ES2216792T3 - Electromandril de alta velocidad con soporte de rotor hibrido en maquinas para trabajar madera. - Google Patents

Electromandril de alta velocidad con soporte de rotor hibrido en maquinas para trabajar madera.

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ES2216792T3 ES00121090T ES00121090T ES2216792T3 ES 2216792 T3 ES2216792 T3 ES 2216792T3 ES 00121090 T ES00121090 T ES 00121090T ES 00121090 T ES00121090 T ES 00121090T ES 2216792 T3 ES2216792 T3 ES 2216792T3
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Abstract

Electromandril (1) para poner en rotación herramientas de fresado de alta velocidad sobre centros de trabajo con control numérico para elaborar madera y similares, que comprende al menos: - una carcasa (2) también compuesta por partes múltiples recíprocamente solidarias, internamente hueca y con una geometría interna que substancialmente tiene segmentos cilíndricos y substancialmente siendo simétrica alrededor de un eje longitudinal (Z), dicha carcasa siendo destinada a ser fijada externamente sobre dicho centro de trabajo, e internamente al soporte de un árbol (3) giratorio con relación a la misma; dicho árbol (3) teniendo una simetría axial, estando también compuesto por partes múltiples recíprocamente solidarias y destinadas a retener una herramienta en su porción anterior, y siendo soportado en dos de sus propios segmentos axiales anterior (A1) y posterior (A2) que corresponden a respectivos segmentos axiales (C1 y C2) de la carcasa, de manera que su eje de rotación coincida con dichoeje (Z) de la carcasa; - un motor eléctrico rotativo (4) con su árbol coincidente con dicho árbol (3) cuyo paquete eléctrico de rotor (4r) es una parte de la periferia de dicho árbol (3) y está ubicado entre dicha parte anterior (A1) y posterior (A2), y cuyo paquete eléctrico de estator (4s) es solidario a dicha carcasa (2); - uno o varios cojinetes (V) con elementos de rodamiento intercalados en el espacio radial entre dicho segmento anterior (A1) del árbol y el correspondiente dicho segmento (C1) de la carcasa.

Description

Electromandril de alta velocidad con soporte de rotor híbrido en máquinas para trabajar madera.
La presente invención se refiere a una unidad motriz operativa del tipo conocido con el nombre de electromandril, según el preámbulo de la reivindicación 1, en condiciones de mover directamente una herramienta rotativa, para tareas de remoción de virutas, destinada a ser aplicada en centros de trabajo con control numérico de tipo conocido para trabajar madera y productos similares, y allí destinada a realizar substancialmente tareas de fresado; en particular se refiere a un electromandril del tipo provisto de un sistema para soportar al rotor sobre dos secciones o segmentos del mismo donde anteriormente, es decir desde la parte destinada a ser acoplada con la herramienta, comprenda hacia la carcasa un complejo de vinculación cinemáticamente equivalente a una junta rotoidal con espaldones, es decir con la capacidad de reacción contra los empujes radiales y axiales en las dos direcciones, y posteriormente un complejo de vinculación equivalente a una única junta rotoidal, es decir con la capacidad de reacción sólo en la dirección radial.
Los electromandriles mencionados, en ejecuciones comunes, contemplan disposiciones que varían según el tipo de elementos destinados a soportar el rotor, tanto con respecto al diseño de los soportes empleados como a los materiales allí empleados, así como también a su estrategia de emplazamiento, para formar un eficaz complejo de vinculación.
En la técnica conocida del sector, ya se conocen tales electromandriles para desbarbado de alta velocidad, en condiciones de ser soportados en centros de trabajo CNC de máquinas para trabajar madera, unidades también producidas por la misma solicitante, equipadas con un rotor rígido soportado anterior y posteriormente mediante cojinetes de bolas pertenecientes a las series de producción normales o especiales de estos últimos elementos, específicamente cojinetes de bolas de ejecución clásica donde las pistas de rodamiento están representadas por los anillos interno y externo del mismo cojinete, fabricados según los tipos con capacidad de carga exclusivamente radial, con capacidad de carga exclusivamente axial o cojinetes de empuje, con capacidad de carga radial-axial, estos últimos tipos siendo denominados de gargantas profundas o con contacto oblicuo entre las bolas y las pistas; o combinaciones de todos esos tipos, tales como por ejemplo, con referencia a las líneas rectas normales del contacto - en las disposiciones conocidas en AO\cong, AX\cong o Atándem\cong.
