Módulo de enfriamiento para un dispositivo de movimiento lineal y husillo de bolas.

Módulo de enfriamiento apto para enfriar un dispositivo de movimiento lineal,

como por ejemplo una tuerca de un husillo de bolas, que comprende medios de enfriamiento 3 termoeléctricos que son aptos para permitir una transferencia de calor de un foco a otro cuando circula una corriente eléctrica. El módulo de enfriamiento 1 también comprende medios de amarre 5, que comprenden al menos una superficie de apoyo para los medios de enfriamiento 3, siendo dichos medios de amarre 5 aptos para adaptarse al contorno exterior del dispositivo de movimiento lineal de tal manera que la superficie de contacto entre el módulo de enfriamiento 3 y el dispositivo de movimiento lineal es mayor que la superficie de contacto entre los medios de amarre 5 y los medios de enfriamiento 3.

Módulo de enfriamiento para un dispositivo de movimiento lineal y husillo de bolas SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se relaciona con módulos de enfriamiento aptos para enfriar dispositivos de movimiento lineal. La invención también se relaciona con husillos de bolas que comprenden dichos módulos de enfriamiento.

ESTADO ANTERIOR DE LA TÉCNICA

Son conocidos módulos de enfriamiento para enfriar husillos en general, así como para enfriar husillos de bolas. Los husillos de bola comprenden un husillo, en forma de tornillo, que gira según un movimiento rotacional y una tuerca, acoplada a dicho husillo que se desplaza según un movimiento lineal a lo largo del husillo impulsado por el movimiento rotacional de dicho husillo. Generalmente, los husillos de bolas se utilizan para desplazar los carros de las fresadoras, tornos y similares. En este tipo de máquinas se requieren movimientos rápidos y precisos. Debido a las exigencias de funcionamiento, la tuerca del husillo se suele calentar debido principalmente a la fricción y si no se evacua correctamente dicho calor los elementos se dilatan y la máquina pierde precisión. Son conocidos dispositivos hidráulicos y neumáticos para evacuar dicho calor pero son sistemas complejos. También son conocidos dispositivos que utilizan el efecto Peltier. El efecto Peltier es una propiedad termoeléctrica en virtud de la cual cuando se hace pasar una corriente eléctrica entre dos bases de material conductor eléctrico se propicia una transferencia de calor de una base a la otra.

En este sentido, JP2006329228 A divulga un husillo de bolas que comprende una tuerca que comprende un movimiento lineal impulsado por el movimiento rotacional del husillo. Para enfriar la tuerca, ésta comprende en su superficie exterior una célula de Peltier que se encuentra pegada a dicha superficie exterior.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objeto de la invención es el de proporcionar un módulo de enfriamiento tal y como se describe en las reivindicaciones.

El módulo de enfriamiento de la invención es apto para enfriar un dispositivo de movimiento lineal, como por ejemplo una tuerca de un husillo de bolas, y comprende medios de enfriamiento termoeléctricos que son aptos para permitir una transferencia de calor de un foco a otro foco cuando circula una corriente eléctrica. El módulo de enfriamiento también comprende medios de amarre, que comprenden al menos una superficie de apoyo para los medios de enfriamiento, aptos para adaptarse al contorno exterior del dispositivo de movimiento lineal de tal manera que la superficie de contacto entre el módulo de enfriamiento y el dispositivo de movimiento lineal es mayor que la superficie de contacto entre los medios de amarre y lo medios de enfriamiento.

Con el módulo de enfriamiento de la invención se consigue enfriar el dispositivo de movimiento lineal de una manera homogénea, rápida y controlada. Gracias a los medios de amarre el área de contacto entre el módulo de enfriamiento y el dispositivo de movimiento lineal aumenta, aumentando también la transferencia de calor por conducción. Así mismo, también se consigue mejorar el contacto entre los medios de enfriamiento y el dispositivo de movimiento lineal aumentando la eficacia y la fiabilidad del módulo de enfriamiento.

Estas y otras ventajas y características de la invención se harán evidentes a la vista de las figuras y de la descripción detallada de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La FIG. 1 muestra una vista en perspectiva de una primera realización del módulo de enfriamiento según la invención.

