Caña retraible para máquinas herramientas y uso de dicha caña retraible en máquinas herramientas,

constituida por un núcleo de caña (13), sobre el cual va dispuesto al menos un conjunto delantero formado por un casquillo giratorio (17) que está asociado, mediante unos rodamientos (16), respecto de una parte fija de la estructura de la máquina, siendo este conjunto delantero retirable, mediante extracción hacia el exterior o desplazamiento hacia el interior, dejando un hueco (19) en el que se puede alojar el eje giratorio trasero del cabezal

Caña retraible para máquinas herramientas y uso de dicha caña retraible en máquinas herramientas.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el cambio de cabezales en máquinas herramientas, tales como fresadoras y mandrinadoras, proponiendo para ello una caña retraible que permite el montaje de diferentes cabezales, quedando el eje giratorio trasero del cabezal en el interior de la máquina herramienta.

Estado de la técnica

Dentro del sector de la máquina herramienta existen diferentes tipos de máquinas, tales como fresadoras y mandrinadoras, las cuáles se componen de una mesa horizontal fijada al suelo sobre la que se dispone una pieza a mecanizar, una columna sobre la que desliza verticalmente un carro o consola en cuyo interior se dispone un carnero y/o una caña que desliza horizontalmente en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la mesa.

Estas máquinas presentan diferentes tipos de morfologías en función de los movimientos de sus distintas partes estructurales; así, la mesa en la que se dispone la pieza a mecanizar puede estar fija sobre el suelo, mientras que la columna dispone de un movimiento de traslación sobre el plano horizontal; pudiendo ser la mesa la que presente el movimiento de traslación en el plano horizontal y la columna estar fija; o puede darse el caso de poseer tanto la columna como la mesa un movimiento de traslación en dicho plano horizontal.

En función del tipo de mecanizado que se desee realizar se dispone un tipo de herramienta u otra, por ejemplo, si se desea mandrinar un agujero, en el extremo de la caña se dispone una herramienta de mandrinado que queda enfrentada a la pieza, en donde el mínimo diámetro de mecanizado viene condicionado por el diámetro de la caña, y la máxima profundidad por la longitud y recorrido axial de la caña, o por la suma de las longitudes de la caña y del carnero en caso de existir este último. Por otro lado si lo que se desea realizar es un fresado en ángulos diferentes en el espacio, la caña se traslada hasta su posición mas retraída, permitiendo el acople de un cabezal de fresado sobre el carnero o sobre el carro si no existiese el carnero y en donde la caña se conecta a un eje giratorio trasero del cabezal.

En este tipo de máquinas herramientas la caña puede ir dispuesta en el interior del carnero o en el interior del carro, en función del tipo de máquina, pero en ambos casos la caña está realizada en una o varias piezas que se unen entre sí de forma sólida y no separable durante la fase de trabajo de la máquina, formando una única unidad. Esta caña se dispone en el interior de un conjunto formado por un casquillo giratorio que rota de manera solidaria con la caña y que se asocia por medio de unos rodamientos con un casquillo fijo que se dispone incorporado al carnero o al carro de la máquina. También puede darse el caso de no existir el casquillo fijo, alojándose los rodamientos directamente en el carnero o el carro, en donde está directamente reproducida la forma del casquillo fijo.

Esta solución presenta el inconveniente de que el cabezal de fresado queda demasiado largo cuando se dispone sobre el carnero o el carro, es decir la herramienta que se monta en el cabezal queda alejada de la columna de la máquina y por tanto se pierde área de trabajo. Concretamente el eje giratorio trasero del cabezal, denominado eje "C" del cabezal, queda por fuera y no puede entrar dentro del carnero, o del carro, porque hace tope contra la caña y el conjunto formado por los casquillos giratorio y fijo.

