ELEMENTO DE AMARRE PARA PIEZAS, EN PARTICULAR TORNILLO DE BANCO.

Elemento de amarre para piezas, en particular tornillo de banco (10,

33, 40) con una primera mordaza (12, 34, 41) y una segunda mordaza (13, 35, 42) que están apoyadas en una bancada del carro (11), estando las resultantes de las fuerzas de apriete procedentes de las mordazas (12, 13, 34, 35, 41, 42) que actúan sobre las mordazas (12, 13, 34, 35, 41, 42) transmitidas a la bancada del carro (11) situadas en el plano de la fibra neutra (32) de la bancada del carro (11), caracterizado porque la primera mordaza (12, 34, 41) y/o la segunda mordaza (13, 35, 42) se apoyan mediante sendos bulones de articulación (20, 25; 36, 37; 43, 45) en una bancada de carro (11), estando situados en una fibra neutra (32) de la bancada del carro (11) unos orificios (29) para los bulones de articulación (20, 25; 36, 37; 43, 45)

La invención se refiere a un elemento de amarre para piezas, en particular un tornillo de banco, con una primera mordaza y una segunda mordaza que van apoyadas en una bancada del carro conforme al preámbulo de la reivindicación independiente 1, que se conoce por el documento FR 2559085.

Los tornillos de banco conocidos hasta la fecha ejercen por vía mecánica, hidráulica o neumática una fuerza de amarre que es absorbida a través del objeto que se trata de amarrar, es decir en general una pieza, por las mordazas que actúan como apoyos opuestos entre sí. Al hacerlo, se produce un momento de flexión que actúa sobre una bancada de carro en la que van guiadas las mordazas, y que hay que absorber mediante la rigidez de esta bancada de carro. Esto da lugar a deformaciones elásticas de la bancada del carro, que van en detrimento de la precisión de mecanizado. Para piezas que se tengan que mecanizar con alta precisión es por lo tanto necesario en los tornillos de banco conocidos construir la bancada del carro cada vez con mayor rigidez y por lo tanto más pesada. Al hacerlo hay que tener en cuenta también que debido a haber mejorado las herramientas, hoy día actúan sobre la pieza velocidades de mecanizado superiores y en consecuencia son mayores los esfuerzos de mecanizado que actúan sobre la pieza, y que es necesario absorber mediante un aumento de la fuerza de amarre que ha de ejercer el tornillo de banco. Esta mayor fuerza de amarre condiciona a su vez un mayor momento de flexión.

Partiendo de esto, se plantea el problema de crear un elemento de amarre, en particular un tornillo de banco, en el que condicionado por su diseño se evite que actúe un momento de flexión sobre la bancada del carro.

En el elemento de amarre conforme a la invención las resultantes de las fuerzas de apriete que actúan sobre las mordazas, transmitidas a la bancada del carro, están situadas en el plano de la fibra neutra de la bancada del carro.

Al amarrar una pieza se forma un circuito de fuerzas desde la pieza a través de las mordazas y la bancada del carro, debido a las fuerzas de amarre. Ahora se trata de que la fuerza transmitida de este modo a la bancada del carro quede situada en el plano de la fibra neutra de la bancada del carro. De este modo actúan en la bancada del carro ya únicamente unas fuerzas de tracción o compresión en la dirección longitudinal de la bancada del carro. Ya no aparece ningún momento de flexión que actúe sobre la bancada del carro.

La transmisión de fuerzas a la bancada del carro según la invención se puede conseguir de acuerdo con la invención por el hecho de que la primera mordaza y/o la segunda mordaza se apoyan cada una mediante un bulón de articulación en una bancada del carro, estando dispuestos unos orificios para los bulones de articulación en una fibra neutra de la bancada del carro. De este modo se reduce a cero el brazo de palanca mediante el cual se transmiten las fuerzas a la bancada del carro, debidas a las fuerzas de apriete, de modo que se evita totalmente un momento de flexión. Según que las mordazas estén realizadas como palancas de primer grado o palancas de segundo grado resultan únicamente fuerzas de compresión o de tracción que actúan sobre la bancada del carro. En consecuencia el órgano de accionamiento ejerce fuerzas de tracción o de compresión sobre las mordazas.