La FIG. 2 es una vista en perspectiva del módulo de enfriamiento de la FIG. 1 montado en un dispositivo de movimiento lineal.

La FIG. 3 muestra una vista frontal de una semiabrazadera del módulo de enfriamiento de la FIG. 1.

La FIG. 4 muestra una sección en corte de un detalle del módulo de enfriamiento de la FIG. 1.

La FIG. 5 muestra una vista en perspectiva de una segunda realización del módulo de enfriamiento según la invención.

La FIG. 6 muestra una vista en perspectiva de una tercera realización del módulo de enfriamiento según la invención.

La FIG. 7 muestra una vista lateral de una cuarta realización del módulo de enfriamiento que incluye medios de disipación de calor.

EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

En la figura 2 se muestra el módulo de enfriamiento 1 de la invención según una primera realización donde dicho módulo está acoplado o montado sobre un dispositivo de movimiento lineal 2. En el ejemplo concreto de la figura 2, dicho dispositivo de movimiento lineal 2 se corresponde con la tuerca de un husillo de bolas. De modo general y sin entrar muy en detalle, a continuación se explicará brevemente como funciona un husillo de bolas. El husillo de bolas comprende un husillo, preferentemente en forma de tornillo, que gira según un movimiento rotacional y una tuerca, acoplada a dicho husillo, que se desplaza según un movimiento lineal a lo largo del husillo impulsado por el movimiento rotacional de dicho husillo. Los husillos de bolas se utilizan para desplazar los carros de las fresadoras, tornos y similares. En este tipo de máquinas se requieren movimientos rápidos y precisos. Debido a las exigencias de funcionamiento, la tuerca del husillo se suele calentar debido principalmente a la fricción entre el husillo y la tuerca (aunque entre el husillo y la tuerca circulen unas bolas a través de una pistas de rodadura para minimizar la fricción) y si no se evacua correctamente dicho calor los elementos se dilatan y la máquina pierde precisión.

Aunque a lo largo de la descripción se haga alusión al enfriamiento de una tuerca de un husillo de bolas, el módulo de enfriamiento 1 de la invención es apto para enfriar cualquier tipo de dispositivo de movimiento lineal 2, y por qué no, también para calentarlo en caso de ser necesario.

Tal y como se muestra en la figura 1, el módulo de enfriamiento 1 según la primera realización comprende medios de enfriamiento 3 termoeléctricos que son aptos para permitir una transferencia de calor de un foco a otro foco cuando circula una corriente eléctrica. El módulo de enfriamiento 3 (por abreviar en adelante se denominará módulo de enfriamiento al módulo de enfriamiento termoeléctrico) también comprende medios de amarre 5, que comprenden al menos una superficie de apoyo 7 para los medios de enfriamiento 3, siendo dichos medios de amarre 5 aptos para adaptarse al contorno exterior del dispositivo de movimiento lineal 2 de tal manera que la superficie de contacto entre el módulo de enfriamiento 3 y el dispositivo de movimiento lineal 2 es mayor que la superficie de contacto entre los medios de amarre 5 y los medios de enfriamiento 3. La superficie de apoyo 7 de los medios de amarre 5 ha de ser tal que permita un buen contacto entre los medios de amarre 5 y los medios de enfriamiento 3, siendo en esta primera realización preferentemente plana. De este modo, se evita tener que modificar el dispositivo de movimiento lineal 2, por ejemplo mecanizando una superficie plana en el contorno exterior, para poder alojar los medios de enfriamiento 3. Este reacondicionamiento del dispositivo de movimiento lineal resulta una operación compleja. Tal y como se muestra en la figura 1, los medios de enfriamiento 3 se disponen sobre los medios de amarre 5 y como los medios de amarre 5 son aptos para adaptarse al contorno exterior del dispositivo de movimiento lineal 2, tal y como se muestra en la figura 2, la superficie de contacto entre el módulo de enfriamiento 1 y el dispositivo de movimiento lineal 2 se corresponde con la superficie interior de los medios de amarre 5, siendo ésta mayor que la superficie de contacto entre los medios de amarre 5 y los medios de enfriamiento 3. Como la superficie de contacto entre el dispositivo de movimiento lineal 2 y el módulo de enfriamiento 1 se corresponde con la superficie de contacto entre los medios de amarre 5 y el dispositivo de movimiento lineal 2, la transferencia de calor por conducción es mayor que si únicamente la superficie de contacto entre el dispositivo de movimiento lineal 2 y el módulo de enfriamiento 1 se correspondería con la superficie de contacto entre los medios de enfriamiento 3 y el dispositivo de movimiento lineal 2. Por consiguiente, con el módulo de enfriamiento 1 de la invención se consigue enfriar el dispositivo de movimiento lineal 2 de una manera homogénea, rápida y controlada y también se consigue mejorar el contacto entre los medios de enfriamiento 3 y el dispositivo de movimiento lineal 2 aumentando la eficacia y la fiabilidad del módulo de enfriamiento 2.

