ES2326546T3

ES2326546T3 - Unidad de husillo.

Info

Publication number: ES2326546T3
Application number: ES06014464T
Authority: ES
Inventors: Hugo Voss; Peter Kortenjan
Original assignee: Weeke Bohrsysteme GmbH
Current assignee: Weeke Bohrsysteme GmbH
Priority date: 2006-07-12
Filing date: 2006-07-12
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2026-07-12
Also published as: EP1878549A1; DE502006003727D1; PL1878549T3; EP1878549B1

Abstract

Dispositivo de mecanizado (30) para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares, con: al menos dos unidades de husillo (1), cada unidad de husillo (1) para el alojamiento con cambio por introducción y extracción de herramientas para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares, con: un cabezal de husillo (2) para el alojamiento de una herramienta (3), que está diseñado para accionarse alrededor de un eje longitudinal (4) y que presenta un espacio hueco (6) interior con una abertura de inserción (8), que está dispuesta en la dirección del eje longitudinal (4), al menos una rueda libre (10), que está dispuesta en el espacio hueco (6) interior, conectada con el cabezal de husillo (2) y diseñada para alojar una herramienta (3) de manera resistente a la torsión en un sentido de giro predeterminado, presentando el dispositivo de mecanizado además: un almacén de herramientas (32), mediante el que pueden cambiarse automáticamente herramientas por introducción y extracción en la unidad de husillo (1), teniendo el almacén de herramientas (32) al menos una fila (34) con alojamientos de herramienta (36) dispuestos linealmente, caracterizado porque cada unidad de husillo comprende medios de sujeción magnéticos (12), que están dispuestos en el espacio hueco (6) interior, conectados con el cabezal de husillo (2) y diseñados para aplicar una fuerza de sujeción predeterminada sobre una herramienta (3) alojada en el cabezal de husillo (2), y porque los alojamientos de herramienta (36) pueden desplazarse esencialmente de manera paralela con respecto al eje de las herramientas (3) que van a sujetarse.

Description

Unidad de husillo.

Campo técnico

La invención se refiere a un dispositivo de mecanizado según el preámbulo de la reivindicación 1, que se conoce por el documento DE 203 02 387 U1. El dispositivo de mecanizado comprende unidades de husillo para el alojamiento con cambio por introducción y extracción de herramientas para el mecanizado de piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares, con un cabezal de husillo para alojar una herramienta, que está diseñado para accionarse alrededor de un eje longitudinal y que presenta un espacio hueco interior con una abertura de inserción, que está dispuesta en la dirección del eje longitudinal.

Estado de la técnica

Las unidades de husillo del tipo mencionado al inicio se emplean comúnmente en el campo de las máquinas de mecanizado de madera. A este respecto, las herramientas, que pueden cambiarse por introducción y extracción en las unidades de husillo, deben mantenerse en el estado cambiado por introducción tanto en el sentido de giro como en la dirección longitudinal. Así por ejemplo, el documento DE 203 02 387 U1 da a conocer una unidad de husillo del tipo mencionado al inicio, en la que las herramientas se mantienen en el sentido de giro mediante una rueda libre y en la dirección longitudinal mediante espigas o bolas, que se engranan en rebajos en la herramienta.

No obstante se ha mostrado que las unidades de husillo conocidas presentan un desgaste elevado especialmente en caso de números de revoluciones elevados y que a veces el cambio por introducción y extracción de las herramientas es difícil debido a la orientación necesaria de rebajos y espigas de bloqueo.

El documento WO 2005/097 382 A1 da a conocer una unidad de husillo con medios de sujeción magnéticos.

Exposición de la invención

Por tanto es objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo de mecanizado con unidades de husillo del tipo mencionado al inicio, presentando una unidad de husillo un desgaste reducido y posibilitando un cambio sencillo por introducción y extracción de herramientas.

Este objetivo se soluciona según la invención mediante un dispositivo de mecanizado con las características de la reivindicación 1. Perfeccionamientos ventajosos de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes.

Según una finalidad, la presente invención proporciona un dispositivo de mecanizado para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares. EL dispositivo de mecanizado comprende unidades de husillo así como un almacén de herramientas, mediante el que pueden cambiarse automáticamente herramientas por introducción y extracción en la unidad de husillo. A este respecto está previsto según la invención que el almacén de herramientas tenga al menos una fila con alojamientos de herramienta dispuestos linealmente.

