ES2317609T3 - Unidad de husillo para un grupo de taladro de multiples husillos. - Google Patents
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Abstract
Unidad de husillo para un grupo de taladro de múltiples husillos con un husillo de trabajo (1) que se puede desplazar axialmente de una posición de reposo a una posición de trabajo, que pasa por una carcasa (10) con un portaherramientas (9) en su extremo libre y con un accionamiento de desplazamiento (2) que ataca en su otro extremo, así como con un electromotor (3) que acciona giratoriamente el husillo de trabajo (1) con un estator (4) dispuesto dentro de la carcasa (10) y un rotor (5), que está dispuesto sobre el husillo de trabajo (1) tanto de forma resistente al giro como de forma fija en el sentido axial, caracterizada porque el estator (4) y el rotor (5) del electromotor (3) tienen longitudes coordinadas en el sentido axial con respecto a la carrera de desplazamiento del husillo de trabajo (1) de tal forma que en la posición de reposo del husillo de trabajo (1), el rotor (5) se sale en parte del solape con el estator (4), presentando la sección (8) del husillo de trabajo (1), a continuación del rotor (5), hacia el portaherramientas (9), que en la posición de reposo del husillo de trabajo (1) se introduce en el estator (4), un diámetro igual o inferior al diámetro del rotor (5).
Description
Unidad de husillo para un grupo de taladro de
múltiples husillos.
La invención se refiere a una unidad de husillo
del tipo descrito en detalle en el preámbulo de la reivindicación
1.
Una pluralidad o multitud de este tipo de
husillos se encuentran en grupos de taladro que se emplean en
máquinas de mecanizado de madera y que sirven para aplicar taladros
de paso y/o taladros ciegos en piezas de trabajo en forma de
placas. Principalmente, en estos taladros se trata tales que se
aplican según determinados patrones de perforación, también en
forma de una o varias filas de agujeros que también pueden ser
angulares. En aquellas piezas de trabajo que se emplean como
costados de cuerpo de muebles de caja, las perforaciones se disponen
en la trama estándar de 32 mm y, por tanto, a una distancia
relativamente pequeña entre sí. En el grupo de taladro de múltiples
husillos, las unidades de husillo se disponen en una pluralidad o
multitud de tal forma que las perforaciones o la totalidad de los
patrones de perforación puedan perforarse en uno o varios ciclos de
trabajo. Según el patrón de perforación, no se necesitan todas las
unidades de husillo de un grupo de taladro en un proceso de
tratamiento y, por tanto, los husillos de trabajo de las distintas
unidades de husillos pueden seleccionarse cada una por sí sola en
el sentido axial.
Una unidad de husillo del tipo mencionado al
principio se conoce por el documento DE1528088B. En esta forma de
realización no sólo está previsto un accionamiento auxiliar
neumático para seleccionar y deseleccionar el husillo de trabajo,
sino, además, dentro de la unidad de husillo existe también un
electromotor que se ocupa del accionamiento de giro del husillo de
trabajo para el procedimiento de taladro. El electromotor está
dispuesto de forma fija con su estator con respecto al husillo de
trabajo que puede desplazarse axialmente, y la longitud axial del
rotor del electromotor supera en esta medida la longitud axial del
estator, para conseguir no sólo en la posición de trabajo, sino
también en la posición de reposo del husillo de trabajo, un solape
total del estator por el rotor. El rotor del electromotor tiene un
diámetro considerablemente mayor que el diámetro del husillo de
trabajo, siendo correspondientemente grande el diámetro del estator
del electromotor. La carcasa por la que pasa el husillo de trabajo
tiene, en la zona del electromotor, un mayor diámetro que en sus
demás zonas, lo que se opone a una forma de construcción delgada
continua de la unidad de husillo. Además, debido al solape total
entre el estator y el rotor del electromotor tanto en la posición de
reposo como en la posición de trabajo, no es muy grande la carrera
de desplazamiento del husillo de trabajo.
La invención tiene el objetivo de proporcionar
una unidad de husillo del tipo descrito anteriormente, que en el
sentido axial presente una forma de construcción delgada
continua.
Este objetivo se consigue con una unidad de
husillo con las características de la reivindicación 1.