Para optimizar la transferencia de calor, los medios de amarre 5 comprenden...

R E IV I N D IC A C I O N E S

1. Módulo de enfriamiento para un dispositivo de movimiento lineal (2) , como por ejemplo una tuerca de un husillo de bolas, comprendiendo dicho módulo de enfriamiento (1) medios de enfriamiento (3) termoeléctricos aptos para permitir una transferencia de calor de un foco a otro foco cuando circula una corriente eléctrica, caracterizado porque el módulo (1) de enfriamiento también comprende medios de amarre (5) que comprenden al menos una superficie de apoyo (7) para los medios de enfriamiento (3) , siendo dichos medios de amarre (5) aptos para adaptarse al contorno exterior del dispositivo de movimiento lineal (2) de tal manera que la superficie de contacto entre el módulo (1) de enfriamiento y el dispositivo de movimiento lineal (2) es mayor que la superficie de contacto entre los medios de amarre (5) y los medios de enfriamiento (3) .

2. Módulo de enfriamiento según la reivindicación anterior, en donde los medios de amarre (5) comprenden un material con una buena conductividad térmica, preferentemente aluminio.

3. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 2, en donde los medios de amarre (5) comprenden al menos un tubo de calor para aumentar la conductividad térmica de los medios de amarre (5) .

4. Módulo de enfriamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de amarre (5) comprenden un contorno sustancialmente cilíndrico.

5. Módulo de enfriamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de amarre (5) comprenden una abrazadera.

6. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 5, en donde la abrazadera comprende dos semiabrazaderas (5a, 5b) que se unen mediante medios de unión, preferentemente tornillos.

7. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 6, en donde los medios de unión se disponen entre los dos extremos de cada semiabrazadera (5a, 5b) de manera que en cada extremo la línea de unión entre las dos semiabrazaderas (5a, 5b) y los medios de unión están dispuestos de forma sustancialmente perpendicular.

8. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 6, en donde cada semiabrazadera (5a, 5b) comprende en cada extremo una extensión (6) que sobresale en sentido radial.

9. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 8, en donde los medios de unión se disponen entre las dos extensiones (6) de cada semiabrazadera (5a, 5b) .

10. Módulo de enfriamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios de enfriamiento (3) comprenden al menos un módulo de Peltier..

11. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 10, en donde el módulo de Peltier comprende dos bases de material conductor eléctrico que son cerámicas.

12. Módulo de enfriamiento según la reivindicación 10, en donde el módulo de Peltier comprende dos bases de material conductor eléctrico que son de aluminio.

13. Módulo de enfriamiento según cualquiera de las reivindicaciones de 10 a 12, en donde una base del módulo de Peltier es fijado a los medios de amarre (5) introduciendo unos medios de unión, preferentemente tornillos, por la cara interna de los medios de amarre (5) .

14. Módulo de enfriamiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende medios de disipación de calor (4) aptos para disipar el calor de los medios de enfriamiento (3) , comprendiendo dichos medios de disipación de calor (4) preferentemente al menos un disipador de aletas (8) y/o medios de convección forzada, preferentemente un ventilador (9) .

15. Husillo de bolas que comprende una tuerca (2) , caracterizado porque dicha tuerca (2) comprende al menos un módulo de enfriamiento (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.