TORNILLO DE BANCO CON MECANISMO REFORZADOR.

Tornillo de banco con mecanismo reforzador (1), presentando el mecanismo reforzador (1) un grupo constructivo primario (P) y un grupo secundario reforzador (S),

comprendiendo el grupo constructivo primario (P) un elemento primario cuneiforme (2) con, como mínimo, una primera cuña (27) y una segunda cuña (26) y presentando, en cada caso, cada cuña dos superficies de cuña cónicas ordenadas (26a, 26b, 27a, 27b) y el elemento primario (2), como también el grupo constructivo secundario (S), son movibles en línea recta, estando dispuestos entre el grupo constructivo primario (P) y el grupo constructivo secundario (S) un primer y un segundo par de rodillos (6, 7) en contacto uno con el otro, caracterizado por el hecho de que cada rodillo (6a, 6b, 7a, 7b) del, como mínimo, primer y segundo par de rodillos (6, 7) tiene asignado, exactamente, una superficie de cuña (26a, 26b, 27a, 27b) en contacto constante

La invención se refiere a un tornillo de banco con mecanismo reforzador, presentando el mecanismo reforzador un grupo constructivo primario y un grupo secundario reforzador, comprendiendo el grupo constructivo primario un elemento primario cuneiforme con, como mínimo, una primera cuña y una segunda cuña y presentando, en cada caso, cada cuña dos superficies de cuña cónicas ordenadas y el elemento primario, como también el grupo constructivo secundario, son movibles en línea recta, estando dispuestos entre el grupo constructivo primario y el grupo constructivo secundario un primer y un segundo par de rodillos en contacto uno con el otro.

Para sujetar de forma segura y duradera una pieza de trabajo en un tornillo de banco para el mecanizado con arranque de viruta se usan mecanismos reforzadores.

Un mecanismo reforzador de este tipo se describe, por ejemplo, en el modelo de utilidad DE 78 30 221 U1. El mecanismo reforzador presenta un elemento primario cuneiforme desplazable entre un primer par de dos rodillos en imagen invertida respecto de un plano de simetría a lo largo del plano de simetría y un elemento secundario desplazable en el mismo sentido. Unos rodillos movibles libremente del primer par de rodillos se apoyan, por una parte, en una superficie de apoyo estacionaria y, por otra parte, en un rodillo movible libremente de eje paralelo de un segundo par de rodillos, estando el par de rodillos dispuesto desplazado respecto del primer par de rodillos en el sentido a la punta de cuña y los rodillos del segundo par de rodillos se apoyan en superficies de contraapoyo del elemento secundario. Las superficies de apoyo del par de rodillos incluyen con el plano de simetría un ángulo de inclinación menor que 90º.

Para el centrado del segundo par de rodillos en la posición inicial en imagen invertida respecto del plano de simetría, se han dispuesto superficies de centraje entre los rodillos y dicho segundo par de rodillos. Los rodillos tangenciales entre sí y sus superficies de apoyo son mantenidos en contacto constante por medio de una disposición de resortes que actúa sobre el elemento secundario. El diámetro de rodillos, el ángulo de inclinación de las superficies de apoyo y el ángulo de la cuña del elemento primario han sido escogidos de modo tal, que en todas las posiciones de trabajo del mecanismo reforzador, los ejes de dos rodillos tangenciales entre sí se encuentran siempre en el lado de la línea de unión vuelto hacia el plano de simetría, entre las líneas de contacto de dichos rodillos con sus superficies de apoyo. Los mecanismos reforzadores de este tipo tienen en sus superficies de contacto considerables componentes de fricción y, por lo tanto, para fuerzas elevadas son de marcha dura o no apropiados. Se presenta un así llamado deslizamiento por rodadura, condicionado por los diferentes ángulos en la superficie de apoyo estacionaria y la superficie de apoyo.

El estado más actual de la técnica, el documento GB 614 905, describe un mecanismo reforzador con una leva en forma de barra con dos secciones cuneiformes conectadas con una sección cilíndrica. Dos pares de rodillos reactivos contactan una leva, actuando siempre un par de rodillos en la sección cilíndrica.