Para la invención es esencial que la estructura
del electromotor, especialmente en lo que se refiere a su estator y
rotor, permite una forma de construcción delgada de la unidad de
husillo, sin tener que tolerar una disminución de la potencia o del
par en la posición de trabajo del husillo de trabajo. A pesar de
que, hasta alcanzar la posición de reposo del husillo de trabajo,
el rotor dispuesto fijamente sobre éste, sale en parte del solape
con el estator del electromotor, por lo que entonces el electromotor
ya no puede dar la plena potencia o el par máximo, esto no estorba,
porque para la activación de la unidad de husillo en la posición de
reposo del husillo de trabajo, el electromotor tan sólo tiene que
dar un par de arranque inferior al par de trabajo. El par de
trabajo aumenta a medida que crece el solape entre el rotor y el
estator del electromotor durante el desplazamiento del husillo de
trabajo; esto corresponde al creciente momento de resistencia
especialmente al taladrar a creciente profundidad.
Algunas características de configuración
ventajosas de la invención resultan de las reivindicaciones
subordinadas.
A continuación, la invención se describe
detalladamente con un ejemplo de realización con la ayuda del
dibujo. Muestran:
La figura 1 una sección longitudinal a través de
una unidad de husillo para un grupo de taladro de múltiples
husillos, encontrándose el husillo de trabajo en la posición de
reposo y
la figura 2 en la misma representación, la
unidad de husillo según la figura 1, pero estando seleccionado el
husillo de trabajo.
En concreto, la figura 1 muestra un husillo de
trabajo 1 que puede desplazarse en el sentido axial entre una
posición de reposo representada en la figura 1 y una posición de
trabajo de fin de carrera en el sentido axial, representada en la
figura 2. Para el desplazamiento del husillo de trabajo 1 está
previsto un accionamiento auxiliar 2 que se describe en detalle más
adelante.
Además, el husillo de trabajo 1 presenta un
accionamiento de giro en forma de un electromotor 3. El electromotor
3 tiene una forma de construcción delgada, alargada, y
correspondientemente, también son formaciones alargadas con forma
cilíndrica el estator exterior 4 y el rotor interior 5 del
electromotor 3. El estator 4 del electromotor 3 genera en el
entrehierro hacia el rotor 5 un campo giratorio; para ello está
prevista una excitación eléctrica mediante un arrollamiento 6
dispuesto en el estator 4. El rotor 5 tiene una estructura en forma
de casquillo y está provisto de imanes permanentes que actúan en
conjunto con el campo giratorio generado por el estator 4.
El rotor 5 del electromotor 3 se encuentra
fijamente sobre el husillo de trabajo 1. El husillo de trabajo 1
presenta una sección 7 escalonada de menor diámetro, a lo largo de
la cual el rotor 5 del electromotor 3 está unido fijamente con el
husillo de trabajo 1, no sólo de forma resistente al giro, sino
también fijamente en el sentido axial.
En el extremo libre del husillo de trabajo 1
está dispuesto un portaherramientas 9, en el que, sin embargo, no
sólo puede alojarse una herramienta, especialmente una herramienta
para taladrar, sino con el que también puede acoplarse un engranaje
angular, si la unidad de husillo se usa sólo como unidad de
accionamiento sin desplazamiento axial del husillo de trabajo 1.
Entre la sección 7 y el portaherramientas 9, el husillo de trabajo
1 presenta una sección 8 que tiene un mayor diámetro que la sección
7. El diámetro de la sección 8 es igual al diámetro exterior del
rotor 5 del electromotor 3, colocado fijamente sobre la sección 7
del husillo de trabajo 1. La sección 8 de mayor diámetro del
husillo de trabajo 1 pasa por un primer cojinete 11 de husillo. Se
trata de un llamado cojinete neumático con un casquillo de
alojamiento 12 alargado, estableciéndose un colchón de aire entre
éste y la sección 8 del husillo. Para ello, entre el casquillo de
alojamiento 12 y la sección 8 del husillo está prevista una pequeña
hendidura anular en la que se introduce a presión aire que se
suministra a través de una toma de aire 13. Al menos una parte del
aire sale de la hendidura anular mencionada por el extremo libre
del casquillo de alojamiento 12, evitando de esta manera al mismo
tiempo la entrada de polvo u otras partículas en la hendidura
anular entre el casquillo de alojamiento 12 y la sección 8 del
husillo. Otra parte del aire puede hacerse pasar por el
electromotor 3 desde el casquillo de alojamiento 12, para la
refrigeración.
