PUNTO DE SEPARACION ENTRE DOS ELEMENTOS PARCIALES DE UN SISTEMA DE HERRAMIENTAS GIRATORIO.

Sistema de herramientas giratorio girando alrededor de un eje de rotación (16) con un punto de separación entre dos elementos parciales (10,

12) para ser utilizado particularmente en máquinas herramientas, presentando un receptor (18) al menos parcialmente cónico, dispuesto sobre un primer elemento parcial (10) y coaxial al eje de rotación (16), delimitado por una superficie frontal anular (20), presentando una pieza de acoplamiento (22) dispuesta en un segundo elemento parcial (12), y provista de un pasador de acoplamiento (24) con una superficie cónica (32) complementaria al receptor cónico (18) y de una superficie plana anular (26) dirigida hacia la superficie frontal anular (20) y en estado acoplado entrando en contacto con esta última; y de un perno de tracción (36) proyectado axialmente sobre el extremo libre del pasador de acoplamiento y encajando en estado acoplado en una cavidad (38) anexa al receptor (18) y presentando tensores que pueden ser accionados desde el exterior para poder fijar entre sí, los elementos parciales (10, 12), cuyos tensores poseen dos elementos tensores (44'', 44'''') guiados radialmente sobre el primer elemento parcial (10), estando dispuestos de manera enfrentada respecto del eje de rotación (16) y portando, en una posición tensada, superficies en forma de cuña (48'', 48'''') encajando debajo de una porción cónica (46) del perno de tracción (36), concéntrico con el eje de rotación (16), y estando funcionalmente conectados a elementos de accionamiento (50) comunes, que pueden ajustarse entre una posición de liberación y una posición de tensión, caracterizado porque los elementos tensores (44'', 44'''') están provistos de secciones de expulsión (60), que al liberar los elementos de accionamiento de su posición tensada, mediante la aplicación de una fuerza axial actuando en dirección de eyección de la pieza de acoplamiento (22) golpean contra una superficie activa (58) del perno de tracción (36) enfrentado a los elementos tensores (44'', 44'''')

Punto de separación entre dos elementos parciales de un sistema de herramientas giratorio.

El invento trata de un sistema de herramientas giratorio, que gira alrededor de un eje de rotación con un punto de separación entre dos elementos parciales para ser utilizado en máquinas herramientas, con un receptor al menos parcialmente cónico, dispuesto sobre un primer elemento parcial y coaxial al eje de rotación, y que está delimitado por una superficie frontal anular, con una pieza de acoplamiento dispuesta en un segundo elemento parcial, y que presenta un pasador de acoplamiento con una superficie cónica complementaria al receptor cónico y una superficie plana anular orientada hacia la superficie frontal anular y que en estado acoplado entra en contacto con esta última, con un perno de tracción que se proyecta axialmente sobre el extremo libre del pasador de acoplamiento y que en estado acoplado encaja en una cavidad adyacente al receptor y con tensores que pueden ser accionados desde el exterior para poder fijar entre sí los elementos parciales cuyos tensores presentan dos elementos tensores guiados radialmente sobre el primer elemento parcial, que están dispuestos de manera enfrentada respecto al eje de rotación y que en una posición tensada portan superficies en forma de cuña que encajan debajo de un segmento cónico del perno de tracción que es concéntrico con el eje de rotación y que están funcionalmente conectados a elementos de accionamiento comunes, que pueden ajustarse entre una posición de liberación y una posición de tensión. Como primer elemento parcial con un receptor pueden considerarse particularmente husillos portaherramientas, adaptadores portaherramientas, o también dispositivos fijadores de herramientas, mientras que como segundo elemento parcial se contemplan mayormente cabezales de herramientas, dispositivos fijadores de herramientas o portaherramientas de corte.