También en la patente de invención italiana nº 1.279.580, registrada a nombre de la misma solicitante, se publica una solución particular que pertenece a una disposición de una parte de los cojinetes de bolas en un electromandril, con respecto en particular a un sistema de precarga con resortes de membrana para el cojinete posterior.
También se conocen electromandriles que presentan soluciones de soporte con elementos de rodamiento integrados, que ruedan directamente sobre pistas obtenidas sobre elementos o partes apropiadamente maquinadas y endurecidas del árbol o de la carcasa, en uno o en ambos segmentos de soporte del árbol.
Otro tipo de electromandriles destinados al mismo propósito que los anteriores es aquel donde el rotor, con respecto a solicitaciones externas, está completamente soportado y balanceado con respecto a la carcasa de manera fluidoestática y/o fluidodinámica en al menos dos de sus segmentos, el término fluidoestático significando el soporte provisto por un fluido mantenido bajo presión dentro de un meato del soporte por medio de un adecuado dispositivo de bombeo, y el término fluidodinámico significando el soporte provisto por un fluido donde en un meato del soporte es generado, en la interfaz con el árbol, un intervalo de presión que se deriva del intervalo de velocidad inducido en el meato por la rotación del mismo árbol.
La mencionada y conocida solución de electromandril con rotor soportado mediante cojinetes de bolas tanto anteriormente, es decir en proximidad de la herramienta, como posteriormente, es decir lejos de la herramienta, presenta una serie de desventajas conocidas por los fabricantes de electromandriles, especialmente concentradas en el conjunto posterior de cojinetes. El problema principal deriva de la diferente dilatación de la carcasa y del rotor que se produce en sentido axial. En otros términos, el calor desarrollado tanto en el paquete estator como en el paquete rotor durante el funcionamiento de la máquina eléctrica establece intervalos de temperatura muy diferentes entre la carcasa y el rotor -como ha sido ampliamente demostrado a través de pruebas termográficas- intervalos que se aplican sobre geometrías notablemente diferentes y que operan bajo diferentes condiciones de intercambio de calor, desde las cuales se deriva tal intervalo de desplazamientos - deformaciones tales de variar la congruencia original de las dos partes carcasa y rotor, y tales de crear condiciones de coacción recíproca entre ellas, por ende de forzamiento entre los elementos de rodamiento y las correspondientes pistas, intercaladas entre la carcasa y el rotor para cerrar la geometría general del electromandril. Donde tal forzamiento, muchas veces, tampoco presenta una naturaleza simétrica axialmente, como consecuencia del hecho que aparte de la diferencia de dilatación axial entre la carcasa y el rotor, las deformaciones debidas a la flexión muchas veces se generan por la diferente dilatación de las fibras en diferentes meridianos de la carcasa, debido a su diferente intercambio de calor con el medio circunstante. Queda claro que a partir de esas coacciones se deriva un estado de tensión sobre las pistas y los elementos de rodamiento que la experiencia demuestra ser perfectamente capaz de conducir a un daño prematuro y a una condición de fuera de uso del conjunto posterior de cojinetes. Y puesto que tal daño normalmente se detecta en períodos de tiempo que pueden ser largos, muchas veces hay un período no despreciable en el cual el funcionamiento irregular del conjunto posterior influye negativamente la duración del conjunto anterior de cojinetes.
Siempre estando en el ámbito de los electromandriles que tienen un soporte de rotor totalmente a cargo de cojinetes de bolas, otros problemas conocidos se derivan a partir de la correcta asignación de la precarga sobre dicho conjunto posterior de cojinetes, necesaria para mantener un correcto contacto entre las bolas y las pistas a altas velocidades de rotación. Esta precarga, debido al mencionado fenómeno de mutua dilatación por temperatura, necesariamente se debe obtener a través de medios elásticos, es decir no por interferencia entre elementos geométricos rígidos, y ello para permitir la antes mencionada posibilidad de la mutua dilatación entre la carcasa y el rotor. Sin embargo, generalmente esto se puede obtener introduciendo complicaciones considerables de diseño, puesto que las soluciones siempre exigen un muy alto grado de precisión en la fabricación de los componentes que constituyen el conjunto para garantizar la capacidad de deslizamiento recíproco.