El electromotor 3 y el casquillo de alojamiento
12 están alojados en una carcasa 10 tubular cilíndrica, en la que
se encuentra la toma de aire 13 mencionada. El electromotor 3 es un
llamado motor exento de carcasa, por lo que su estator 4 se apoya
directamente en la pared interior de la carcasa 10 que, por lo
tanto, envuelve el electromotor íntimamente. Al igual que el
estator 4 del electromotor 3, el casquillo de alojamiento 12 está
dispuesto fijamente en la carcasa 10.
El accionamiento auxiliar 2 para el
desplazamiento axial del husillo de trabajo 1 se compone de un
cilindro neumático 14 con una camisa 15 de cilindro, conectada
coaxialmente a la carcasa 10, con el mismo diámetro. Para la unión
entre la camisa 15 de cilindro y la carcasa 10 tubular está previsto
un casquillo de unión 23, sobre el que, desde un lado frontal, está
colocada la camisa 15 de cilindro y, desde el otro lado frontal, la
carcasa 10. Dentro de la camisa 15 de cilindro está guiado el émbolo
16 del cilindro neumático 14, y dentro del émbolo 16 está alojado
un segundo cojinete 17 de husillo que está realizado como rodamiento
y en el que engrana un extremo escalonado 18 del husillo de trabajo
1.
En el cilindro neumático 14 se trata de un
cilindro de acción sencilla con una sola toma de aire comprimido 20
en el fondo 21 del cilindro. Al aplicar presión en el cilindro
neumático 14, el émbolo 16 se aleja del fondo 21 de cilindro
arrastrando el husillo de trabajo 1, y en la posición de fin de
carrera opuesta choca contra un tope 22. El tope 22 está formado
por una superficie frontal del casquillo de unión 23. Al alcanzar
el tope 22, el husillo de trabajo 1 ha adoptado su posición de
trabajo seleccionada. El retorno del husillo de trabajo 1 a su
posición de reposo se realiza, en el cilindro neumático 14 liberado
de la presión, mediante un resorte recuperador 19 que hace retornar
el émbolo 16 hasta entrar en contacto con el fondo 21 del cilindro,
arrastrando el husillo de trabajo 1. Después, el husillo de trabajo
1 ha vuelto a adoptar la posición de reposo representada en la
figura 1. Si se taladra con la unidad de husillo, el desplazamiento
del husillo de trabajo 1 apartándose de su posición de reposo
constituye el avance de la herramienta para taladrar, sujeta en el
portaherramientas 9. Por lo tanto, la posición de trabajo
representada en la figura 2 es la segunda posición de fin de
carrera del husillo de trabajo 1 frente a la primera posición de fin
de carrera, la posición de reposo.
Como también se puede ver en la figura 1, en la
posición de reposo del husillo de trabajo 1, el rotor 5 del
electromotor 3 está extraído del estator 4, pero aún existe un
solape parcial entre el rotor 5 y el estator 4. Por tanto, también
en la posición de reposo del husillo de trabajo 1 puede transmitirse
un par al rotor 3, aunque es menor en comparación con el par de
trabajo que se ha de aplicar durante el procedimiento de taladro.
Dado que la segunda sección 8 de mayor diámetro del husillo de
trabajo 1 tiene el mismo diámetro exterior que el rotor 5 del
electromotor 3, fijo sobre la sección 7 del husillo de trabajo 1,
para alcanzar la posición de reposo del husillo de trabajo 1, la
sección 8 de ésta puede introducirse en el estator 4 del
electromotor 3 sin que cambie el entrehierro hacia el estator 4 del
electromotor 3. De este modo, el husillo de trabajo 1 tiene, a lo
largo de su sección 8 hasta el portaherramientas 9, el mayor
diámetro posible, lo que resulta ventajoso para el alojamiento
neumático dentro del casquillo de alojamiento 12. En cualquier caso,
la sección 8 del husillo de trabajo 1 tiene tal diámetro que
durante el desplazamiento del husillo de trabajo 1 no pueda
producirse ninguna colisión con el estator 4 del electromotor 3. De
manera ventajosa, la longitud de la sección 8 del husillo de
trabajo 1 está dimensionada de tal forma que en la posición de
reposo del husillo de trabajo 1, el portaherramientas 9 esté
dispuesto cerca de los extremos enrasados entre sí del casquillo de
alojamiento 12 y de la carcasa 10.