Se conocen sistemas de herramientas giratorios con puntos de separación de este tipo (DE-C-37 11 808). Su ventaja reside en que a pesar del perno de tracción dispuesto axialmente para la tensión de los elementos parciales, es posible también una activación radial. Se ha demostrado sin embargo, que debido a la tensión combinada de la cuña y de la superficie plana sólo es posible una liberación de los elementos parciales en el área del punto de separación mediante la aplicación de una determinada fuerza.

Por consiguiente, el objetivo del invento es mejorar el conocido punto de separación del tipo inicialmente mencionado de tal modo, que con los elementos de accionamiento comunes sea posible un enganche y una liberación radial y libre de fuerzas radiales de los elementos parciales.

Para resolver esta tarea se propone la combinación de las características indicadas en la reivindicación 1. Las configuraciones y optimizaciones favorables del invento se desprenden de las reivindicaciones dependientes.

La solución según el invento, tiene básicamente en cuenta, que los elementos tensores están provistos de secciones de expulsión adicionales, que al liberar los elementos de accionamiento de su posición tensada, mediante la aplicación de una fuerza axial que actúa en dirección de eyección de la pieza de acoplamiento, golpean contra uno de los elementos tensores de la superficie activa del perno de tracción enfrentada, con lo cual, la superficie activa del lado del perno de tracción y/o las secciones de expulsión del lado de los elementos de tensión pueden estar equipados con al menos un elemento rodante alojado de manera giratoria. Los elementos rodantes se encargan de que la transmisión de fuerzas pueda producirse sin rozamiento y consiguientemente libre de fuerzas radiales, incluso en gran parte durante el proceso de eyección. Los elementos rodantes pueden ser esféricos, con forma de barril o cilíndricos.

Una solución particularmente preferente prevé que la superficie activa del lado del perno de tracción forme un cono interno y que los elementos tensores presenten durante el procedimiento de liberación, una sección de expulsión de acceso radial, que golpee contra el cono interno con los elementos rodantes. Las secciones de expulsión pueden tener forma de resalto, de superficie transversal formada sobre los elementos tensores o estar directamente constituida por elementos rodantes.

Otra mejora de la transmisión de fuerzas, libre de fuerzas radiales durante el procedimiento de sujeción y de liberación, se consigue gracias a que los elementos tensores están guiados de manera flotante sobre una guía radial del cuerpo principal. En este caso, los elementos de accionamiento están ejecutados en forma de tornillo diferencial con una sección roscada provista de pendientes opuestas que encajan en ambos elementos tensores. De manera favorable, se han dispuesto topes en el primer elemento parcial, que limitan la trayectoria de movimiento de los elementos tensores durante el procedimiento de liberación. Con ello, los topes pueden diseñarse mediante tornillos con cabeza, cuya cabeza encaja en la trayectoria de movimiento de los elementos tensores.

Otra configuración preferente del invento prevé que en una zona intermedia entre la superficie frontal o la superficie plana por un lado y el receptor o la superficie del pasador cónicos por el otro, coloquen piezas de arrastre con giro que pueden diseñarse como superficies poligonales complementarias entre sí.

Otra configuración preferente del invento prevé que los elementos de accionamiento diseñados como tornillos diferenciales atraviesen los elementos tensores por fuera de la pieza que aloja al perno de tracción y que la dimensión transversal de los elementos tensores en la zona de los elementos de accionamiento sea mayor que en la zona de la pieza que aloja al perno de tracción.

Conforme a una configuración favorable del invento, los elementos parciales presentan canales de enfriamiento comunicados entre sí, presentando el primer elemento parcial al menos un canal de entrada dispuesto alrededor de los elementos tensores y dirigido hacia un punto de transición y el segundo elemento parcial, presentando al menos un canal de alimentación para una diversidad de elementos cortantes unidos al punto de transición. Además, según una primera variante de fabricación, el punto de transición puede diseñarse como canal anular de comunicación con al menos un canal de entrada y al menos un canal de alimentación. El canal anular puede presentar además, una ranura giratoria en uno de los elementos parciales, como así también estar limitada por una superficie de separación solapada con la ranura en el otro elemento parcial. Según una segunda variante de fabricación, el punto de transición está integrado con los dos elementos parciales mediante aberturas de transición coincidentes, por lo cual los canales de alimentación desviados por las aberturas de transición pueden salir en el segundo elemento parcial en la zona de los elementos cortantes.