Por lo demás, se conocen mecanismos reforzadores con un movimiento de rodadura más acentuado en la formación de fuerza. Si bien es cierto que los mismos tienen componentes de fricción menores y, por lo tanto, necesitan esfuerzos de comando relativamente menores, con grandes cargas son muy propensos a roturas y fallos y, consecuentemente, menos aptos debido a que, en particular, entre los elementos de apoyo se usan bolas o bien placas de guía para los cuerpos de rodillo.

La presente invención tiene el objetivo de crear un tornillo de banco con un mecanismo reforzador del tipo mencionado inicialmente, que supera las desventajas del estado actual de la técnica mediante una realización mejorada, evitando, a ser posible, los componentes de fricción en los rodillos.

Dicho objetivo es conseguido porque cada rodillo del, como mínimo, primer y segundo par de rodillos tiene asignado, exactamente, una superficie de cuña en contacto constante.

Una ventaja sustancial de la invención es el hecho de que cada rodillo tiene asignado, exactamente, una superficie de cuña del elemento primario. Por lo tanto, los cuatro rodillos de los dos pares de rodillos son asignados, exactamente, a las cuatro superficies de cuña, encontrándose situadas, respectivamente, dos superficies de cuña en cada lado del elemento primario. De este modo, la disposición ha sido escogida tan acertadamente, que se realiza un movimiento rodante permanente, que se consigue mediante el hecho de que las superficies de cuña tienen asignadas, respectivamente, sólo un rodillo y no, como en el estado actual de la técnica, dos rodillos. Ello permite que, en el modelo geométrico relativamente complicado, la superficie de cuña pueda ser, exactamente, conformada para asegurar, por un lado, la ampliación de fuerza deseada y, por otro lado, el movimiento de rodadura deseado. Ello ya no se puede asegurar mediante las soluciones de acuerdo con el estado actual de la técnica, en particular ante fuerzas elevadas, el uso doble de superficies de cuña excluye una optimización correspondiente de la superficie de cuña respectiva sobre el movimiento de rodadura de un rodillo. De ello resulta que dichos rodillos, en vez de realizar un movimiento de rodadura, comienzan a deslizarse, o sea, a patinar, lo que con las fuerzas elevadas que deben ser convertidas por el mecanismo reforzador, producen, inevitablemente, un agarrotamiento. Por lo tanto, los componentes de fricción en los rodillos son minimizadamente pequeñas. En relación a las fuerzas se consigue una cinemática estable que conduce a un movimiento puro de rodadura en la zona de carga elevada. El diseño (superficies de cuña y/o ángulos de cuña) de las dos cuñas conduce a una mayor variabilidad en el dimensionamiento y diseño del mecanismo reforzador, al mismo tiempo con esfuerzos de comando relativamente pequeños.

Preferentemente, el elemento primario cuneiforme está conformado como cuña doble, con una primera cuña y, dispuesta inmediatamente detrás, una segunda cuña. En este caso, la primera cuña está dispuesta en el extremo delantero del elemento primario. La primera cuña tiene asignado el primer par de rodillos y la segunda cuña el segundo par de rodillos y cada superficie de cuña actúa sobre el rodillo correspondiente. Por lo tanto, se consigue una construcción compacta que realiza un mecanismo reforzador muy eficaz con una carrera reducida.

Ventajosamente, la primera cuña se ha dispuesto en el extremo delantero del elemento primario. El elemento primario es movible en el sentido de actuación en dirección al grupo constructivo secundario. La primera cuña se encuentra de cara al grupo constructivo secundario y actúa con un primer par de rodillos que está en contacto con el grupo constructivo secundario.

Preferentemente, en el estado inactivo del mecanismo reforzador, el segundo par de rodillos, en contacto con el grupo constructivo primario, se encuentra en contacto con la segunda cuña. Por lo tanto, en estado no activo la cuña doble está sujetada con firmeza y sólo permite la carrera hacia un estado reforzante activo.

Con el movimiento del elemento primario en sentido a las puntas de cuña, el primer par de rodillos y el segundo par de rodillos pueden rodar recíprocamente en puntos de contacto comunes en movimiento, presentes, esencialmente, en imagen invertida. Por lo tanto, se realiza un movimiento puro de rodadura en la zona de carga elevada.

