RODAMIENTO DE ANILLO, DE DESPLAZAMIENTO AXIAL Y HERRAMIENTA DE CONFORMACIÓN EQUIPADA CON DICHO RODAMIENTO.

Rodamiento (1), preferentemente de bolas, organizado alrededor de un eje (XX') de rotación,

comprendiendo dicho rodamiento (1) por lo menos un primer anillo (2) que delimita una primera superficie de rodamiento (21) y un segundo anillo (4) que delimita una segunda superficie de rodamiento (42), siendo dichos anillos (2, 4) coaxiales a dicho eje de rotación y presentando un movimiento relativo de rotación, estando montada por lo menos una fila de elementos de rodamiento (7), tales como bolas, en contacto rodante entre las superficies de rodamiento (21, 42) respectivas previstas en dichos anillos (2, 4), estando generalmente insertados dichos elementos de rodamiento (7) en una jaula (6) para mantenerlos entre sí según una separación angular predeterminada, constituyendo la primera superficie de rodamiento (21) una trayectoria de perfil ondulado, preferentemente sinusoidal, para conferir, en régimen constante de funcionamiento, un movimiento alternativo axial de dichos primer y segundo anillos entre sí, caracterizado porque comprende por lo menos una tercera superficie de rodamiento (31) que constituye una trayectoria de perfil ondulado dispuesta en un tercer anillo (3), coaxial a dichos primer y segundo anillos (2, 4), actuando esta tercera superficie de rodamiento (31) de perfil ondulado, dispuesta en el tercer anillo (3), cooperando o bien con la fila, dicha primera fila de elementos de rodamiento (7) en contacto con la primera superficie de rodamiento (21), o bien con una segunda fila de elementos de rodamiento (7') mantenidos entre sí con ayuda de una jaula (6') preferentemente solidaria en rotación con la jaula (6) que encierra la primera fila de elementos de rodamiento (7), estando insertada esta segunda fila de elementos de rodamiento (7') entre dicha tercera superficie de rodamiento (31) del tercer anillo (3) y una cuarta superficie de rodamiento (52) de un cuarto anillo (5), estando montado por lo menos uno de entre el tercer o cuarto anillos (3, 5) solidario en rotación, en régimen constante de funcionamiento, respectivamente con el primer o con el segundo anillo (2,4) y estando montados los anillos o los dos anillos solidarios en rotación, a saber, el primer y el tercer anillo (2,3) o el segundo y el cuarto anillo (4,5), de manera móvil axialmente uno respecto al otro para poder presentar un movimiento relativo alternativo axial, determinando la posición angular relativa de los primer o tercer anillos (2, 3) equipados con unas superficies de rodamiento (21, 31) de perfil ondulado, en cooperación con los elementos de rodamiento, la amplitud de los movimientos axiales de los anillos solidarios en rotación y que presentan entre sí un movimiento alternativo axial

La presente invención se refiere a un rodamiento, preferentemente de bolas, organizado alrededor de un eje de rotación, comprendiendo dicho rodamiento por lo menos un primer anillo que delimita una primera superficie de rodamiento y un segundo anillo que delimita una segunda superficie de rodamiento, siendo dichos anillos coaxiales a dicho eje de rotación y presentando un movimiento relativo de rotación, estando montados por lo menos una fila de elementos de rodamiento, tales como bolas, en contacto rodante entre las superficies de rodamiento respectivas previstas en dichos anillos, estando insertados dichos elementos de rodamiento generalmente en una jaula para mantenerlos entre sí según una separación angular predeterminada, constituyendo la primera superficie de rodamiento una trayectoria de perfil ondulado, preferentemente sinusoidal, para conferir, en régimen constante de funcionamiento, un movimiento alternativo axial de dichos anillos primero y segundo entre sí, así como una herramienta de conformación, tal como mecanizado, fresado, taladrado, del tipo que comprende un portaherramientas puesto en marcha mediante un bloque motor, integrando dicha herramienta por lo menos un rodamiento del tipo mencionado anteriormente.

Un rodamiento de este tipo, según el preámbulo de la reivindicación 1, es conocido a partir del documento DE 2345866 A.

La realización de un rodamiento apto para transformar un movimiento de rotación en un movimiento alternativo axial o de vaivén ya es conocido por los expertos en la materia.

