Mandril de centraje (11) para centrar una barra de material (8) que ha sido aportada a un mandril de pinzas (5) de una máquina de torneado (1);

a este efecto, el mandril de centraje (11) comprende una construcción interior (13) que es rotatoria por el eje longitudinal de la barra de material (8), y esta construcción interior (13) está dispuesta sustancialmente dentro de una construcción exterior (12); en este caso, la construcción interior (13) está dispuesta de manera rotatoria en relación con la construcción exterior (12); y la construcción interior (13) está diseñada de tal modo que la barra de material (8) pueda ser pasada a través de la misma; mandril de centraje éste que está caracterizado porque la construcción exterior (12) es rotatoria por el eje longitudinal de la barra de material (8) y la construcción exterior (12) comprende unos medios para fijar la construcción exterior en relación con el mandril de pinzas (5); caracterizado porque la construcción exterior (12) comprende un dispositivo de fuerza centrífuga (18) que genera una fuerza que está en función del número de revoluciones; caracterizado porque la construcción interior (13) comprende un dispositivo de centraje (20) que, en base a la fuerza aplicada sobre el dispositivo de centraje (20), conduce a un centraje de la barra de material (8); así como caracterizado porque entre la construcción exterior (12) y la construcción interior (13) está dispuesto un dispositivo transmisor de fuerza (21, 17, 22) que asegura que la construcción interior (13) pueda ser girada con respecto a la construcción exterior (12) y el mismo transmite sobre el dispositivo de centraje (20) la fuerza que está siendo generada por el dispositivo de fuerza centrífuga (18)

Mandril para el centraje de barras de material.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a un mandril de centraje para centrar las barras de material que son aportadas al mandril de pinzas de un torno.

Estado de la técnica

Según el estado de la técnica se conocen distintos conceptos de tornos ó máquinas de torneado. Estos conceptos para máquinas de torneado se pueden referir a un torno (también conocido como centro de torneado) con sus distintas herramientas, con un mandril de pinzas, con un cargador de barras individuales ó con un cargador de barras múltiples a través del cual son cogidas unas barras de material -con una longitud de, por ejemplo, uno hasta seis metros- para por medio de un dispositivo de empuje ser aportadas al mandril de pinzas y, por consiguiente, ser mecanizadas mediante una herramienta. Un tal concepto de una máquina de torneado es apropiado para fabricar las más distintas piezas de trabajo. Para la mecanización de una pieza de trabajo es abierto el mandril de pinzas y, por medio del cargador de barras individuales ó del cargador de barras múltiples y el dispositivo de empuje, la barra de material es introducida hasta la deseada longitud en el mandril de pinzas. A continuación, el mandril de pinzas es cerrado y la barra de material es puesta en rotación hasta alcanzar una determinada velocidad de rotación. Por medio de las herramientas, previstas en la máquina de torneado, es mecanizado aquél extremo de la barra de material, el cual se encuentra sujetado dentro del mandril de pinzas, y es fabricada una pieza de trabajo con una deseada configuración. Una vez finalizada la fabricación, la pieza de trabajo es separada de la barra de material mediante tronzado. Seguidamente, se para la rotación de la barra de material; el mandril de pinzas es abierto y por medio del dispositivo de empuje la barra de material se hace avanzar por otro tramo de una determinada longitud, y se procede a la fabricación de la siguiente pieza de trabajo.