Por todo ello se hace necesario disponer de una solución que permita la incorporación del eje "C" del cabezal en el interior del carnero o del carro, con lo que la herramienta de trabajo del cabezal queda más próxima a la columna de la máquina y por lo tanto se mejora el área de trabajo, este hecho es particularmente relevante para utilizar el máximo recorrido transversal del cabezal o de la mesa, y tener el máximo área de trabajo en piezas de grandes dimensiones.

Objeto de la invención

De acuerdo con la presente invención se propone una caña retraible para máquinas herramientas, tales como fresadoras y mandrinadoras, la cual permite el montaje de diferentes cabezales sobre el carnero de la máquina, quedando el eje "C" del cabezal, es decir el eje giratorio trasero del mismo, interiorizado en el carnero. La invención se describe para el caso de máquinas herramientas con carnero y caña dispuestos en el interior de un carro de traslación vertical, no obstante el concepto de la invención no se ve alterado para el caso de máquinas que no disponen de carnero, en las que la caña está montada directamente en el carro de la máquina.

La caña retraible objeto de la invención está constituida por un núcleo de caña sobre el cual van dispuestos un conjunto trasero y al menos un conjunto delantero, en donde el conjunto trasero está formado por un casquillo giratorio que está asociado mediante unos rodamientos directamente con el carnero o a través de un casquillo fijo que va acoplado al carnero, de manera que el núcleo de caña rota de forma solidaria con el casquillo giratorio, y en donde el conjunto delantero está formado por otro casquillo giratorio que está asociado mediante otros rodamientos respecto de una parte fija de la estructura de la máquina, siendo este conjunto delantero retirable de forma automática, mediante extracción hacia el exterior o desplazamiento hacia el interior, dejando un hueco en el que se puede alojar el eje giratorio trasero del cabezal.

En un ejemplo de realización preferente de la invención, en donde el conjunto delantero es retirable mediante su extracción hacia el exterior, la parte fija de la estructura de la máquina, con la que se asocia mediante los rodamientos el casquillo giratorio del conjunto delantero, es un casquillo fijo que forma parte de dicho conjunto delantero. Los casquillos giratorios de ambos conjuntos delantero y trasero se establecen en retención para su giro sincronizado, a través de unos medios de unión adecuados, mientras que el casquillo fijo del conjunto delantero dispone de unos medios de anclaje para su acoplamiento automático con el carnero.

Con todo ello así, llevando el núcleo de caña hasta su posición más retraída en el interior del carnero y a través de la retirada del conjunto delantero mediante su extracción hacia el exterior, se deja un hueco en el que es susceptible de alojarse el eje giratorio trasero del cabezal, con lo que se mejora el área de trabajo utilizable.

Se ha previsto la posibilidad de que los conjuntos delantero y trasero vayan separados una cierta distancia, de manera que el conjunto delantero pueda retirarse mediante su desplazamiento hacia el interior, así, con el desplazamiento del núcleo de caña a su posición más retraída se deja igualmente un hueco en donde se puede alojar el eje giratorio trasero del cabezal.

Se ha previsto igualmente que los rodamientos que se disponen entre los casquillos giratorios y los casquillos fijos sean rodamientos de contacto angular de bolas, con lo que consigue aumentar la velocidad de giro y se minimizan los rozamientos. No obstante, sin alterarse el concepto de la invención, también pudieran ser otros tipos de cojinetes, como por ejemplo, cojinetes magnéticos, hidrostáticos, aerostáticos, u otros tipos de cojinetes que presenten un bajo coeficiente de rozamiento.

Según otro ejemplo de realización de la invención, el núcleo de caña está separada en una parte trasera dispuesta de manera permanente en el interior del carnero y al menos una parte delantera que es retirable mediante su extracción al exterior junto con el conjunto delantero, de manera que se deja un hueco para alojar el eje giratorio trasero del cabezal.

Se obtiene así una caña retraible para máquinas herramientas que presenta unas características constructivas y funcionales muy ventajosas para la función de aplicación a la que se halla destinado, solventando el problema de disposición del eje "C" del cabezal.

