Mandril de accionamiento manual.

Mandril de accionamiento manual (1, 1') para máquinas herramientas para el mecanizado de piezas de trabajo con simetria de rotación (2) que implica su codo,

- con un cuerpo principal (4) que se puede fijar a la máquina herramienta, mordazas de sujeción (6, 7, 8) sujetadas en una disposición desplazable radialmente en el cuerpo principal (4) para sujetar la pieza de trabajo (2) y donde se practica una abertura (25) que se extiende en angulos rectos con respecto al eje longitudinal (5) del cuerpo principal (4),

- con un husillo roscado (24) montado en la abertura (25) en una disposición desplazable, en cuyo caso el husillo roscado se puede acceder desde el exterior con el fin de cambiar su posición,

- con una barra cuneiforrne (9) dispuesta en el cuerpo principal (4) en la zona del husillo roscado (24), en cuyo caso la barra cuneiforme (9) este conectada al husillo roscado (24) y una de las mordazas de sujeción (6) con una unión de forma positiva,

- con un anillo de accionamiento (21) montado en el cuerpo principal (4) en una disposición giratoria, en cuyo caso el anillo de accionamiento 21 este conectado con una unión de forma positiva al husillo roscado (24) y a una o mas de las barras cuneiformes (9) asignadas a otras dos mordazas de sujeción (7, 8), y

- con un juego existente (23, 23', 23") entre el husillo roscado (24) y el anillo de accionamiento (21) y/o el husillo roscado (24) y una de las barras cuneiformes(9) y/o entre el anillo de accionamiento (21) y las barras cuneiformes (9) correspondientes de las mordazas de sujeción (7, 8), caracterizado por el hecho de que,

- al menos un dispositivo de centrado (11) soportado sobre el cuerpo principal (4) y desplazable radialmente se proporciona lateralmente desviado con respecto a una o mas de las mordazas de sujeción (6, 7 u 8) o las mordazas de sujeción (6, 7y 8),

- que cada dispositivo de centrado (11) ejerce una fuerza dirigida radialmente (Fz) que actúa directamente sabre la pieza de trabajo (2) sujetada, que se puede ajustar, por medio de la cual se compensa el juego (23, 23', 23"),

- y que los dispositivos de centrado (11) se pueden accionar conjuntamente de forma sincronica o independientemente el uno del otro y/o independientemente de las mordazas de sujeción (6, 7, 8).

Mandol de accionamiento manual

(OOOlJ la invención se refiere a un mandol de accionamiento manual para f1liiquinas herramientas para el mec&ntz.ado de piezas con simetria de rotación, según el preámbulo de la reivindicación 1.

(OOO2J En la patente DE 2004 889 se puede ver este tipo de mandril para tornos con un a..erpo principal en el que se insertan tres mordazas radialmente móviles. El cuerpo principal está conectado a la máquina herramienta de martera separable. las mordazas de sujeción se mueven hacia atrás y hacia adelante por medio de un anillo de accionamiento en el cuerpo principal y &e utifizan para la fiijación de piezas con simetria de rotación. las mordazas de sujeción se disponen en ..... ángulo de inclinación de 120· en el cuerpo principal.

(0003J Dos de las tres mordazas de sujeción están conecl.idas de fonna motriz por medio de una barra cuneifonne directamente con el anillo de accionamiento y son movidau por la rotación del anino de accionamiento, moviéndose lirtealmente en el cuerpo principal debido a los dMtntes helicoidales entre la respectiva barra a..neifonne y la mordaza de sujeción.

(OOO4J El anillo de accionamiento se coned.a por unión de fonna positiva o de forma motriz con un husillo roscado insertado en el cuerpo principal, que se monta perpendicUfI' al eje longitudinal del cuerpo principal de forma que se pueda deslizar en el mismo. Debido a la posibilidad de aduar manualmente desde fuMa sobre el husillo roscado, por ejemplo por medio de una llave como una herramienta, también se conoce a un mandril de este tipo como mandril de accionamiento manual, ya que la fuerza de Sa4eo6n que se apica se genera manuatnente con la ayuda de la herramienta.