Teniendo en cuenta que las barras de material nunca se encuentran perfectamente centradas y las mismas pueden muchas veces acusar cierto desequilibrio, se pueden presentar las condiciones relacionadas a continuación, sobre todo al tratarse de unos más elevados números de revoluciones así como de unas barras de material más largas. Se puede producir un ruido enorme y, por lo tanto, se presentan problemas de salud como, por ejemplo, daños auditivos, afecciones nerviosas ó una gran fatiga en el operario de la máquina de torneado ó en las personas que se encuentran dentro de la nave de la máquina. Se puede producir una reducción en la vida útil de la máquina ó, como mínimo, se pueden presentar reparaciones, posiblemente caras, y/ó unos elevados costos a causa de horas de máquina perdidas debido a unos grandes esfuerzos por parte de las vibraciones de cojinetes, de la electrónica, del cargador de barras ó de otras partes componentes de la máquina. A causa de las fuerzas desarrolladas dentro de la zona del mandril de pinzas, las cuales tienen un efecto excéntrico ó tambaleante, durante una carga axial ejercida sobre la barra de material -por ejemplo, por un taladrado hecho mediante una herramienta de la máquina de torneado- se puede producir un retorno de la barra de material y, por la tanto, la fabricación de unas piezas de trabajo defectuosas. Unos distintos números de revoluciones pueden acarrear problemas en la coaxialidad, los cuales se presentan sobre todo en el caso en el que una primera fase de mecanización tiene lugar a un primer número de revoluciones más bajo, mientras que una segunda fase de mecanización tiene que ser efectuada a un segundo número de revoluciones, que es mucho más elevado; de este modo, puede quedar modificado el centraje de la pieza de trabajo, a causa de estos distintos números de revoluciones, y durante el mecanizado de la misma puede presentarse una inexactitud coaxial.

En la Memoria de la Patente Suiza Núm. CH 597 951 está descrito un dispositivo para hacer avanzar un material en forma de barra para un torno automático. Un dispositivo para la aportación de una pieza de trabajo está realizado de tal manera que no tenga que ser efectuada una excesiva sujeción de la pieza de trabajo y que un elemento de empuje pueda entrar en el cabezal husillo. Además, dentro del cabezal husillo están dispuestos -con una reducida holgura con respecto a la pieza de trabajo- dos anillos de guía, de tal modo que la pieza de trabajo se encuentre guiada en por lo menos tres puntos durante su mecanizado. Existe, sin embargo, el inconveniente de que por medio de un dispositivo de este tipo, el centraje de las barras de material solamente puede quedar asegurado de una manera insuficiente.

En la Memoria de la Patente Europea Núm. EP 0 999 003 está descrito un aparato para la mecanización de barras el cual comprende un mandril de pinzas, un cabezal husillo así como un árbol hueco. El árbol hueco está dispuesto de forma coaxial al mandril de pinzas, y el mismo está previsto para la cogida de una barra de material. Por medio de un dispositivo inyector de aceite se introduce aceite en el árbol hueco, con lo cual se forma una capa de aceite en la superficie exterior de la barra. Existe el inconveniente de que, por medo de un dispositivo de este tipo, el centraje de las barras de material puede estar asegurado, pero solamente de una manera precaria. Es, además, complicado asegurar una capa de aceite en la manera aquí descrita. Debido al empleo de un aceite de deslizamiento para el alojamiento hidrodinámico de la barra de material, resulta que este aceite de deslizamiento llega a entrar en la máquina. Como consecuencia, se produce una mezcla entre este aceite de deslizamiento y los aceites (taladrinas) ó las emulsiones de mecanizado, empleados para el trabajo. El aceite de deslizamiento y los aceites ó emulsiones para el mecanizado cumplen unas misiones completamente distintas. Los aceites ó emulsiones de mecanizado tienen el objeto de hacer las herramientas más agresivas para el desprendimiento de virutas, mientras que el aceite de deslizamiento, en cambio, ha de tener un efecto completamente contrario y conduce así a una reducción en la vida útil de las herramientas. Dentro de la máquina, los aceites ó emulsiones para el mecanizado son, por regla general, recogidos con el fin de ser empleados de nuevo. Sin embargo, los aceites ó emulsiones para el mecanizado, los cuales se han mezclado con el aceite de deslizamiento, ya han de ser sustituidos al término de un breve uso.

En la Memoria de Publicación de la Patente Alemana Núm. DE 32 10 630 está descrito un dispositivo para la aportación automática de barras de material a una máquina de torneado. Aquí es así que varios soportes de sujeción, con mordazas y poleas, están dispuestos a lo largo de la barra. Por medio de estos soportes se encuentra cogida una barra durante su aportación a la máquina de torneado. Existe aquí el inconveniente de que es muy complicado y costoso el control de las poleas. Además, hacen falta unas engorrosas adaptaciones para emplear un dispositivo de este tipo en las máquinas de torneado ya en uso.

