcionamiento de un resonador dieléctrico, la fig. 8, un esquema equivalente de un resonador dieléctrico, la fig. 9, el diagrama de bloques de una primera forma de realización de un dispositivo de control según la invención, 55 la fig. 10, el diagrama de bloques de una variación de la primera forma de realización de un dispositivo de control según la invención, y la fig. 11, el diagrama de bloques de una segunda forma de realización de un dispositivo de control según la invención. 3 La figura 1 muestra la vista frontal de un husillo de trabajo 1 que forma parte de... 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1. Husillo de trabajo (1) con un dispositivo para controlar el contacto plano de una herramienta (4) o un soporte de herramienta en el husillo de trabajo (1), en especial, en una máquina de tratamiento, caracterizado porque en una parte estacionaria (10) del husillo de trabajo (1) está dispuesta una primera línea de alta frecuencia (7; 107) y en una parte giratoria (11) del husillo de trabajo (1) está dispuesta al menos una segunda línea de alta frecuencia (8; 108) acoplada eléctricamente con la primera, porque la primera línea de alta frecuencia (7; 107) está conectada con una fuente de señales (14; 114) y con un dispositivo de medición de la reflexión (22; 122), y porque en la parte giratoria (11) del husillo de trabajo (1) está dispuesta una pluralidad de elementos sensores (6) que influyen en el comportamiento de reflexión de la segunda línea de alta frecuencia (8; 108) en función de la posición de la herramienta (4) o el soporte de herramienta en relación con el husillo de trabajo (1). 2. Husillo de trabajo según la reivindicación 1, caracterizado porque están previstos al menos tres elementos sensores (6) en una disposición regular respecto a la dirección periférica del husillo de trabajo (1). 3. Husillo de trabajo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la primera y la segunda línea de alta frecuencia están configuradas como líneas de microbandas (7; 107, 8; 108) que discurren al menos parcialmente en la dirección circunferencial de la rotación, y porque están dispuestas enfrentadas entre sí, estando los conductores de bandas (73, 83) correspondientes dirigidos unos a otros. 4. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la disposición de la primera y la segunda línea de alta frecuencia (7; 107, 8; 108) forma un acoplador direccional (16; 116) que acopla una señal que se propaga a lo largo de una de las dos líneas de alta frecuencia (7; 107, 8; 108) a la otra línea de alta frecuencia (8; 108, 7; 107) y con ello predetermina el sentido de propagación en la otra línea de alta frecuencia (8; 108, 7; 107). 5. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está prevista una pluralidad de segundas líneas de alta frecuencia (8; 108), y porque cada una de estas está asociada a un elemento sensor (6) propio y está dispuesta de modo que influye en su comportamiento de reflexión correspondiente. 6. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque en la parte giratoria (11) está dispuesta de forma precisa una segunda línea de alta frecuencia (8) y está conducida allí de modo que pasa sucesivamente varios elementos sensores (6) que influyen en su comportamiento de reflexión. 35 7. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los elementos sensores (6) son resonadores dieléctricos (12) que están dispuestos en o dentro del husillo de trabajo (1) de modo que su frecuencia de resonancia correspondiente depende de la distancia respecto a una herramienta (4) o soporte de herramienta, y porque la frecuencia operativa de la fuente de señales (14) se elige de modo que la frecuencia de resonancia de los resonadores dieléctricos (12) se estimula en caso de un contacto plano de la herramienta (4) o el 40 soporte de herramienta con una superficie de asiento de la herramienta (2) en el husillo de trabajo (1).   8. Husillo de trabajo según la reivindicación 7, caracterizado porque los resonadores dieléctricos (12) son cuerpos hechos de material dieléctrico que están dispuestos en orificios (5) en el husillo de trabajo (1) que finalizan en una superficie de asiento de herramienta (2) determinada para el contacto plano con una herramienta (4) o un soporte de herramienta. 9. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los elementos sensores (6) son trozos de líneas de alta frecuencia (112) que se extienden desde la segunda línea de alta frecuencia (108) en dirección a una superficie de asiento de herramienta (2) del husillo de trabajo (1) y cuyos extremos están conducidos en cada caso a la superficie de asiento de la herramienta (2) de modo que solo están cortocircuitados en caso de un contacto plano de una herramienta (4) o soporte de herramienta con la superficie de asiento de la herramienta (2) y, en caso contrario, están abiertos. 10. Husillo de trabajo según la reivindicación 9 o 10, caracterizado porque la longitud de los trozos de 55 líneas de alta frecuencia (112) está adaptada a la frecuencia operativa de la fuente de señales (114) de modo que es un múltiplo impar de un cuarto de la longitud de onda de una señal acoplada desde la primera línea de alta frecuencia (7) a la segunda línea de alta frecuencia (108).   11. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque están previstas varias segundas líneas independientes de alta frecuencia (108), de las cuales derivan, en cada caso directamente antes de resistencias terminales (117A) que finalizan las segundas líneas de alta frecuencia (108) en la dirección de propagación de una señal acoplada por un acoplador direccional (116), los trozos de líneas de alta frecuencia (112) que actúan como elementos sensores (6). 12. Husillo de trabajo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el dispositivo de medición de la reflexión (22; 122) comprende acopladores direccionales (15; 115, 18; 118) para el desacoplamiento de, una cada caso, una proporción predeterminada de una señal de medición (A) emitida por la fuente de señales (1; 114) y una señal de medición (B) reflejada en la dirección de la fuente de señales, detectores para la medición de la potencia correspondiente de la proporción de señal desacoplada y una unidad de valoración (21, 121) para determinar la relación entre las dos potencias. 11   12   13   14     16