Dispositivo de fijación con un mandril de fijación y con un soporte de pieza de trabajo que se puede fijar en él de forma desprendible.

Instalación de fijación con un mandril de fijación (1) y con un soporte de piezas de trabajo (40) que se puede fijarde forma desmontable en él,

en la que el mandril de fijación (1) está provisto con un taladro central (2) para elalojamiento de un pivote de fijación (30, 30a) fijado en el soporte de piezas de trabajo (40), y en la que el taladrocentral (2) del mandril de fijación (1) presenta una zona de inserción (3) que se estrecha cónicamente y el pivote defijación (30, 30a) está provisto con al menos una superficie (35) que corresponde con la zona de inserción (3) o convarias zonas superficiales (35a) para la alineación libre de juego del pivote de fijación (30, 30a) en dirección-X y endirección-Y, y en la que el mandril de fijación está provisto con un mecanismo de fijación (20) para la fijación delpivote de fijación (30, 30a) y presenta al menos una superficie de apoyo (5, 6) que actúa como tope-Z,caracterizada porque el pivote de fijación (30, 30a) está dimensionado de tal forma que después de su alineaciónlibre de fuerza de fijación en dirección-X y/o en dirección-Y permanece un intersticio (S) entre la superficie de apoyo(5, 6) respectiva del mandril de fijación y el lado inferior (41) del soporte de piezas de trabajo (40) y el pivote defijación (30, 30a) se puede insertar adicionalmente en el taladro (2) aprovechando la elasticidad del material delpivote de fijación (30, 30a) y/o del mandril de fijación (1) en la zona del taladro central (2) a través del mecanismo defijación (20), de manera que se posibilita un desplazamiento del soporte de piezas de trabajo (40) en dirección-Z y seanula el intersticio (S) entre la superficie de apoyo (5, 6) del mandril de fijación (1) y el lado inferior (41) del soportede piezas de trabajo (40).

Dispositivo de fijación con un mandril de fijación y con un soporte de pieza de trabajo que se puede fijar en él de forma desprendible La presente invención se refiere a una instalación de fijación configurada de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 1 044 760 A.

Tales instalaciones de fijación se emplean con preferencia para la fijación en posición definida de u soporte de pieza de trabajo provisto con una pieza de trabajo o bien con varias piezas de trabajo. El mandril de fijación se fija normalmente en la zona de trabajo de la máquina de mecanización, mientras que el soporte de la pieza de trabajo provisto con un pivote de fijación se puede fijar de forma desprendible en el mandril de fijación.

Para poder fijar soportes de piezas de trabajo de diferentes tamaños, se conocen los llamados sistemas de paletización, que presenta varios mandriles de fijación – normalmente 2, 4, 6 u 8-. En el caso normal, en estos mandriles de fijación se fija un soporte de pieza de trabajo que, de acuerdo con el tamaño, está provisto con 2, 4, 6 u 8 pivotes de fijación. En casos individuales, puede suceder que el soporte de pieza de trabajo esté provisto con un número impar de pivotes de fijación. Puesto que el mandril de fijación individual en el caso normal no presenta ni un seguro contra giro ni medios para la determinación de la posición angular alrededor del eje-Z, puede ser ventajoso proveer uno o varios mandriles d fijación con medios de posicionamiento, que fijan, además de la posición-X y la posición-Y, también la posición angular alrededor del eje-Z, de manera que, dado el caso, se pueden fijar también soportes de piezas de trabajo (plataformas de carga) con un único pivote de fijación en posición y en ángulo correctos en el mandril de fijación. Se entiende que en este caso los soportes de piezas de trabajo deben estar provistos de la misma manera con medios de posicionamiento, que corresponden con los medios de posicionamiento mencionados anteriormente en el mandril de fijación.

Una dificultad especial, en particular en soportes de piezas de trabajo grandes y pesadas consiste en que la alineación de los pivotes de centrado dispuestos en el soporte de piezas de trabajo sobre el taladro respectivo del mandril de fijación es relativamente difícil, puesto que solamente existe un juego reducido entre el lado delantero de los pivotes de fijación y el taladro del mandril de fijación. Además, existe el peligro de que los pivotes de fijación como también el taladro se dañen durante la inserción del pivote de fijación.