(0005 ( Una de las tres moroazas de sujeción está asl drectamente acoplada de forma motriz, a través de la barra cueniforme heticoidal, con el husitlo roscado, y por lo tantel se mueve mediante el movimiento del husitlo roscado y de forma sincrorizada con las otras dos mordazas de sujeciOo.

(0006] la desventa¡a y el problema técnico especial que se ha encontrado en estos mandnes operados manualmente en las úttimas décadas es que el centrado ele la pieza de trabajo con respecto al e;e longitudinal del a..erpo principal no se puede ajustar de forma óptima. EntIe los siguientes componentes necesarios para el accionamiento de las mordazas de sujeciOO, ccmo el 1lnlilo roscado, el anillo de accionamienlQ, las respectivas barras a..neiformes y sus mordazas de sujeción, se produc::e, por motivos de fabricación, una tolerancia de error, lo que hace que las mordazas de sujeción no puedan conseguir la fijación central de la pieza de trabajo sufidentemente. El juego existente hace que la pieza de trabajo se deslice durante su rotación y procesamiento, saliéndose continuamente de su posición de ajuste en un margen de unos 5 mm. Se puede logra" una tolerancia de error menor de 5 rrm só60 con enormes costes de producción, lo que a su vez hace que los mandriles con una tolerancia de error menor sean más baratos de producir que los mandriles con una tolerancia de error superior. Sin embargo, a..anto mayor sea la tolerancia de error, mayor serán las imprecisiones en el mecanizado de la pieza.

A pesar de que los mandrites de accionamiento manual conocidos permiten piezas de trabajo de tamal'lo pequeflQ, hay que compensar el juego existente entre los componentes que accionan las Il'IOfdazas, como el anillo de accionamiento, las barras a..neifonnes y el husmo rOSlt:ado. Sin embargo, cuanto más grande se construya la periferia exterior del anillo de accionamiento, mayor &4!ré la magnitud del juego existente entre este y los componentes individuales necesarios para el funcionam~ento de las mordazas. Incluso con piezas ligeras para mecanizar, el juego del rodamiento se puede compensar, por lo que diChas piezas de trabajo no ejercen fuerzas sigrificativas sobre las mordazas, lo que hace que pennanezcan en su posición ajustada en determinadas circunstancias. En piezas de trabajo para mecanizar ~tlesy pesadas, por lo tanto, no es posible compensar el juego existente entre los componentes necesarios para 11:1 sujeción de la pieza de trabajo, de modo que siempre hay una tolerancia de enor.

(0008) Estos juegos de rodamiento no son compensados como inexactitudes en la sujeción de la pieza de trabajo, sino que esms imprecisiones se transfieren a la situación de sujeción de la pieza de trabajo de tal fonna que entre la posición de la pieza de trabajo y el centro del mandril su~ge una inexactitud significativa que en el mecanizado de la pieza de trabajo conduce a imprecisiones en esta 'IItima. Por tanto, no es fácil conseguir un acabado y mecanizado perfectos de la pieza de trabajo.

(0009] Otra desventaja que se ha encontrado en los mandriles manuales conocidos es que durante el proceso de mecanizado, a menudo largos y considerablemente ~j'cados, se producen fallos en la sujeción a medida que la pieza de trabajo que hay que mecanizar se va haciendo más ligera, puesto que se va eliminando material de esta. Estas operaciones de efiminaciÓTl y reducción de mateñal hacen que la posición original de la pieza de trabajo con respecto al mandril, y por lo tanto, con respecto a la fl1¡~uina herramienta, canilie. El reajuste de la pieza de trabajo suele requerir mucho tiempo y es complicado.

[00101 Puesto que las piezas de trabajo sujetadas se ponen en rotaciOn por la máquina henamienta para su procesamiento, se ha encontrado que tri mandril que tenga tres mordazas de sujeción separadas entre si en un ángulo de 120·, partictJlarmente para mecanizar piezas 1:18 trabajo extremadamente pesadas y grandes de, por ejemplo, 20 toneladas de peso muerto, en el que una mordaza de sujeción tenga que soportar sola, en ooa posición angular particular del mandril, el peso de la piEWlI de trabajo, no puede garantizar que la pieza de trabajo sea sujetada de forma segura por esta mordaza. Más bien, el peso de la pieza de trabajo hace que se supere la capacidad de sujeción de la mordaza de ~eción individual, de modo que esta se presiona hacia el exterior y por lo tanto pierde la fuerza de sujeción de la pieza de trabajo. La pieza de trabajo por lo tanto no se sujeta de frona fiable en el mandril, ya que no se mantiene en su posición de sujeción deseada.