De este modo, la patente US nº 3.443.446 propone una herramienta que integra un rodamiento con dos filas de elementos de rodamiento, montado entre una caja y un árbol de accionamiento en rotación, permitiendo este rodamiento conferir a la caja un movimiento alternativo axial con respecto al árbol. En esta solución, un collarín está conectado en rotación con el árbol y dispuesto entre cada fila de elementos de rodamiento. Este collarín presenta frente a cada fila de elementos de rodamiento una superficie de rodamiento en forma de onda. También están previstos dos anillos, fijados a la caja, que están dotados cada uno de una superficie de rodamiento en forma de onda también para permitir a los elementos de rodamiento seguir la forma de onda del collarín. Esta solución técnica permite perfectamente obtener un desplazamiento alternativo axial de la caja con respecto al árbol, aunque la amplitud de este desplazamiento alternativo

axial no es regulable.

La patente US nº 5.116.147 describe una herramienta que comprende un sistema de rodamiento antibloqueo. En este sistema de rodamiento, las superficies de rodamiento interior y exterior de los elementos de rodamiento son en diente de sierra para generar vibraciones y evitar así el bloqueo de las piezas de la herramienta que están en rotación una respecto a la otra. Sin embargo, no hay ninguna posibilidad de regulación de la amplitud de estas vibraciones.

De igual manera, las herramientas que integran un rodamiento, que permite conferir a un portaherramientas un movimiento alternativo de amplitud regulable, ya son conocidas por los expertos en la materia, tal como ilustra en particular la patente SU-1.161.258.

El hecho de conferir a un portaherramientas, junto a su movimiento de rotación, un movimiento alternativo, presenta un cierto número de ventajas, en particular en el caso de una aplicación para el mecanizado, y más en particular para el taladrado asistido por vibraciones de baja frecuencia.

Las ventajas de este desplazamiento alternativo son las siguientes, a saber, una evacuación fácil de las virutas fragmentadas de pequeño tamaño por las vibraciones, una reducción de la potencia de corte, una reducción del calentamiento del taladro que minimiza la necesidad de lubricante y permite el aumento de la productividad debido a la mejora de las condiciones de corte.

El inconveniente de la solución desarrollada en la patente SU-1.161.258 reside en el hecho de que la variación de la amplitud del movimiento alternativo axial conlleva necesariamente una modificación de la frecuencia del movimiento alternativo, modificación no deseada por el operario. Además, el rodamiento es un rodamiento destinado a la aplicación elegida difícilmente transponible a otra aplicación.

Por tanto, un objetivo de la presente invención es proponer un rodamiento cuyo diseño permita regular fácilmente la amplitud del movimiento alternativo de los anillos de dicho rodamiento sin que varíe la frecuencia del movimiento axial transmitido.

Otro objetivo de la presente invención es proponer una herramienta que integre un rodamiento del tipo mencionado anteriormente cuyo diseño permita una regulación fácil de la amplitud del movimiento axial de vaivén de la herramienta sin que varíe la frecuencia del movimiento de la herramienta.

Para ello, el objetivo de la invención es proporcionar un rodamiento,

preferentemente de bolas, organizado alrededor de un eje de rotación, comprendiendo dicho rodamiento por lo menos un primer anillo que delimita una primera superficie de rodamiento y un segundo anillo que delimita una segunda superficie de rodamiento, coaxiales a dicho eje de rotación y presentando un movimiento relativo de rotación, estando por lo menos una fila de elementos de rodamiento, tales como bolas, montados en contacto rodante entre las superficies de rodamiento respectivas previstas en dichos anillos, estando dichos elementos de rodamiento generalmente insertados en una jaula para mantenerlos entre sí según una separación angular predeterminada, constituyendo la primera superficie de rodamiento una trayectoria de perfil ondulado, preferentemente sinusoidal, para conferir, en régimen constante de funcionamiento, un movimiento alternativo axial de dichos anillos primero y segundo entre sí, caracterizado porque comprende por lo menos una tercera superficie de rodamiento que constituye una trayectoria de perfil ondulado dispuesta en un tercer anillo, coaxial a dichos anillos primero y segundo, actuando esta tercera superficie de rodamiento de perfil ondulado, dispuesta en el tercer anillo, conjuntamente o bien con la fila, denominada primera fila de elementos de rodamiento en contacto con la primera superficie de rodamiento, o bien con una segunda fila de elementos de rodamiento mantenidos entre sí con ayuda de una jaula preferentemente solidaria en rotación con la jaula que encierra la primera fila de elementos de rodamiento, estando insertada esta segunda fila de elementos de rodamiento entre dicha tercera superficie de rodamiento del tercer anillo y una cuarta superficie de rodamiento de un cuarto anillo, estando montado por lo menos uno de los anillos tercero o cuarto solidario en rotación, en régimen constante de funcionamiento, respectivamente con el primer o con el segundo anillo y estando montados los o dos de los anillos solidarios en rotación, a saber, el primer y el tercer anillo o el segundo y el cuarto anillo, de manera móvil axialmente uno respecto al otro para poder presentar un movimiento relativo alternativo axial, determinando la posición angular relativa de los anillos primero y tercero equipados con superficies de rodamiento de perfil ondulado, en actuación conjunta con los elementos de rodamiento, la amplitud de los movimientos axiales de los anillos solidarios en rotación y que presentan entre sí un movimiento alternativo axial.