Además de instalaciones de fijación, en las que el pivote de fijación está provisto con una sección cilíndrica para la alineación en el taladro del mandril de fijación, se conocen también instalaciones de fijación, en las que el mandril de fijación está provisto con una superficie de centrado cónica para una alineación libre de juego del bulón de fijación. Por ejemplo, se conoce a partir del documento EP 1 044 760 una instalación de fijación de este tipo. Para el centrado del bulón de fijación, en esta instalación de fijación el mandril de fijación está provisto con una superficie cónica de centrado para el bulón de fijación. La pared de la carcasa del mandril de fijación está configurada axialmente elástica en la zona de la superficie de centrado, estando practicada una incisión radial detrás de la superficie de centrado. De esta manera se crea una zona elásticamente flexible, que posibilita después del posicionamiento del pivote de fijación una inserción del mandril de fijación y un desplazamiento del mismo en dirección-Z. Tales zonas elásticamente flexibles han dado buen resultado especialmente en mandriles de fijación pequeños. Sin embargo, en mandriles de fijación, que están previstos para la recepción de soportes de piezas de trabajo grandes y pesadas, el mandril de fijación está debilitado de manera desfavorable a través de una incisión de este tipo. Además, en la zona en torno a la incisión no se puede prever ningún tope-Z o bien ninguna superficie de tope, puesto que el mandril de fijación es demasiado flexible en dicha zona en la dirección de inserción del bulón de fijación. Además, existe el peligro de que durante el posicionamiento del pivote de fijación se dañe la zona elásticamente flexible a través del pivote de fijación a insertar, puesto que la zona elásticamente flexible no puede absorber fuerzas altas ni en dirección axial ni en dirección radial.

Se conoce a partir del documento DE 41 10 857 una instalación para el acoplamiento de un porta-herramientas con el husillo de trabajo de una máquina herramienta. El husillo de trabajo está provisto para el alojamiento de una pieza de caña del porta-herramientas con un alojamiento que presenta entre una sección superior y una sección inferior cónica una escotadura en forma de anillo con una superficie de apoyo. La pieza de caña del porta-herramientas está provista con dos anillos cónicos apoyados en contracojinetes elásticos. Entre estos anillos cónicos está dispuesto un dispositivo de bloqueo, que presenta dos piezas de pestillo desplazables radialmente. Estas piezas de pestillo están provistas sobre el lado superior con superficies de cuña, que se apoyan durante el bloqueo en la superficie de apoyo de la escotadura en forma de anillo. A través de la previsión de los contracojinetes elásticos, los anillos cónicos son desplazables con relación a la pieza de caña en dirección axial, es decir, en dirección-Z y posibilitan una inserción de la caña en el alojamiento, después de que los anillos cónicos se han apoyado en la superficie cónica. Los anillos cónicos propiamente dichos están provistos con ranuras. La pieza de caña está provista con una pieza de pestaña, que forma sobre su lado inferior una superficie anular plana, que sirve como tope-Z, que se apoya durante la fijación de la pieza de caña en la superficie frontal del husillo de trabajo. En el alojamiento del husillo de trabajo se pueden fijar tanto pivotes de fijación convencionales (figura 5) como también pivotes de fijación de varias piezas (figuras 1 a 3) . La idea básica de la invención se puede ver, por lo tanto, en que en el husillo de trabajo de la máquina

herramienta se pueden fijar porta-herramientas con pivotes de fijación configurados de forma diferente. Se entiende que una instalación de este tipo no es adecuada para la fijación de alta precisión y reproducible de un portaherramientas en el husillo de trabajo de una máquina herramienta.

El documento US 5 722 808 muestra un sistema de acoplamiento para el acoplamiento bloqueable de piezas de máquinas herramientas. El sistema de acoplamiento está constituido por un acoplamiento de enchufe, en el que está practicada una escotadura central y por un acoplamiento de casquillo, que está provisto con una proyección circundante destinada para abarcar el acoplamiento de enchufe. Tanto la proyección como también la escotadura están configuradas cónicamente. Para el bloqueo de las dos partes está previsto un mecanismo de mordazas de fijación de varias partes, que se puede activar por medio de una cadena de accionamiento. Dentro de las mordazas de fijación está dispuesta una bola, que es desplazable por medio de una varilla de presión y que extiende o bien descarga las mordazas de fijación durante el desplazamiento.