La Memoria de la Patente Suiza Núm. CH 580 999 describe un dispositivo de guía para un torno automático a efectos del centraje y de la estabilización de unas barras redondas ó barras de perfil que se encuentran en rotación. Este dispositivo de guía está fijado en el tubo de alimentación de un cargador de barras. Un rotor del dispositivo de guía es accionado por medio del cabezal husillo del torno automático. En este rotor están previstas unas palancas que a causa de la fuerza centrífuga giran por unos puntos de giro. Por un extremo de las palancas están dispuestos unos rodillos que, debido a su giro, ejercen una fuerza sobre la barra de material y conducen así a un centraje de la barra. Este dispositivo tiene, sin embargo, el inconveniente de que el mismo tiene que estar unido con el cargador de las barras así como con el cabezal husillo del torno automático. Las fuerzas centrífugas, que pueden ser bastante elevadas al tratarse de unas barras de material ligeramente curvadas, tienen que ser absorbidas por los cargadores de barras que son de una construcción bastante ligera. Como consecuencia, solamente en una medida insuficiente puede ser conseguida una supresión, tanto de las oscilaciones como de los ruidos. Aquí existe, además, el inconveniente de que los rodillos se encuentran permanentemente en movimiento. Para los cargadores son empleados unos dispositivos de empuje estáticos. Por consiguiente, con el empleo de este dispositivo de guía ya después de un muy corto tiempo de uso estarán gastados ó los rodillos... [Seguir leyendo]

1. Mandril de centraje (11) para centrar una barra de material (8) que ha sido aportada a un mandril de pinzas (5) de una máquina de torneado (1); a este efecto, el mandril de centraje (11) comprende una construcción interior (13) que es rotatoria por el eje longitudinal de la barra de material (8), y esta construcción interior (13) está dispuesta sustancialmente dentro de una construcción exterior (12); en este caso, la construcción interior (13) está dispuesta de manera rotatoria en relación con la construcción exterior (12); y la construcción interior (13) está diseñada de tal modo que la barra de material (8) pueda ser pasada a través de la misma; mandril de centraje éste que está caracterizado porque la construcción exterior (12) es rotatoria por el eje longitudinal de la barra de material (8) y la construcción exterior (12) comprende unos medios para fijar la construcción exterior en relación con el mandril de pinzas (5); caracterizado porque la construcción exterior (12) comprende un dispositivo de fuerza centrífuga (18) que genera una fuerza que está en función del número de revoluciones; caracterizado porque la construcción interior (13) comprende un dispositivo de centraje (20) que, en base a la fuerza aplicada sobre el dispositivo de centraje (20), conduce a un centraje de la barra de material (8); así como caracterizado porque entre la construcción exterior (12) y la construcción interior (13) está dispuesto un dispositivo transmisor de fuerza (21, 17, 22) que asegura que la construcción interior (13) pueda ser girada con respecto a la construcción exterior (12) y el mismo transmite sobre el dispositivo de centraje (20) la fuerza que está siendo generada por el dispositivo de fuerza centrífuga (18).

2. Mandril de centraje conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque entre la construcción interior (13) y la construcción exterior (12) está dispuesto por lo menos un rodamiento de bolas (15,16).

3. Mandril de centraje conforme a una de las reivindicaciones 1) ó 2) y caracterizado porque el dispositivo transmisor de fuerza (21, 17, 22) comprende por lo menos un rodamiento de bolas (17).

4. Mandril de centraje conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque entre el dispositivo transmisor de fuerza (21, 17, 22) y el dispositivo de centraje está dispuesto un elemento amortiguador (23).

5. Mandril de centraje conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizado porque están previstos tres dispositivos de centraje (20) que a lo largo de la circunferencia de la barra de material (8) están dispuestos a unas distancias principalmente uniformes entre sí.