Las mordazas están realizadas preferentemente como palancas de dos brazos, correspondiéndole a uno de los brazos de la palanca una superficie de amarre, mientras que el otro brazo de palanca actúa sobre una barra de empuje. El dispositivo de amarre se duplica igualmente en un lado opuesto a la fibra neutra enfrente de la pieza, sólo que aquí se actúa sobre la barra de empuje en lugar de hacerlo sobre la pieza. Si los brazos de palanca en las mordazas son cada una de igual longitud se obtienen fuerzas iguales que actúan sobre la barra de empuje y sobre la pieza. En los tornillos de banco conocidos y debido a la clase de montaje de la mordaza fija, actúa siempre también sobre la bancada del carro una

componente de fuerza perpendicular a la fuerza de amarre. Esto se evita con el perfeccionamiento antes descrito. Sólo por este hecho y con independencia de la idea básica de la invención ya se consigue una reducción considerable del momento de flexión que actúa sobre la bancada del carro, de modo que este perfeccionamiento también se puede emplear ventajosamente con independencia de la idea básica.

El diseño conforme a la invención ofrece además de esto otra ventaja. Debido a la flexión de la bancada del carro y también debido a las fuerzas de compresión que actúan sobre las mordazas, éstas "vuelcan" hacia afuera en los elementos de amarre conocidos. Esto se ha compensado en los elementos de amarre conocidos aplicando unas medidas relativamente complicadas, los llamados elementos de tracción hacia abajo o mordazas de tracción hacia abajo. En los elementos de amarre conformes a la invención ya no se requieren estas medidas, especialmente si los bulones de articulación para las mordazas están dispuestos de tal modo que en las superficies de amarre resulte una componente de movimiento orientada hacia abajo.

Como órgano de accionamiento puede servir preferentemente un cilindro de un fluido a presión. También cabe imaginar un mecanismo de palanca de rodilla, accionamientos por husillo u otras soluciones mecánicas, hidráulicas, neumáticas o magnéticas.

Los tornillos de banco conocidos se accionan en parte directamente con fluido a presión a través de una alimentación hidráulica exterior. Pero además de esto se emplean también tornillos de banco en los que se acciona un émbolo hidráulico mediante un husillo. A la mordaza le corresponde entonces un émbolo de mayor diámetro. De este modo se intensifica la fuerza ejercida por el husillo en la proporción de las áreas de los dos émbolos y se transmite como fuerza de amarre. Esta clase de tornillos de banco se designan también tornillos de banco con multiplicación hidráulica de la fuerza.

En los tornillos de banco con multiplicación hidráulica de la fuerza, pero también en tornillos de banco con accionamiento hidráulico directo, la fuerza de amarre disponible o la transmisión de fuerzas están limitadas por la presión hidráulica y por el espacio de construcción disponible para las áreas de los émbolos.

Para evitar el inconveniente antes descrito y de acuerdo con un perfeccionamiento, el elemento de amarre conforme a la invención presenta, además de un primer cilindro de fluido a presión que acciona una de las dos mordazas, otro cilindro de fluido a presión que acciona la otra mordaza respectiva.

La segunda mordaza dispone por lo tanto de una alimentación propia de fluido a presión y despliega por su parte una fuerza de amarre adicional a la fuerza de amarre de la primera mordaza. La fuerza de amarre total está incrementada de este modo en la fuerza de amarre disponible gracias a la segunda mordaza.