[00111 Es por tanto un objeto de la invención desarrollar un mandril accionado manualmente del tipo mencionado anteriormente que sea fiable y que dure mucho tiempo, de tal manera que a través de este se logre .., posicionamierto centrado preciso de la pieza de trabajo l~ue hay que sujetar con respecto al eje longitudinal del mandril, y que a través de este se tenga además la posibilidad de ajuste continuo del centrado durante el proceso de mecanizado. Asimismo, deberia ser posible, a través del mandril segun la invención, un soporte fiable y duradero incluso de piezas de trabajo muy pesadas con un diámetro interno o externo de al menos 0, 5 metros.

[00121 Estos objetos se cons;guen, según la invención. modiante las características de la parte caracterizadora de la reMndicación 1.

[00131 Se deducen otras formaciones oomplementarias y ventajosas de la invención de las reivindicaciones dependieries.

[0014J DebKto a que se proporciona al menos un dispositiv, o de centrado lateralmente '1 cerca de las mordazas, que aplica una fuerza de centrado dingida radia/mente sobre la pieza de trabajo, la pieza de trabajo, después de que esta sea sujetada en las tres mordazas de sujeción, puede ser exactamente centrada, porque a través de cada dispositivo de centrado se puede posidonar el eje longitudinal de la pieza de trabajo alienado COn el eje longitudinal del mandri~ sin que por ello la fuerza de centrado actOe sobre las mordazas. las mordazas están de hecho conectadas en unión positiva a travás de la barra cuneiforme al anillo de accionamiento y el husillo roscado. Sin embargo, puesto que el anila de accionamiento, la bamll cuneifonne y el husillo roscado están montados en el cuerpo principal del mandril con un juego resultante de su fabricación, este juego puede ser compensado por el respectivo centrado. En consecuencia, la fueaa de centrado del respectivo dispositivo de centJ'ado no actúa $Obre las mordazas de sujeción y por lo tanto sobre los oomponentes que mueven las mOldazas de su}eción, sino que más bien el juego de rodamiento o las tolerancias de error existentes 88 sitúan en particular en el margen de unos 5 mm para diámetros exteriores de gran tamal'\o. POI' tanto, estas tolerancias de error siQnlficatiVas para oomponentes de precisión pueden ser compensadas por II) S dispositivos de centrado de manera que las piezas de trabajo en el mandril se puedan akljar exactamente centraclas con respecto a este.

[0015) las tolerancias... [Seguir leyendo]

1. Mandril de aCdonamiento manual (1, 11 para máquinas herramientas para el mecanizado de piezas de trabajo con Simetrla de rotación (2) que i~lica su corte,

-con un cuerpo principal (4) que se puede fijar a la máquna herramienta, mordazas de sujeción (6, 7, 8) sujetadas

en una disposición desplazable radialmente en el cuerpo prindpal (4) para sujetar la pieza de trabajo (2) y donde se practica una abertura (25) que se extiende en ángulclS rectos con respecto al eje longitudinal (5) del cuerpo principal (4) ,

-con un husillo roscado (24) montado en la abertura (25) en una disposioon despiazable, en cuyo caso el husillo roscado se puede acceder desde el exterior con el fin de cambiar su posición,

-con una barra cuneiforme (9) dispuesta en el cuerpo principal (4) en la zona del husillo roscado (24) , en cuyo caso la barra cuneifonne (9) está conectada al husilb roscado (24) y una de las mordazas de sujeción (6) con una unión de forma positiva,