Las soluciones más comunes son aquellas donde una tuerca de anillo es cargada axialmente mediante algunos resortes dispuestos sobre su circunferencia, dicha tuerca de anillo a su vez actuando axialmente sobre el anillo externo del cojinete posterior, que debería garantizar el contacto precargado de las bolas sobre las pistas. Sin embargo, en esos casos frecuentemente sucede que el movimiento axial de la tuerca de anillo no se produce regularmente, y por consiguiente las bolas trabajan bajo condiciones de carga exageradas o inexistentes, esta última condición indudablemente representando el caso más deletéreo a altas velocidades. Todo esto puede suceder verosímilmente también debido a que la posición donde el conjunto posterior de cojinetes está ubicado es el más caliente, no siendo ventilada primariamente por el flujo de aire paraxial para la aspiración de virutas y enfriamiento que golpea al electromandril desde la parte frontal, y tampoco dicha posición posterior está afectada por la ventilación producida de alguna manera por la herramienta, además del hecho que es sometida al flujo convectivo de aire caliente proveniente de los paquetes eléctricos de estator y rotor, dada la normal posición vertical del electromandril con la herramienta en la parte inferior, que es dirigido hacia arriba.
Otra desventaja está dada también por la solución alternativa a la previa por la realización de un conjunto posterior de cojinetes, específicamente aquel descrito en la mencionada patente de invención nº 1.279.580 de la solicitante, que publica una solución en la cual la parte interna del conjunto posterior de cojinetes puede deslizarse axialmente en virtud de un amortiguador obtenido con un par de membranas metálicas que constituyen una especie de paralelograma articulado elástico destinado simultáneamente a permitir la movilidad del cartucho y para mantener su orientación original. La mencionada desventaja se deriva del hecho que las dos membranas hechas de lámina de acero constituyen un puente térmico de efectividad muy limitada entre la periferia externa del conjunto posterior de cojinetes y la carcasa, donde la capacidad de intercambio térmico no es mejor ni siquiera en el volumen de aire incluido entre los dos planos de membrana, tal volumen siendo prácticamente estanco y carente de toda posibilidad de reemplazar el aire contenido en su interior. Bajo tales condiciones queda claro que todo el calor generado y absorbido por el conjunto posterior de cojinetes no puede ser dispersado con facilidad y que esto constituye una gran desventaja para la solución con un amortiguador de lámina doble, debido a la alta temperatura que en este caso se genera.
Del mismo modo, con respecto a los mencionados electromandriles con soporte totalmente fluidoestático o fluidodinámico, en particular aquellos con lubricación gaseosa, cabe citar un grave inconveniente manifestado en la parte frontal. En esta área próxima a la herramienta y, por ende, a los procesos de elaboración, el electromandril está sometido a cargas radiales muy elevadas, mucho más grandes que aquellas que, gracias a la relación de longitud entre los segmentos voladizo y no voladizo - se generan en el soporte posterior. De esta manera, en el caso de impactos radiales sobre la herramienta (es decir, al comienzo de la elaboración sobre materiales resistentes) se podría superar fácilmente el umbral de soporte de la carga radial del cojinete anterior con lubricación gaseosa, de modo que las superficies cilíndricas fija y móvil que constituyen el meato verdaderamente se podrían acoplar debido a la rotura del velo existente del lubricante gaseoso, dañando de manera inmediata y poniendo fuera de uso dicho conjunto anterior de cojinetes y, por ende, todo el electromandril. Esta circunstancia prácticamente no sucede nunca en el conjunto posterior de cojinetes donde las cargas, como se ha señalado con anterioridad, son moderadas por la mencionada favorable relación de levas entre los segmentos del árbol, impidiendo así la posibilidad de las condiciones para el acoplamiento bajo carga de las superficies de la junta rotoidal con lubricación gaseosa.
El objetivo del electromandril de la presente invención es el de eliminar las desventajas mencionadas arriba. De esta manera, la invención, tal como está definida en la reivindicación 1, soluciona tanto el problema de obtener un electromandril donde están permitidos todos los tipos de distinta dilatación axial entre la carcasa y el rotor, sin por ello inducir a forzamientos de ningún tipo entre las partes, como el problema de tener un electromandril con una alta capacidad de soporte de carga radial y axial en la parte frontal, cerca de la herramienta de elaboración, con una sensibilidad despreciable a los efectos de los impactos radiales y axiales.
La idea desarrollada a continuación logra los mencionados objetivos con una configuración del electromandril del tipo mencionado con anterioridad en el cual hay un conjunto de cojinetes de bolas y un cojinete con lubricación gaseosa.