Según una tercera variante de fabricación se prevé un elemento distribuidor que encaja en el canal de alimentación y que contiene ranuras de distribución guiadas hacia los diferentes elementos cortantes y que está en comunicación con el canal de alimentación. El elemento distribuidor puede presentar un pasador enchufable que encaja en el segundo elemento parcial con orientación de giro.

El invento trata por lo demás, de un sistema de herramientas giratorio para ser utilizado en máquinas herramientas, que consta de dos elementos parciales, unidos entre sí en un punto de separación del tipo aquí mencionado. El primer elemento parcial puede estar ejecutado en forma de husillo de máquina, de adaptador o de portaherramientas, mientras que el segundo elemento parcial está diseñado como cabezal de herramienta.

A continuación se explica más detalladamente el invento mediante los ejemplos de fabricación representados de manera esquemática en el dibujo. Se muestra en la:

figura 1a hasta 1c, una vista lateral y dos cortes longitudinales de un punto de separación de un sistema de herramientas con un perno de tracción axial y un mecanismo de accionamiento de accionamiento radial;

figura 1d hasta 1f, dos vistas laterales y una representación en forma de diagrama de los elementos tensores del mecanismo de accionamiento según la figura 1a hasta 1c;

figura 2a hasta 2c, representaciones correspondientes a la figura 1a hasta 1c para otro ejemplo de fabricación de un punto de separación de un sistema de herramientas con perno de tracción axial;

figura 2d hasta 2f, dos vistas laterales y una representación...

1. Sistema de herramientas giratorio girando alrededor de un eje de rotación (16) con un punto de separación entre dos elementos parciales (10, 12) para ser utilizado particularmente en máquinas herramientas, presentando un receptor (18) al menos parcialmente cónico, dispuesto sobre un primer elemento parcial (10) y coaxial al eje de rotación (16), delimitado por una superficie frontal anular (20), presentando una pieza de acoplamiento (22) dispuesta en un segundo elemento parcial (12), y provista de un pasador de acoplamiento (24) con una superficie cónica (32) complementaria al receptor cónico (18) y de una superficie plana anular (26) dirigida hacia la superficie frontal anular (20) y en estado acoplado entrando en contacto con esta última; y de un perno de tracción (36) proyectado axialmente sobre el extremo libre del pasador de acoplamiento y encajando en estado acoplado en una cavidad (38) anexa al receptor (18) y presentando tensores que pueden ser accionados desde el exterior para poder fijar entre sí, los elementos parciales (10, 12), cuyos tensores poseen dos elementos tensores (44', 44'') guiados radialmente sobre el primer elemento parcial (10), estando dispuestos de manera enfrentada respecto del eje de rotación (16) y portando, en una posición tensada, superficies en forma de cuña (48', 48'') encajando debajo de una porción cónica (46) del perno de tracción (36), concéntrico con el eje de rotación (16), y estando funcionalmente conectados a elementos de accionamiento (50) comunes, que pueden ajustarse entre una posición de liberación y una posición de tensión, caracterizado porque los elementos tensores (44', 44'') están provistos de secciones de expulsión (60), que al liberar los elementos de accionamiento de su posición tensada, mediante la aplicación de una fuerza axial actuando en dirección de eyección de la pieza de acoplamiento (22) golpean contra una superficie activa (58) del perno de tracción (36) enfrentado a los elementos tensores (44', 44'').

2. Sistema de herramientas según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie activa (58) en el lado del perno de tracción y/o las Secciones de expulsión (60) en el lado de los elementos tensores poseen al menos un elemento rodante (62) alojado de manera giratoria.

3. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento rodante (62) puede ser esférico, con forma de barril o cilíndrico.

4. Sistema de herramientas giratorio según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque la superficie activa (58) del lado del perno de tracción forma un cono interno y los elementos tensores (44', 44'') presentan una sección de expulsión (60), que durante el procedimiento de liberación golpea contra el cono interno y se desliza radialmente sobre este último.

5. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las secciones de expulsión (60) están conformadas, respectivamente, en forma de resalto o de superficie transversal en los elementos tensores (44', 44'').

6. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los elementos tensores (44', 44'') están guiados de manera flotante sobre guías radiales del primer elemento parcial (10).

7. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los elementos de accionamiento (50) están ejecutados en forma de tornillo diferencial, presentando cada uno de ellos una sección roscada (52', 52'') que encaja en ambos elementos tensores (44', 44'') y que está provista de pendientes opuestas.

8. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el primer elemento parcial (10) se han dispuesto topes (54), que limitan el desplazamiento del movimiento de los elementos tensores (44', 44'') en el procedimiento de liberación.

9. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 8, caracterizado porque los topes (54) están constituidos por tornillos con cabeza (56), cuya cabeza encaja en la trayectoria de movimiento de los elementos tensores.

10. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en una zona intermedia entre la superficie frontal (20) o la superficie plana (26) por un lado y el receptor cónico (18) o bien la superficie cónica (26) por el otro, está asignada una pieza de arrastre por giro (30, 34).

11. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 10, caracterizado porque las piezas de arrastre con giro (30, 34) del receptor (18) y del perno de acoplamiento (24) están diseñadas como superficies poligonales complementarias entre sí.

12. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el elemento de accionamiento (50) ejecutado en forma de tornillo se extiende a través de los elementos tensores (44', 44'') fuera de la pieza que recibe el perno de tracción (36), y porque la dimensión transversal de los elementos tensores (44', 44'') en la zona del elemento de accionamiento (50) es mayor que en la zona de las partes que comprenden el perno de tracción (36).

13. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los elementos parciales (10, 12) presentan canales de enfriamiento comunicados entre sí, presentando el primer elemento parcial (10), al menos un canal de entrada (64, 66) dispuesto alrededor de los elementos tensores (44', 44'') y dirigido hacia un punto de transferencia y el segundo elemento parcial (12), al menos un canal de alimentación (72, 82, 92), para una diversidad de elementos cortantes (80) unidos al punto de transferencia.

14. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 13, caracterizado porque el Punto de transición está ejecutado como canal anular (70) que comunica con al menos un canal de entrada (64, 66) y al menos un canal de alimentación (72).

15. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 14, caracterizado porque el canal anular (70) está limitado por una ranura circular en uno de los elementos parciales (12) y por una superficie de separación (20) que solapa la ranura en el otro elemento parcial (10).

16. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 13, caracterizado porque el punto de transición está conformado mediante aberturas de transición coincidentes en los dos elementos parciales (10, 12).

17. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 16, caracterizado porque los canales de alimentación (72, 82, 92), desviados de la aberturas de transición salen en el segundo elemento parcial (12) en la zona de los elementos cortantes (80).

18. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado por un elemento distribuidor (100) que encaja en el canal de alimentación (92), y que comprende ranuras de distribución (102) que conducen a los elementos cortantes (80) individuales, y se comunican con el canal de alimentación (92).

19. Sistema de herramientas giratorio según la reivindicación 18, caracterizado porque el elemento distribuidor (100) presenta un perno enchufable (104) que encaja en el segundo elemento parcial (12) con una orientación de rotación predeterminada.

20. Sistema de herramientas giratorio según alguna de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque el primer elemento parcial (10) está conformado como husillo de máquina, adaptador o portaherramientas y el segundo elemento parcial (12) está conformado como cabezal de herramienta.