Para producir un movimiento de rodadura armónico entre los pares de rodillos consecutivos, particularmente en el segundo par de rodillos, la relación de un ángulo de cuña primario (α), entre el eje de simetría y una superficie de cuña de la primera cuña, respecto del segundo ángulo de cuña primaria (β), entre el eje de simetría y una superficie de cuña de la segunda cuña es, más o menos, 4/1 a 4/3, preferentemente 2/1, aproximadamente, particularmente preferente 3/2.

Para conseguir una realización a ser posible delgada del elemento primario cuneiforme, es decir, del perno de cuña, la primera cuña del elemento primario está conformada con un primer ángulo de cuña primario (α) respecto del eje de simetría entre 10º a 45º, aproximadamente, preferentemente entre 15º a 25º, aproximadamente, particularmente preferente de 20º, aproximadamente.

Ventajosamente, la segunda cuña del elemento primario... [Seguir leyendo]

1. Tornillo de banco con mecanismo reforzador (1), presentando el mecanismo reforzador (1) un grupo constructivo primario (P) y un grupo secundario reforzador (S), comprendiendo el grupo constructivo primario (P) un elemento primario cuneiforme (2) con, como mínimo, una primera cuña (27) y una segunda cuña (26) y presentando, en cada caso, cada cuña dos superficies de cuña cónicas ordenadas (26a, 26b, 27a, 27b) y el elemento primario (2), como también el grupo constructivo secundario (S), son movibles en línea recta, estando dispuestos entre el grupo constructivo primario (P) y el grupo constructivo secundario (S) un primer y un segundo par de rodillos (6, 7) en contacto uno con el otro, caracterizado por el hecho de que cada rodillo (6a, 6b, 7a, 7b) del, como mínimo, primer y segundo par de rodillos (6, 7) tiene asignado, exactamente, una superficie de cuña (26a, 26b, 27a, 27b) en contacto constante.

2. Tornillo de banco según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el elemento primario cuneiforme (2) está conformado como cuña doble, con una primera cuña (27) y, dispuesta inmediatamente detrás, una segunda cuña (26) y/o la primera cuña (27) del elemento primario (2) está conformada con un primer ángulo de cuña primario (α) de una superficie de cuña respecto del eje de simetría (5) entre 10º a 45º, aproximadamente, preferentemente entre 15º a 25º, aproximadamente, particularmente preferente de 20º, aproximadamente y/o la segunda cuña (26) del elemento primario (2) con un segundo ángulo de cuña primario (β) de una superficie de cuña respecto del eje de simetría (5) está conformado con un ángulo entre 5º a 35º, aproximadamente, preferentemente entre 10º a 15º, particularmente de 12º, aproximadamente.

3. Tornillo de banco según una o ambas reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la primera cuña (27) está dispuesta en el extremo delantero del elemento primario (2) y/o la primera cuña (27) tiene asignado el primer par de rodillos (7) y la segundo cuña (26) tiene asignado el segundo par de rodillos (6) y cada superficie de cuña (26a, 26b, 27a, 27b) actúa sobre el rodillo (6a, 6b, 7a, 7b) correspondiente y/o en el estado inactivo del mecanismo reforzador, el segundo par de rodillos (6), en contacto con el grupo constructivo primario (P), se encuentra en contacto con la segunda cuña (26) y con el movimiento del elemento primario (2) en sentido a las puntas de cuña, el primer par de rodillos (7) y el segundo par de rodillos (6) pueden rodar recíprocamente en puntos de contacto (22) comunes en movimiento, presentes, esencialmente, en imagen invertida.

4. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que la relación de un ángulo de cuña primario (α), entre el eje de simetría (5) y una superficie de cuña de la primera cuña (27), respecto del segundo ángulo de cuña primaria (β), entre el eje de simetría y una superficie de cuña de la segunda cuña (26) es, más o menos, 4:1 a 4:3, preferentemente 2:1, aproximadamente, particularmente preferente 3:2 y/o el elemento primario cuneiforme (2) está conformado plano respecto de un plano de simetría situado sobre el eje de simetría (5) y respecto del que los dos pares de rodillos (6, 7) en contacto se encuentran dispuestos en imagen invertida o que el elemento primario cuneiforme (2) está configurado simétrico por rotación y/o la transición de perfil de la segunda cuña (26) del elemento primario (2) al perfil de cuña de la primera cuña (27) del elemento primario cuneiforme (2) está configurada con un radio que se corresponde, en lo esencial, al radio de un rodillo (6a, 6b) del segundo par de rodillos (6) y que en el caso de movimiento del elemento primario (2) en sentido a las puntas de cuña, los rodillos (6a, 6b) pueden ser rodados, al menos en parte, en puntos de contacto (28) variables en contra del sentido a las puntas, sobre las superficies de cuña (26a, 27a) de la segunda cuña (26).

5. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que una superficie de contraapoyo (9) perteneciente al grupo constructivo secundario, contactada por el primer par de apoyos de rodillo (7), está conformada simétricamente hacia fuera respecto de un plano perpendicular al eje de simetría (5) con un ángulo de contraapoyo (δ) entre 0º y 20º, aproximadamente, preferentemente de 10º, aproximadamente, extendiéndose, en particular, dicha superficie de contraapoyo (9) inclinada, en cada caso, más o menos desde el eje de rotación (13a, 13b) del rodillo (7a, 7b) respectivo proyectado sobre la superficie de contraapoyo (9), de modo que resulta, vista en sección transversal, una superficie de contraapoyo (9) cóncava y/o la superficie de contraapoyo (9) en sí está configurada plana y en el movimiento del elemento primario (2) en sentido a las puntas de cuña, los rodillos (7a, 7b) en la superficie de contraapoyo (9) pueden ser rodados en imagen invertida en puntos de contacto (24) que se desplazan y/o las superficies de contraapoyo (9) están conformadas curvadas, elípticas, convexas o como arco de círculo o de secciones de diferente configuración.

6. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que una superficie de apoyo (4a, 4b), perteneciente al grupo constructivo primario (P), e inclinada respecto del eje de simetría (5), que contacta el segundo par de apoyos de rodillo (6) forma un ángulo de apoyo (τ) respecto de la perpendicular del eje de simetría (5) entre, más o menos, 15º a 45º, preferentemente 30º, aproximadamente, y en el movimiento del elemento primario (2) en sentido a las puntas de cuña, los rodillos (6a, 6b) en la superficie de apoyo (4a, 4b) pueden ser rodados en imagen invertida en puntos de contacto (20) divergentes y/o las superficies de apoyo están conformadas curvadas, elípticas, convexas o como arco de círculo o de secciones de diferente configuración.

7. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que los pares de apoyo de rodillos (6, 7) presentan, en cada caso, respectivamente, diámetros (D) iguales o casi iguales y/o la relación entre el diámetro (D) de un apoyo de rodillos y el radio (R) de un apoyo cilíndrico (3) del grupo constructivo primario

(P) o del contraapoyo (8) del grupo constructivo secundario (S) es de 2/3 a 4/5, aproximadamente, particularmente preferentemente de 3/4, aproximadamente.

8. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que una superficie de apoyo (4a) del grupo constructivo primario (P), vistas en sección transversal, presenta dos secciones dobladas en sentido opuesto, estando la segunda superficie de apoyo (4b) configurada en imagen invertida respecto del eje de simetría (5).

9. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que el primer par de apoyos de rodillo (7) que contacta el grupo constructivo secundario (S) es guiado en una jaula, en particular el segundo par de apoyos de rodillo (6) que contacta el grupo constructivo primario (P) es guiado, al menos en parte, por la jaula y/o están dispuestas dos delimitaciones paralelas laterales de guía para la guía y apoyo de los pares de rodillos (6, 7), en particular alojados, respectivamente, en una guía lineal y/o los pares de apoyo de rodillos (6, 7) están configurados como pares de bolas o como pares de cilindros.

10. Tornillo de banco según una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que las superficies de cuña de la primera cuña (27) están curvadas, respectivamente, en forma convexa hacia fuera, elípticas

o curvadas cóncavas, en particular también las superficies de cuña de la segunda cuña (26) del elemento primario (2) pueden estar curvadas en forma convexa hacia fuera, elípticas o curvadas cóncavas y/o las superficies de cuña de una o ambas cuñas (26, 27) son planas y/o la superficie de cuña se compone de secciones parciales inclinadas, curvadas o enderezadas y/o las superficies de cuña están dispuestas, respectivamente, en el elemento primario simétricamente de a pares.