Más en detalles la invención se refiere a un electromandril para poner en rotación herramientas de fresado de alta velocidad según está definido en la reivindicación 1.
Las ventajas obtenidas por medio de la presente invención esencialmente están dadas por el hecho que mediante la misma se logra una máquina que combina todas las ventajas de los cojinetes de bolas, tales como alta capacidad de soporte de carga radial y resistencia al impacto, dichos elementos de rodamiento estando ubicados donde tales características son esenciales, es decir en el área operativa frontal de la herramienta, más solicitada; mientras que por otro lado al mismo tiempo se resuelven todos los problemas que podrían presentar los cojinetes de bolas, por medio de la eliminación desde esas áreas operativas, tales como aquella posterior, donde las precargas pueden convertirse inciertas y la generación de calor se puede volver intensa, habiéndolos reemplazado allí con un cojinete de lubricación gaseosa, el cual en tal ubicación halla su mejor aplicación gracias a la reducción de la influencia de las cargas radiales e impactos, y a la insensibilidad práctica a los efectos térmicos, y de esta manera perfectamente en condiciones de operar donde las corrientes convectivas verticales transportan todo el calor del motor eléctrico y donde falta ventilación de la herramienta y del aire de aspiración que entra de la parte anterior de la máquina.
Ventajas colaterales se derivan también por el hecho que el lubricante gaseoso adecuadamente transportado, es explotado tanto para obtener un efecto de enfriamiento dentro del electromandril, si bien reducido dada la pequeñez de los caudales en juego, como para mantener una presurización blanda dentro del compartimiento interno del electromandril, coadyuvando a las juntas tipo laberinto que sirven para impedir la entrada de polvos provenientes de las elaboraciones de la máquina a través del conjunto anterior de cojinetes de bolas, que, tal como se sabe, podrían constituir un problema considerable para la vida útil de los mismos cojinetes de bolas.
También se tienen ventajas debido a la facilidad con que el árbol permite el correcto montaje del conjunto con respecto a la carcasa, en la mencionada solución de soporte híbrido con cojinetes de bolas anteriores y cojinete de lubricación gaseosa posterior, y todo ello sin ningún tipo de forzamiento derivado del montaje, siempre que se satisfagan las normales tolerancias exigidas.
A continuación se describirá la invención con más detalles, con la ayuda del dibujo que muestra una realización, provista únicamente a título ejemplificador y no limitativo:
- la figura 1 muestra una vista en corte transversal de un electromandril (1), suficiente en sí misma para representar la invención, donde por motivos de simplicidad no se muestran el centro de trabajo al cual pertenece el electromandril y tampoco la herramienta de elaboración.
Este electromandril (1) de fresado B de tipo substancialmente conocido con respecto a muchos detalles constructivos, si bien es innovador en su solución con soporte híbrido para el árbol (3), obtenido a través de la adopción de cojinete de bolas (V) del lado de la vinculación de la herramienta, es decir de la parte anterior, y de un cojinete (5) con lubricación gaseosa del lado opuesto, es decir del lado posterior B está compuesto externamente por una carcasa (2), que también comprende todas las partes solidarias al revestimiento externo principal, tales como un cabezal de cierre en la parte anterior, un fondo de cierre en la parte posterior, y una parte fija del cojinete (5) con lubricación gaseosa, también en la parte posterior.
Dicha carcasa, destinada externamente a ser fijada sobre un carro móvil del centro de trabajo, presenta, como suele ser, una cavidad interna, que substancialmente tiene segmentos cilíndricos que son axialmente simétricos con respecto a su eje (Z), destinados primordialmente a alojar tanto al árbol giratorio (3) como a las partes que constituyen el motor eléctrico (4).
El árbol giratorio (3) es el otro componente estructural fundamental, y substancialmente es hueco y en su parte anterior puede retener una herramienta a través de un empalme cónico anterior (9). Un elemento de empuje axial, en la práctica una varilla (10), atraviesa longitudinalmente la cavidad del árbol (3), dicha varilla (10) estando destinada a expulsar la herramienta de la cavidad cónica (9) mediante la acción de los medios de empuje externos, tales como comunes actuadores lineales neumáticos, no mostrados en la figura porque son todos del tipo conocido. Una serie de resortes (11) del tipo arandela Belleville imparten una acción de retorno sobre la varilla (10), impidiéndole actuar sobre la herramienta en ausencia de dicha acción opuesta de los actuadores neumáticos.