El otro cilindro de fluido a presión está acoplado preferentemente de modo hidráulico o neumático con el primer cilindro de fluido a presión. De este modo sólo hay que prever una única alimentación de fluido a presión. De ahí resulta en ambos cilindros de fluido a presión una misma presión del fluido a presión. Por lo tanto, desde el punto de vista de diseño, lo más sencillo es que el segundo cilindro de fluido a presión y el primer cilindro de fluido a presión estén unidos entre sí por medio de una conducción de bypass. Esta solución es especialmente adecuada también para tornillos de banco con multiplicación hidráulica de la fuerza, en los que la fuerza del husillo se convierte en la presión del fluido a presión para el primer y para el otro cilindro de fluido a presión. Si entonces el área del émbolo del primer cilindro de fluido a presión y el del otro cilindro de fluido a presión son idénticos, se obtienen las mismas fuerzas de amarre para ambas mordazas.

El otro cilindro de fluido a presión está situado preferentemente en una bancada del carro del elemento de amarre. En la práctica las bancadas del carro son perfiles en forma de U sobre cuyas caras superiores van conducidas las mordazas. En la bancada del carro y debajo de las mordazas hay suficiente espacio para alojar el otro cilindro de fluido a presión, por lo que en conjunto no aumenta el tamaño de construcción del elemento de amarre.

Otras características de la invención se refieren a realizaciones constructivas del elemento de amarre.

La invención... [Seguir leyendo]

1. Elemento de amarre para piezas, en particular tornillo de banco (10, 33, 40) con una primera mordaza (12, 34, 41) y una segunda mordaza (13, 35, 42) que están apoyadas en una bancada del carro (11), estando las resultantes de las fuerzas de apriete procedentes de las mordazas (12, 13, 34, 35, 41, 42) que actúan sobre las mordazas (12, 13, 34, 35, 41, 42) transmitidas a la bancada del carro (11) situadas en el plano de la fibra neutra (32) de la bancada del carro (11), caracterizado porque la primera mordaza (12, 34, 41) y/o la segunda mordaza (13, 35, 42) se apoyan mediante sendos bulones de articulación (20, 25; 36, 37; 43, 45) en una bancada de carro (11), estando situados en una fibra neutra (32) de la bancada del carro (11) unos orificios (29) para los bulones de articulación (20, 25; 36, 37; 43, 45).

2. Elemento de amarre según la reivindicación 1, caracterizado porque las mordazas (12, 13, 41, 42) están realizadas como palancas de dos brazos, donde uno de los brazos de palanca tiene asignada una superficie de amarre (21, 24) y en el otro brazo de palanca ataca una barra de empuje (27, 46).

3. Elemento de amarre según la reivindicación 2, caracterizado porque los brazos de palanca tienen igual longitud.

4. Elemento de amarre según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque un órgano de accionamiento, en particular un cilindro de fluido a presión (15, 44), se apoya en una de las mordazas (12, 13), preferentemente en la primera mordaza (12), y la otra mordaza (13) se acciona mediante una barra de empuje (27, 46).

5. Elemento de amarre según la reivindicación 4, caracterizado porque el órgano de accionamiento es un cilindro de fluido a presión (15, 46).

6. Elemento de amarre según la reivindicación 5, caracterizado porque la primera mordaza (12) está accionada mediante un primer cilindro de fluido a presión (15) y a la segunda mordaza (13) le corresponde otro cilindro de fluido a presión (18).

7. Elemento de amarre según la reivindicación 6, caracterizado porque el otro cilindro de fluido a presión (18) está acoplado de forma hidráulica o neumática con el primer cilindro de fluido a presión (15).

8. Elemento de amarre según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el primer y el otro cilindro de fluido a presión (15, 18) están comunicados entre sí mediante una conducción de bypass (17).

9. Elemento de amarre según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque el primer cilindro de fluido a presión (15) y el otro cilindro de fluido a presión (18) presentan idéntico diámetro de émbolo.

10. Elemento de amarre según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el otro cilindro de fluido a presión

(18) está dispuesto dentro de la bancada del carro (11).