Debe observarse que por régimen constante de funcionamiento se entiende las fases de funcionamiento del rodamiento durante las cuales la amplitud del movimiento alternativo axial de los anillos es constante.

Por tanto, el principio es poder generar, con ayuda de un mismo rodamiento, un movimiento alternativo axial, de amplitud regulable, superponiendo dos movimientos alternativos axiales de amplitud fija y de la misma frecuencia generados cada uno con ayuda de una superficie de rodamiento que constituye una trayectoria de perfil ondulado, obteniéndose la regulación de la amplitud modificando el desfase entre los dos movimientos y estableciéndose la frecuencia de las oscilaciones por el número de periodos de las superficies de rodamiento onduladas y la velocidad de rotación según el eje del rodamiento de los elementos de rodamiento con respecto a estas superficies. De este modo, por lo menos dos anillos del rodamiento presentan una superficie de rodamiento que constituye una trayectoria de perfil ondulado, preferentemente periódica y sinusoidal, que permite conferir a cada uno de los dos anillos, por actuación conjunta con los elementos de rodamiento, un movimiento...

1. Rodamiento (1), preferentemente de bolas, organizado alrededor de un eje (XX') de rotación, comprendiendo dicho rodamiento (1) por lo menos un primer anillo (2) que delimita una primera superficie de rodamiento (21) y un segundo anillo (4) que delimita una segunda superficie de rodamiento (42), siendo dichos anillos (2, 4) coaxiales a dicho eje de rotación y presentando un movimiento relativo de rotación, estando montada por lo menos una fila de elementos de rodamiento (7), tales como bolas, en contacto rodante entre las superficies de rodamiento (21, 42) respectivas previstas en dichos anillos (2, 4), estando generalmente insertados dichos elementos de rodamiento (7) en una jaula (6) para mantenerlos entre sí según una separación angular predeterminada, constituyendo la primera superficie de rodamiento (21) una trayectoria de perfil ondulado, preferentemente sinusoidal, para conferir, en régimen constante de funcionamiento, un movimiento alternativo axial de dichos primer y segundo anillos entre sí,

caracterizado porque comprende por lo menos una tercera superficie de rodamiento (31) que constituye una trayectoria de perfil ondulado dispuesta en un tercer anillo (3), coaxial a dichos primer y segundo anillos (2, 4), actuando esta tercera superficie de rodamiento (31) de perfil ondulado, dispuesta en el tercer anillo (3), cooperando o bien con la fila, dicha primera fila de elementos de rodamiento (7) en contacto con la primera superficie de rodamiento (21), o bien con una segunda fila de elementos de rodamiento (7') mantenidos entre sí con ayuda de una jaula (6') preferentemente solidaria en rotación con la jaula (6) que encierra la primera fila de elementos de rodamiento (7), estando insertada esta segunda fila de elementos de rodamiento (7') entre dicha tercera superficie de rodamiento (31) del tercer anillo (3) y una cuarta superficie de rodamiento (52) de un cuarto anillo (5), estando montado por lo menos uno de entre el tercer o cuarto anillos (3, 5) solidario en rotación, en régimen constante de funcionamiento, respectivamente con el primer o con el segundo anillo (2,4) y estando montados los anillos o los dos anillos solidarios en rotación, a saber, el primer y el tercer anillo (2,3) o el segundo y el cuarto anillo (4,5), de manera móvil axialmente uno respecto al otro para poder presentar un movimiento relativo alternativo axial, determinando la posición angular relativa de los primer o tercer anillos (2, 3) equipados con unas superficies de rodamiento (21, 31) de perfil ondulado, en cooperación con los elementos de rodamiento, la amplitud de los movimientos axiales de los anillos solidarios en rotación y que presentan entre sí un

movimiento alternativo axial.

2. Rodamiento (1) según la reivindicación 1, del tipo que comprende una segunda fila de elementos de rodamiento (7'),

caracterizado porque dos (4,5) de los anillos (2,3 ó 4,5) solidarios en rotación están realizados en una sola pieza.

3. Rodamiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque las superficies de rodamiento (21, 31) de perfil ondulado del primer y tercer anillos (2, 3), denominados anillos de perfil ondulado, están dirigidas hacia la superficie de rodamiento (42, 52) exenta de perfil ondulado del segundo anillo (4) o de los anillos segundo y cuarto (4, 5), denominado(s) anillo(s) liso(s), formando este primer y tercer anillos (2, 3) con una superficie de rodamiento de perfil ondulado o bien los anillos interiores (2, 3) de dicho rodamiento, o bien los anillos exteriores (2, 3) de dicho rodamiento.

4. Rodamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque los elementos de rodamiento son bolas y porque la superficie de rodamiento (21, 31, 42, 52) de cada anillo (2, 3, 4, 5) adopta sensiblemente a la forma de un cuarto de toro o de un semitoro para delimitar, en disposición coaxial de los anillos, por lo menos una cavidad de alojamiento de los elementos de rodamiento (7, 7').

5. Rodamiento según una de las reivindicaciones 1 a 4,

caracterizado porque las superficies de rodamiento (21, 31) que disponen una trayectoria de rodamiento de perfil ondulado en forma general de sinusoide son idénticas de un anillo a otro.

6. Rodamiento según una de las reivindicaciones 1 a 5,

caracterizado porque por lo menos una de las superficies de rodamiento (21, 31) que constituye una trayectoria de perfil ondulado presenta n ondulaciones con una componente axial, presentando estas ondulaciones una simetría angular de ángulo 2 π/n alrededor de dicho eje de rotación del rodamiento, estando los elementos de rodamiento (7, 7') en número igual al número n de ondulaciones o a un submúltiplo entero de este número, estando distribuidos estos elementos de rodamiento (7, 7') de manera equiangular alrededor del eje (XX') de rotación de dicho rodamiento (1).

7. Rodamiento (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque la posición angular relativa del primer y tercer anillos (2, 3), equipados con una superficie de rodamiento (21, 31) de perfil ondulado, es regulable por desplazamiento angular de dichos anillos uno respecto al otro, o bien de manera manual,

o bien por medio de un mecanismo (15, 16) motorizado de accionamiento en rotación de uno de los anillos con respecto al otro para permitir la regulación de la amplitud de los movimientos axiales transmitidos.

8. Rodamiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque

el primer y tercer anillos, equipados con una superficie de rodamiento de perfil ondulado, pueden desplazarse angularmente uno respecto al otro y porque uno (3) de los anillos (2, 3), equipado con una superficie de rodamiento (31) de perfil ondulado, comprende unas marcas visuales de su posición angular, o bien con respecto al otro anillo

(2) equipado con una superficie de rodamiento (21) de perfil ondulado, o bien con respecto a una referencia externa a dicho rodamiento a la cual el rodamiento está acoplado.

9. Rodamiento según una de las reivindicaciones 1 a 8,

caracterizado porque comprende por lo menos cuatro anillos (2, 3, 4, 5) y dos jaulas de elementos de rodamiento que pueden desplazarse angularmente uno respecto al otro para permitir la regulación de la amplitud de los movimientos axiales transmitidos.

10. Herramienta de conformación, tal como taladrado, fresado, mecanizado, del tipo que comprende un portaherramientas (9) accionado en rotación mediante un bloque motor (8) del cual es solidario en rotación,

caracterizada porque el portaherramientas (9) presenta, con respecto al bloque motor (8), un movimiento alternativo axial de amplitud regulable independientemente de la frecuencia por medio de un rodamiento (1), según una de las reivindicaciones 1 a 9, interpuesto entre el bloque motor (8) y el portaherramientas (9).

11. Herramienta de conformación según la reivindicación 10, caracterizada porque comprende unos medios de indexación de un anillo con

superficie de rodamiento de perfil ondulado con respecto a otro anillo con una superficie

de rodamiento de perfil ondulado o con respecto al bloque motor (8).

12. Herramienta de conformación según una de las reivindicaciones 10 y 11, caracterizada porque comprende por lo menos un medio (18) de medición de la amplitud del movimiento alternativo de traslación del portaherramientas (9) y unos medios (15, 16) de control de la posición angular relativa de los anillos con superficie de rodamiento de perfil ondulado en función de la amplitud determinada por el o los medio(s) (18) de medición.

13. Herramienta según una de las reivindicaciones 10 a 12, siendo dicho rodamiento (1) del tipo que comprende cuatro anillos (2, 3, 4, 5), dos anillos interiores (4, 5) y dos anillos exteriores (2, 3), y dos filas de elementos de rodamiento (7, 7') conectadas en rotación, accionando dicho bloque motor (8) en rotación uno de los anillos interiores (4), caracterizada porque está previsto un tope de bolas (30) entre el otro anillo interior (5) del rodamiento (1) y dicho bloque motor (8).