Un sello dinámico con contacto circular, es decir un denominado laberinto, es montado a guisa de una tuerca de anillo (7) en la parte frontal de dicho árbol (3), que constituye una pantalla contra el paso de polvo y elementos contaminantes entrantes y, por ende, configurando un paso de extracción de reducidas dimensiones entre dicha tuerca de anillo (7) y el cabezal frontal de dicha carcasa (2), para el cierre anterior del electromandril. Dicho paso de extracción identificado mediante la tuerca de anillo (7) representa la comunicación anterior de la cavidad interna del electromandril con el exterior.
Dicho árbol (3) está soportado por la carcasa (2) en dos segmentos axiales del mismo, el anterior está indicado mediante AA1\cong, y el posterior está indicado como AA2\cong, donde los correspondientes segmentos axiales de la carcasa destinados a soportar al árbol son C1, el frontal, y C2, el posterior. Los cojinetes de soporte entre el árbol y la carcasa, de esta manera, están ubicados en los espacios radiales entre el árbol y la carcasa, dichos espacio radial anterior, es decir entre A1 y C1, y respectivamente el espacio radial posterior, es decir entre A2 y C2.
En dicho espacio radial anterior está ubicado un conjunto (V) de cojinetes de bolas en contacto oblicuo con relativos espaciadores y tuercas de anillo de apriete, que en el ejemplo de la figura 1 presentan una disposición en AO\cong, y que, por lo tanto, están en condiciones de proporcionar tanto una reacción radial como una reacción axial. Los anillos internos de los cojinetes están apretados sobre un espaldón del árbol (3) mediante una tuerca de anillo enroscada sobre el mismo árbol, también a través de un espaciador, mientras que los anillos externos están apretados sobre un espaldón de la carcasa mediante el cabezal anterior, también a través de un espaciador.
La geometría del conjunto anterior de cojinetes (V), por tanto la breve distancia axial de los dos cojinetes de bolas presentes en su interior, es tal que substancialmente es equivalente, en términos de esquema de vinculación, a una bisagra fija ubicada en el área A1.
En dicho espacio radial posterior está ubicado un cojinete (5) de lubricación gaseosa, del tipo substancialmente conocido, que presenta una parte fija que configura un ahuecamiento cilíndrico (dicho segmento de soporte posterior (C2), perteneciente a la carcasa o siendo solidario con la misma) y una parte giratoria que configura una espiga cilíndrica (dicho segmento de soporte posterior A2, perteneciente al árbol o siendo solidario con el mismo). Entre dicha espiga y dicho ahuecamiento del cojinete (5) de lubricación gaseosa está identificado radialmente un meato (5m), donde el gas presurizado proporciona el soporte al árbol. La operación del cojinete (5) es del tipo fluidoestático, con el gas mantenido bajo presión por un sistema externo al electromandril, típicamente una línea de aire comprimido, y donde, de todos modos, durante la rotación a alta velocidad podrían tener lugar contribuciones fluidodinámicas para soportar la carga.
Tal cojinete (5) substancialmente es equivalente, en términos de esquema de vinculación, a una bisagra con patín ubicada en el área A2.
El árbol (3) obviamente está soportado de manera tal de asumir el eje (Z) de la carcasa como su eje de rotación.
El meato (5m), con forma de anillo cilíndrico, tiene uno de sus extremos (5me) orientado hacia la parte externa, y el otro extremo (5mi) orientado hacia la cavidad interna del electromandril.
El lubricante gaseoso (en el caso específico aire depurado y acondicionado) llega desde la línea que alimenta al meato (5m) de soporte de la carga a través de un orificio principal (12) perforado en la carcasa, para luego ser distribuido en una cámara circunferencial (13), circundando al meato (5m), donde hay orificios radiales (14) para la inyección del gas a dicho meato (5m).
Dicho motor eléctrico (4) comprende un paquete eléctrico de rotor (4r), ubicado en la periferia del árbol (3), entre dichas áreas de soporte (A1 y A2) del mismo, y un respectivo paquete eléctrico de estator (4s), ubicado en la cavidad de la carcasa y solidario con la misma, entre dichas áreas de soporte (C1 y C2) de la misma.