Como se puede ver en la figura 2, el rotor en
forma de casquillo 5 del electromotor 3 tiene al menos una longitud
axial igual a la longitud axial del estator 4 del electromotor 3. De
esta forma, en la posición de trabajo seleccionada del husillo de
trabajo 1 existe un solape total entre el estator 4 y el rotor 5 del
electromotor 3. Por esta razón, con el avance del husillo de
trabajo 1 hacia la posición de trabajo seleccionada, el electromotor
3 puede dar un par cada vez mayor.
Claims (8)
1. Unidad de husillo para un grupo de taladro de
múltiples husillos con un husillo de trabajo (1) que se puede
desplazar axialmente de una posición de reposo a una posición de
trabajo, que pasa por una carcasa (10) con un portaherramientas (9)
en su extremo libre y con un accionamiento de desplazamiento (2) que
ataca en su otro extremo, así como con un electromotor (3) que
acciona giratoriamente el husillo de trabajo (1) con un estator (4)
dispuesto dentro de la carcasa (10) y un rotor (5), que está
dispuesto sobre el husillo de trabajo (1) tanto de forma resistente
al giro como de forma fija en el sentido axial, caracterizada
porque el estator (4) y el rotor (5) del electromotor (3) tienen
longitudes coordinadas en el sentido axial con respecto a la
carrera de desplazamiento del husillo de trabajo (1) de tal forma
que en la posición de reposo del husillo de trabajo (1), el rotor
(5) se sale en parte del solape con el estator (4), presentando la
sección (8) del husillo de trabajo (1), a continuación del rotor
(5), hacia el portaherramientas (9), que en la posición de reposo
del husillo de trabajo (1) se introduce en el estator (4), un
diámetro igual o inferior al diámetro del rotor (5).
2. Unidad de husillo según la reivindicación 1,
caracterizada porque el rotor (5) del electromotor (3) está
dispuesto como cuerpo envolvente cilíndrico sobre una zona parcial
(7) del husillo de trabajo (1) relativamente reducida en diámetro
respecto a la sección (8) a continuación del portaherramientas (9) y
tiene el mismo diámetro que la sección (8) del husillo de trabajo
(1).
3. Unidad de husillo según la reivindicación 1 ó
2, caracterizada porque el estator (4) y el rotor (5) del
electromotor (3) tienen unas longitudes coordinadas entre sí en el
sentido axial de tal forma que, en la posición de trabajo del
husillo de trabajo (1), el estator (4) cubre el rotor (5)
completamente en el sentido radial en el entrehierro situado entre
éstos.
4. Unidad de husillo según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el electromotor
(3) está configurado con su estator (4) de tal forma que en el
entrehierro se genere un campo de giro magnético, siendo las partes
magnéticamente activas del rotor (5) imanes permanentes.
5. Unidad de husillo según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque en la carcasa
(10), a continuación del estator (4) del electromotor (3), está
dispuesto un primer cojinete (11) de husillo para el apoyo radial
de la sección (8) del husillo de trabajo (1), situada hacia el
portaherramientas (9).
6. Unidad de husillo según la reivindicación 5,
caracterizada porque el primer cojinete (11) de husillo,
situado hacia el portaherramientas (9), del husillo de trabajo (1)
está configurado como cojinete neumático con un casquillo de
alojamiento (12) alargado, para el que está dispuesta una toma de
aire (13) en la carcasa (10) que aloja el electromotor (3).
7. Unidad de husillo según la reivindicaciones 1
a 6, caracterizada porque a continuación de la carcasa (10)
que aloja el electromotor (3) está dispuesta una camisa (15) de
cilindro de un cilindro neumático (14) que forma parte del
accionamiento de desplazamiento (2) para el husillo de trabajo (1) y
que presenta un émbolo (16) guiado dentro de la camisa (15) de
cilindro, en el que está dispuesto un segundo cojinete (17) de
husillo, en el que está alojado el extremo (18) del husillo de
trabajo (1) opuesto al portaherramientas (9).
8. Unidad de husillo según la reivindicación 7,
caracterizada porque la carcasa (10) para el electromotor
(3) y la camisa (15) de cilindro para el cilindro neumático (14) son
formaciones tubulares alargadas que presentan lados exteriores
cilíndricos del mismo diámetro.
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