En el documento US 5 918 870 se publica un sistema de fijación, que está constituido por un cilindro de fijación rápida provisto con un taladro central, en el que se puede fijar un bulón se inserción que se puede fijar en una plataforma de carga. El bulón de inserción presenta un saliente circundante, que forma una superficie anular cilíndrica para el centrado del bulón de inserción en el taladro central del cilindro de fijación rápida.

El documento US 5 415 384 muestra finalmente un sistema de fijación, con una parte inferior que se puede fijar en la máquina de mecanización y con un soporte de piezas de trabajo que se puede fijar en ella. En el lado inferior del soporte de piezas de trabajo están dispuestos cuatro pivotes de fijación así como cuatro elementos de centrado provistos con una ranura. Sobre el lado superior de la parte inferior están dispuestas cuatro líneas de centrado, que están destinadas durante la fijación de los elementos de centrado provistos con una ranura para colaborar con los elementos de centrado. Los elementos de centrado provistos con una ranura son elásticamente flexible en dirección-

Z. Esta elasticidad se aprovecha para posibilitar después de la alineación del soporte de la pieza de trabajo en dirección-X y en dirección-Y un desplazamiento del soporte de piezas... [Seguir leyendo]

1. Instalación de fijación con un mandril de fijación (1) y con un soporte de piezas de trabajo (40) que se puede fijar de forma desmontable en él, en la que el mandril de fijación (1) está provisto con un taladro central (2) para el alojamiento de un pivote de fijación (30, 30a) fijado en el soporte de piezas de trabajo (40) , y en la que el taladro central (2) del mandril de fijación (1) presenta una zona de inserción (3) que se estrecha cónicamente y el pivote de fijación (30, 30a) está provisto con al menos una superficie (35) que corresponde con la zona de inserción (3) o con varias zonas superficiales (35a) para la alineación libre de juego del pivote de fijación (30, 30a) en dirección-X y en dirección-Y, y en la que el mandril de fijación está provisto con un mecanismo de fijación (20) para la fijación del pivote de fijación (30, 30a) y presenta al menos una superficie de apoyo (5, 6) que actúa como tope-Z, caracterizada porque el pivote de fijación (30, 30a) está dimensionado de tal forma que después de su alineación libre de fuerza de fijación en dirección-X y/o en dirección-Y permanece un intersticio (S) entre la superficie de apoyo (5, 6) respectiva del mandril de fijación y el lado inferior (41) del soporte de piezas de trabajo (40) y el pivote de fijación (30, 30a) se puede insertar adicionalmente en el taladro (2) aprovechando la elasticidad del material del pivote de fijación (30, 30a) y/o del mandril de fijación (1) en la zona del taladro central (2) a través del mecanismo de fijación (20) , de manera que se posibilita un desplazamiento del soporte de piezas de trabajo (40) en dirección-Z y se anula el intersticio (S) entre la superficie de apoyo (5, 6) del mandril de fijación (1) y el lado inferior (41) del soporte de piezas de trabajo (40) .

2. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el intersticio (S) entre la superficie de apoyo (5, 6) respectiva del mandril de fijación y el lado inferior (41) del soporte de piezas de trabajo (40) tiene entre 0, 005 y 0, 1 mm después de la alineación libre de fuerza de fijación del pivote de fijación en dirección-X y/o en dirección-Y.

3. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el pivote de fijación (30, 30a) está provisto con una superficie de referencia (37) que forma una referencia-Z, que se proyecta después de la alineación libre de fuerza de fijación del pivote de fijación en dirección-X y en dirección-Y en torno a 0, 005 a 0, 1 mm sobre la (s) superficie (s) de apoyo (5, 6) del mandril de fijación (1) que sirve (n) como tope.

4. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el pivote de fijación (30) está provistos con una sección delantera (32) configurada como centrado aproximado y con una sección trasera (35) configurada como centrado fino.

5. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la sección delantera (32) de pivote de fijación (30) está configurada en forma de sección de tronco de cono.

6. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sección trasera (35) del pivote de fijación (30) está configurada como superficie en forma de tronco de cono, que está destinada para alinear el pivote de fijación (30) en la zona de introducción cónica (3) del taladro (2) del mandril de fijación (1) en dirección-X y en dirección-Y.

7. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque el diámetro máximo de la sección delantera (32) del pivote de fijación (30) es mayor que el diámetro mínimo de la sección trasera (35) del pivote de fijación (30) .

8. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la sección trasera del pivote de fijación (39a) está provista con dos zonas superficiales (35a) diametralmente opuestas entre sí para la alineación en dirección-X y en dirección-Y.

9. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la sección trasera del pivote de fijación está provista con cuatro zonas superficiales desplazadas en cada caso 90º entre sí en dirección-X y en dirección-Y.

10. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizada porque las zonas superficiales (35a) están configuradas en forma de sección de tronco de cono.

11. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el taladro central (2) está configurado en el manguito de fijación (1) como taladro liso pasante.

12. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el diámetro exterior mínimo de la sección delantera (32) , configurada en forma de tronco de cono, del pivote de fijación (30) es entre 3 y 15 mm menor que el diámetro máximo de la zona de introducción (3) que termina cónicamente del mandril de fijación (1) .

13. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque la conicidad de la sección delantera de centrado (32) del pivote de fijación (30) corresponde con la conicidad de la zona de introducción (3) del mandril de fijación (30) .

14. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el pivote de fijación (30) está provisto con un saliente circundante (33) y el mecanismo de fijación (20) presenta una pluralidad de bolas de fijación (15) así como 7un pistón de fijación (10) , que se puede llevar este último para el desplazamiento radial de las bolas de fijación (15) desde una posición de descarga hasta una posición activa, en la que las bolas (15) fija el pivote de fijación (30) en el saliente (33) .

15. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque el pistón (10) está alojado móvil axialmente entre una parte superior del mandril de fijación (9) y una parte inferior del mandril de fijación (8) , y porque el pistón (10) está pretensado por medio de muelles (23, 25) apoyados en la parte superior (9) en la dirección de la parte inferior del mandril de fijación (9) .

16. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque el pistón (10) es desplazable neumática o hidráulicamente en contra de la fuerza de tensión previa de los muelles (23, 25) desde una posición de bloqueo hasta una posición de liberación.

17. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, caracterizada porque la parte superior del mandril de fijación (9) está provista con un apéndice (12) cilíndrico hueco, que forma en su espacio interior el taladro central (2) para el alojamiento del pivote de fijación (30) y que está provisto con taladros radiales (14) para la recepción de las bolas de fijación (15) .

18. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 17, caracterizada porque el apéndice hidráulico (12) se extiende hasta la parte inferior del mandril de fijación (8) .

19. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizada porque están previstos al menos dos muelles helicoidales (23, 25) diametralmente opuestos entre sí para la tensión previa del pistón (10) , en la que la dirección de arrollamiento de los muelles helicoidales (23, 25) diametralmente opuestos entre sí es diferente.

20. Instalación de fijación de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque dos muelles helicoidales (23, 24) respectivos están dispuestos coaxiales entre sí.

21. Instalación de fijación de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el lado inferior (21) dirigido hacia el pistón (10) de la parte superior del mandril de fijación (9) se extiende desde el lado interior inclinado radialmente hacia abajo.

22. Disposición con al menos dos mandriles de fijación (1) configurados de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un soporte de piezas de trabajo (43) provisto con una pluralidad de pivotes de fijación (30, 30a, 30b, 30c) , en la que uno de los pivotes de fijación (30) está previsto para la fijación de la posición del soporte de piezas de trabajo (43) en dirección-X y en dirección-Y y al menos otro pivote de fijación (30a, 30b) está previsto para la fijación de la posición angular del soporte de pieza de trabajo (43) alrededor del eje-

Z.

23. Disposición de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizada porque el al menos otro pivote de fijación (30a, 30b) está previsto solamente para la alineación en dirección-X o en dirección-Y, estado provista la sección trasera del pivote de fijación (30a, 30b) con dos zonas superficiales (35a, 35b) diametralmente opuestas entre sí.