Descripción de las figuras

Las figuras 1A a 1D muestran unas vistas esquemáticas de diferentes tipos de máquinas herramientas.

La figura 2 muestra el problema relacionado con la técnica convencional de la disposición del eje "C" del cabezal, quedando este por fuera del carnero y carro de la máquina.

Las figuras 3A y 3B muestran la configuración de una caña relacionada con la técnica convencional, en donde la caña y el conjunto formado...

1. Caña retraible para máquinas herramientas, de aplicación en máquinas que comprenden una mesa (1) horizontal sobre la que se dispone una pieza (3) a mecanizar, una columna (4) sobre la que desliza verticalmente un carro (5) que comporta un carnero (8) en el que se dispone una caña (6) a la que se acopla, por medio de un eje (9), un cabezal (7), caracterizado porque está constituida por un núcleo de caña (13), sobre el cual va dispuesto al menos un conjunto delantero formado por un casquillo giratorio (17) que está asociado, mediante unos rodamientos (16), respecto de una parte fija de la estructura de la máquina, siendo este conjunto delantero retirable, mediante extracción hacia el exterior o desplazamiento hacia el interior, dejando un hueco (19) en el que se puede alojar el eje (9) giratorio trasero del cabezal (7).

2. Caña retraible para maquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque la parte fija de la estructura de la máquina, con la que se asocia mediante los rodamientos (16) el casquillo giratorio (17), es un casquillo fijo (18) que forma parte del conjunto delantero y que dispone de unos medios de anclaje (21) para acoplarse al carnero (8).

3. Caña retraible para maquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque el núcleo de caña (13) está separada en una parte trasera (13.1) dispuesta de manera permanente en el interior del carnero (8) y al menos una parte delantera (13.2) que es retirable mediante su extracción al exterior junto con el conjunto delantero.

4. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizado porque el conjunto delantero es adaptable en su interior en correspondencia con partes delanteras (13.2) del núcleo de caña (13) de diferentes diámetros.

5. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la tercera reivindicación, caracterizado porque el conjunto delantero es susceptible de complementarse con un módulo (26) para adaptar partes delanteras (13.2) del núcleo de caña (13) de longitud sobredimensionada.

6. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los rodamientos (16) son cojinetes con bajo coeficiente de rozamiento.

7. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los rodamientos (16) son rodamientos de contacto angular de bolas.

8. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los rodamientos (16) son cojinetes magnéticos.

9. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los rodamientos (16) son cojinetes hidrodinámicos.

10. Caña retraible para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizado porque los rodamientos (16) son cojinetes aerostáticos.

11. Uso de una caña retraible en máquinas herramientas que comprenden un núcleo de caña (13) al que se acopla, por medio de un eje (9), un cabezal (7), y sobre el cual va dispuesto al menos un conjunto delantero formado por un casquillo giratorio (17) que está asociado, mediante unos rodamientos (16), respecto de una parte fija de la estructura de la máquina, caracterizado porque mediante la retirada del conjunto delantero se deja un hueco (19) en el que se puede alojar el eje (9) giratorio trasero del cabezal (7).

12. Uso de una caña retraible en máquinas herramientas, de acuerdo con la onceava reivindicación, caracterizado porque el conjunto delantero se retira mediante su extracción hacia el exterior.

13. Uso de una caña retraible en máquinas herramientas, de acuerdo con la onceava reivindicación, caracterizado porque el conjunto delantero se retira mediante su desplazamiento hacia el interior.

14. Uso de una caña retraible en máquinas herramientas, de acuerdo con la onceava reivindicación, caracterizado porque el núcleo de caña (13) se separa en una parte trasera (13.1) y al menos una parte delantera (13.2) que se retira mediante su extracción al exterior junto con el conjunto delantero, dejando un hueco (19) para alojar el eje (9) giratorio trasero del cabezal (7).