En el área de soporte frontal obtenida en la carcasa, indicada previamente como C1, en su espesor radial se han obtenido conductos (6) con dirección axial. Dichos conductos (6) tienen su primer orificio (6i) orientado internamente hacia la cavidad del electromandril, y su segundo orificio (6e) orientado hacia fuera, es decir hacia la parte frontal, donde el orificio (6e) enfrenta exactamente la cámara anular (8) ubicada axialmente entre la parte frontal de dicho conjunto de cojinetes (V) y la junta de laberinto (7). Los conductos (6) tienen la función específica de constituir una derivación con respecto al atravesamiento axial del conjunto anterior de cojinetes (V) por parte del flujo del lubricante gaseoso que sale, proveniente del interior del electromandril e introducido allí por el flujo saliente que tiene lugar en el extremo (5mi) del meato (5m) del cojinete posterior (5) de lubricación gaseosa, donde la cavidad interna del electromandril en condiciones operativas es tal que puede ser atravesada desde el extremo (5mi) del meato (5m) hasta dicho orificio (6i) del conducto (6). Si tal gas, para salir de la parte anterior a través del laberinto (7), tuviera que atravesar el conjunto de cojinetes (V) en lugar de dichos conductos (6), podría causar lentamente que la grasa lubricante presente permanentemente en los cuerpos de rodamiento sea lavada, conduciendo rápidamente a la avería del cojinete, lo cual en cambio no tiene lugar porque el recorrido representado por los conductos (6) es un recorrido de menor resistencia para el gas proveniente de la parte posterior, con respecto al atravesamiento del conjunto anterior de cojinetes (V).
Funcionalmente, el lubricante gaseoso entra del orificio (12), llena la cámara anular (13) y, a través de los orificios radiales (14), invade el meato (5m) del cojinete posterior (5), luego sale respectivamente de los extremos (5me) (en dirección hacia fuera, en la parte posterior) y (5mi) (hacia la parte interna del electromandril), de manera que la acción de soporte de la carga sobre la espiga (A2) tenga inicio, posiblemente mejorada por los efectos fluidodinámicos consiguientes a la rotación. El lubricante gaseoso que sale del extremo (5mi) puede atravesar toda la cavidad interior del electromandril, a través del entrehierro del motor eléctrico, hasta la entrada (6i) de los conductos (6), proporcionando secundariamente también una contribución de enfriamiento y presurizando apenas la cavidad interna hasta el laberinto (7), donde el gas está destinado a salir de la parte anterior.
Durante el funcionamiento, tal como se ha mencionado con anterioridad y gracias a la presencia en la parte anterior de los cojinetes de bolas (V), el electromandril está perfectamente en condiciones de soportar las altas solicitaciones de corte durante los procesos de elaboración, y los posibles impactos que de ello se derivan, sin sufrir ningún daño, mientras que en la parte posterior puede tener lugar cualquier tipo de dilatación diferente entre la carcasa y el rotor sin que ello induzca a alguna condición de coacción entre las partes, que axialmente siguen siendo libres entre sí.
El electromandril estructurado de esta manera, por consiguiente, logra los objetivos establecidos gracias a las soluciones introducidas y a las disposiciones recíprocas ilustradas para los diferentes elementos, sin por ello tener que modificar exageradamente su substancial y acostumbrada geometría, convirtiéndolo así en perfectamente adecuado para aplicaciones sobre máquinas donde ya están funcionando unidades previas a la invención, pero externamente similares a la misma.
La invención concebida de esta manera, según está definida en las reivindicaciones que están más adelante, puede ser sometida a numerosas variantes y modificaciones sin por ello apartarse del cometido del concepto inventivo.

