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

constituida por un núcleo de caña (13) separado en una parte trasera (13.1) y al menos una parte delantera (13.2), yendo dispuesto sobre el núcleo de caña (13) 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, en donde la parte delantera (13.2) del núcleo de caña (13) y el conjunto delantero son retirables, mediante su extracción al exterior, dejando un hueco (19) en el que se puede alojar el eje giratorio trasero del cabezal, así como partes delanteras (13.2) del núcleo de caña (13) de diferentes longitudes y diámetros

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

Sector de la técnica

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

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 si 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 separable para máquinas herramientas, tales como fresadoras y mandrinadoras, permitiendo el montaje sobre el carnero de la máquina de cañas de diferentes diámetros y longitudes, así como diferentes cabezales, 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 separable objeto de la invención se constituye por un núcleo de caña que está separado 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 hacia el exterior, de manera que dicho núcleo de caña presenta una configuración modular que permite su separación durante la fase de trabajo de la máquina.

Sobre el núcleo de caña 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.

De esta manera, mediante la retirada conjunta hacia el exterior de la parte delantera del núcleo de caña y el conjunto delantero, se deja un hueco en el que se puede alojar el eje giratorio trasero del cabezal, con lo que se mejora el área de trabajo utilizable.

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 entre si 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.

Se ha previsto 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.

Se obtiene así una caña separable para máquinas herramientas que presenta unas características constructivas y funcionales muy ventajosas para la función de aplicación a la que se halla destinada, solventando el problema de disposición del eje "C" del cabezal y permitiendo el montaje selectivo de cañas con diferentes diámetros y longitudes.

Descripción de las figuras

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

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 por los casquillos giratorio y fijo están respectivamente realizados en una única unidad.

Las figuras 4A a 4C muestran la caña separable objeto de la invención, en donde la caña está separada en una parte trasera y al menos una parte delantera que es extraíble fuera del carnero.

La figura 5 muestra una vista en donde se observa como se resuelve con la caña separable de la invención el problema relacionado con la disposición del eje "C" del cabezal.

La...

1. Caña separable 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), caracterizada porque está constituida por un núcleo de caña (13) separado en una parte trasera (13.1) y al menos una parte delantera (13.2) que es retirable mediante su extracción al exterior; y porque sobre el núcleo de caña (13) va dispuesto al menos un conjunto delantero, el cual es retirable, mediante su extracción hacia el exterior, junto con la parte delantera (13.2) del núcleo de caña (13).

2. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera reivindicación, caracterizada porque el conjunto delantero que va dispuesto sobre el núcleo de caña (13) está formado por un casquillo giratorio (17) que está asociado, mediante unos rodamientos (16), respecto de una parte fija de la estructura de la máquina.

3. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada 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).

4. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada 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 separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada 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 separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada porque los rodamientos (16) son cojinetes con bajo coeficiente de rozamiento.

7. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada porque los rodamientos (16) son rodamientos de contacto angular de bolas.

8. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada porque los rodamientos (16) son cojinetes magnéticos.

9. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada porque los rodamientos (16) son cojinetes hidrodinámicos.

10. Caña separable para máquinas herramientas, de acuerdo con la primera y segunda reivindicación, caracterizada porque los rodamientos (16) son cojinetes aerostáticos.

11. Uso de una caña separable en máquinas herramientas que comprenden un núcleo de caña (13) que está separado en una parte trasera (13.1) y al menos una parte delantera (13.2), acoplándose a este núcleo de caña (13), 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 la parte delantera (13.2) del núcleo de caña (13) y el conjunto delantero se retiran, mediante su extracción hacia el exterior, dejando un hueco (19) en el que se puede alojar el eje (9) giratorio trasero del cabezal (7).