-con lJ'l anillo de accionamiento (21) montado en el cuerpo principal (4) en una disposición giratoria, en cuyo caso el anilo de accionamiento 21 esta conectado con una unión de forma positiva al husillo roscado (24) y a una o más 15 de las barras cuneifolT1"l8s (9) asi!Jl8das a otras dos momelZ8s de sujeción (7, 8) , Y

-con un juego existente (23, 23', 23") entre el husillo r () Slcado (24) y el anillo de accionamiento (21) y/o el husillo roscado (24) y una de las banas cuneifonnes (9) y/o entre el anillo de accionamiento (21) y las barras cuneifomles

(9) conespondientes de las mordazas de sujeción (7, 8) , Quadertzado por el hecho de que,

-al menos un dispositivo de centrado (11) soportado sobre el cuerpo prindpal (4) y despCazable radialmente se

proporciona lateralmente desviado con respecto a una o más de las mordazas de sujeción (6, 7 u 8) o las mordazas de sujeción (6, 7 Y 8) ,

-que cada dispositivo de centrado (11) ejerce una fuerza dirigida raálalmerte (Fz) que actúa directamente sobre la pieza de trabajo (2) sujetada, que se puede ajustar. por rm~1O de la cual se compensa el juego (23, 23', 23") ,

_ y que los dispositivOs de centrado (11) se pueden accionar conjuntamente de fonna sincrónica o 25 ndependientemente el uno del otro y/o independientemente de las mordazas de sujeclón (6, 7, 8) .

2. Mandril según la reivindicación 1, caraderizado por el hecho de que cada uno de los dispositivos de centrado (11) tiene una superficie de centrado (16) dirigida hacia la pieza de trabajo (2) , que las superficies de centrado (16) de los dispositivos de centrado (11) están dispuestas en una trayectOfia circutar (17) común que tiene un radio mayor que el radio exterior de la pieza de trabajo (2) , y que la superficie de centrado (16) se puede mover con respecto al dispositivo de centrado (11) por medio de un p43ssdor de centrado (15) .

3. Mandril según la reivindicación 1, caracterizado por ee ¡"3C!lo de que la pieza de trabajo (2') se configum como un cuerpo hueco, que ~s mordazas de sujeción contactan c, on la ¡Heza de trabajo (2') desde el exterior o el interior, que el dispositivo de centrado (11) ejerce una fuerza radial (Fz) en el ¡ntenor de la pieza de trabajo (21 y que se puede acceder a los disposittvos de centrado (11) a través de la pieza de trabajo (21 para accionarlos, o que los 3S dispositivos do centrado (11) se pueden desplazar oIéctOO], hidráulica o neumáticomonto desdo 01 extorior.

4. Mandril según la reivindicación 3, caracterizado por en hecho de que los dispositivos de centrado (11) lienen superficies de centrado (16) que están dispuestas en una trayectoria drcular (17) común que tiene un radio menor que el radio interior de la pieza de trabajo (2') .

5. Mandril según la reivindicación 2, caraderizado por el hecho de que el dispositivo de centrado (11) consiste en

una carcasa (12) , que la carcasa (12) está unida al cuerpo principal (4) con una conexiÓn separable y que la carcasa (12) puede fijarse al cuerpo principal (4) en posiciones angulares distintas y/o en distintos tipos de posiciones de separación con relación al eje longitudinal (~¡) del cuerpo prindpal (4) .

6. Mandril según la reMndicaciOn 1, caracterizado por el hecho de que el pasador de centrado (15) actúa en conjunto con una cut\a (31) Y que la cuña (31) tiene una superficie de sujeción (32) por medio de lo cual se obtiene 45 una fuerza de centrado dirigida radialmente (Fz) cuando se empuja la cuña (31) hacia dentro, y esta fuerza de centrado (F) actúa sobre el pasador de centrado (15) .

7. Mandril según la reivindicación 1, caracterizado por el hectlo de que el pasador de centrado (15) se configura como un husillo roscado (36) que está dispuesto radiam~nte en una rosca hembra (35) practicada en la carcasa (12) del dispositivo de centrado (11) y se puede desplazar con relación a la carcasa (12) .

8. Mandril según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el pasador de centrado (15) puede ser accionado por medio de un pistón accionado ndráulica o neurnáticamente (33) .