Claims (4)

1. Electromandril (1) para poner en rotación herramientas de fresado de alta velocidad sobre centros de trabajo con control numérico para elaborar madera y similares, que comprende al menos:
- una carcasa (2) también compuesta por partes múltiples recíprocamente solidarias, internamente hueca y con una geometría interna que substancialmente tiene segmentos cilíndricos y substancialmente siendo simétrica alrededor de un eje longitudinal (Z), dicha carcasa siendo destinada a ser fijada externamente sobre dicho centro de trabajo, e internamente al soporte de un árbol (3) giratorio con relación a la misma; dicho árbol (3) teniendo una simetría axial, estando también compuesto por partes múltiples recíprocamente solidarias y destinadas a retener una herramienta en su porción anterior, y siendo soportado en dos de sus propios segmentos axiales anterior (A1) y posterior (A2) que corresponden a respectivos segmentos axiales (C1 y C2) de la carcasa, de manera que su eje de rotación coincida con dicho eje (Z) de la carcasa;
- un motor eléctrico rotativo (4) con su árbol coincidente con dicho árbol (3) cuyo paquete eléctrico de rotor (4r) es una parte de la periferia de dicho árbol (3) y está ubicado entre dicha parte anterior (A1) y posterior (A2), y cuyo paquete eléctrico de estator (4s) es solidario a dicha carcasa (2);
- uno o varios cojinetes (V) con elementos de rodamiento intercalados en el espacio radial entre dicho segmento anterior (A1) del árbol y el correspondiente dicho segmento (C1) de la carcasa;
caracterizado por el hecho que el soporte de dicho árbol (3) en correspondencia de su propio y dicho segmento posterior (A2) tiene lugar por medio de un cojinete (5) con lubricación gaseosa que tiene capacidad de soporte de carga radial, del tipo con gas bajo presión en un meato (5m) existente entre superficies cilíndricas circulares, donde la parte giratoria de dicho cojinete (5) está representada por el mismo segmento posterior (A2) del árbol configurado como una espiga cilíndrica y la parte fija está representada por el mismo mencionado segmento (C2) de la carcasa configurada como un ahuecamiento cilíndrico con orificios para la inyección del lubricante gaseoso, dicho meato (5m) siendo definido por el juego radial entre dicho segmento de árbol (A2) configurado como una espiga cilíndrica y el correspondiente y dicho segmento de carcasa (C2) configurado como un ahuecamiento cilíndrico.
2. Electromandril según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que al menos un cojinete de bolas (V) constituye una vinculación radial y axial para dicho árbol (3) en correspondencia de su propio y mencionado segmento (A1), mientras que dicho cojinete (5) con lubricación gaseosa constituye una vinculación exclusivamente radial para dicho árbol (3) en correspondencia de su propio y dicho segmento (A2).
3. Electromandril según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho que para dicho árbol (3) dicho al menos un cojinete de bolas (V) constituye una vinculación radial y axial substancialmente equivalente a una bisagra esférica fija ubicada en correspondencia de dicho segmento (A1), mientras que dicho cojinete (5) de lubricación gaseosa constituye una vinculación exclusivamente radial substancialmente equivalente a una bisagra esférica con patín ubicada en correspondencia de dicho segmento (A2), de manera que dicho árbol (3) esté vinculado de manera isoestática con respecto a dicha carcasa (2).
4. Electromandril según una de las precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que en el espesor radial de dicha carcasa (2) y en correspondencia de dicho segmento anterior (C1) de la misma se han obtenido conductos pasantes (6) provistos para el flujo de salida del lubricante gaseoso proveniente posteriormente del extremo (5mi) de dicho meato (5m) orientado hacia la cavidad interna de dicho electromandril (1), dichos conductos (6) presentando un primer orificio (6i) orientado hacia dicha cavidad interna del electromandril, dicha cavidad interna pudiendo ser atravesada por el lubricante gaseoso al menos desde dicho extremo (5mi) hasta dicho orificio de entrada (6i), dichos conductos (6) además presentando un segundo orificio (6e) orientado hacia fuera y enfrentando el espacio (8) identificado axialmente entre el al menos un cojinete de bolas (V) y un sello dinámico circular (7) ubicado anteriormente con respecto a dicho al menos un cojinete de bolas (V), de manera que dicho espacio (8) esté presurizado contra la entrada de polvos dentro de dicha cavidad del electromandril, siendo producido también un efecto de enfriamiento por medio del caudal de fluido que pasa desde dicho extremo (5mi) de dicho meato (5m) hasta dicho orificio de salida (6e), y de manera que además el lubricante gaseoso sea impedido de pasar a través de dicho al menos un cojinete de bolas (V) y se produzca el consiguiente lavado del correspondiente lubricante aceitoso.
ES00121090T 1999-09-30 2000-09-28 Electromandril de alta velocidad con soporte de rotor hibrido en maquinas para trabajar madera. Expired - Lifetime ES2216792T3 (es)

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ITRN990031U 1999-09-30
IT1999RN000031U IT248731Y1 (it) 1999-09-30 1999-09-30 Elettromandrino ad alta velocita' con sostentamento rotorico ibrido in macchine per la lavorazione del legno

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ES2216792T3 true ES2216792T3 (es) 2004-11-01

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