Para posibilitar un cambio por introducción y extracción rápido y sin obstáculos de las herramientas de mecanizado está previsto según la presente invención además que los alojamientos de herramienta puedan desplazarse esencialmente de manera paralela con respecto al eje de las herramientas que van a sujetarse. De este modo los alojamientos de herramienta en cuestión pueden desplazarse de manera controlada hacia una posición de cambio, en la que herramientas ya cambiadas por introducción no chocan con sus alojamientos de herramienta. Además, la capacidad de desplazamiento puede aprovecharse también para realizar la verdadera operación de cambio de herramienta.

El dispositivo de mecanizado según la invención tiene la ventaja de que la configuración del almacén de herramientas con alojamientos de herramienta dispuestos linealmente posibilita que, en al menos dos o varias unidades de husillo, el cambio por introducción y extracción de las herramientas pueda realizarse en cada caso de manera simultánea, por lo que se reducen considerablemente los tiempos de cambio de herramienta con respecto al estado de la técnica.

La invención se basa además en la idea de proporcionar, en una unidad de husillo del tipo mencionado al inicio, medios de sujeción para la fijación longitudinal de herramientas en la unidad de husillo, que también funcionan de manera duradera y fiable sin engranaje mecánico. Con este fin está previsto según la invención que la unidad de husillo presente medios de sujeción magnéticos, que están dispuestos en el espacio hueco interior, conectados con el cabezal de husillo y diseñados para aplicar una fuerza de sujeción predeterminada sobre una herramienta alojada en el cabezal de husillo.

De este modo se eliminan en gran parte puntos de desgaste, que hasta ahora hacían necesario un mantenimiento regular de la unidad de husillo y representaban una fuente de obstáculos. Al mismo tiempo, para la activación de la fuerza de sujeción no es necesaria una operación de enganche o similar, por lo que se simplifica considerablemente el cambio por introducción y extracción de las herramientas.

Según un perfeccionamiento de la presente invención, los medios de sujeción magnéticos presentan al menos un elemento magnético, que está dispuesto en el lado del espacio hueco opuesto a la abertura de inserción. De este modo, los medios de sujeción magnéticos se encajan de manera especialmente poco obstaculizada en la unidad de husillo, sin que los elementos magnéticos entren en contacto con la superficie circundante exterior de las respectivas herramientas que van a cambiarse por introducción y extracción. De este modo se minimiza adicionalmente el desgaste, mientras que también el cambio por introducción y extracción se simplifica adicionalmente.

Aunque en el marco de la presente invención puede utilizarse cualquier medio de sujeción magnético, se prefiere según un perfeccionamiento de la invención que los medios de sujeción magnéticos presenten al menos un elemento magnético, que está formado al menos por secciones por un material de magnetismo permanente, especialmente samario-cobalto o similar. Los materiales de magnetismo permanente de este tipo se caracterizan por una fuerza de sujeción magnética elevada con dimensiones reducidas, de modo que pueden integrarse sin problemas en el interior de una unidad de husillo, sin que deban realizarse modificaciones constructivas considerables en la misma.

De manera alternativa o también adicionalmente a esto, según un perfeccionamiento de la presente invención los medios de sujeción magnéticos pueden presentar un electroimán. Éste posibilita por ejemplo una variación de la fuerza de sujeción magnética en función de las condiciones de funcionamiento o también durante las operaciones de cambio por introducción y extracción.

En el marco de la presente invención, las respectivas herramientas pueden cambiarse por introducción en principio directamente en la unidad de husillo. Sin embargo, con respecto a un cambio por introducción y extracción rápido y seguro así como un depósito de las herramientas en un almacén de herramientas, está previsto según un perfeccionamiento de la presente invención que esté previsto además al menos un adaptador que tiene un vástago, que puede cambiarse por introducción y extracción en el cabezal de husillo, y un alojamiento de herramienta. A este respecto se prefiere especialmente que el adaptador presente medios de fijación para una herramienta alojada en el mismo. De este modo una herramienta puede conectarse de manera permanentemente fija con el adaptador, que a su vez, según los respectivos requisitos, se cambia junto con la herramienta por introducción y extracción en la respectiva unidad de husillo, o, dado el caso, se deposita en un almacén. Para depositar el adaptador en un almacén de herramientas, el adaptador presenta según un perfeccionamiento de la invención medios de colocación, especialmente una ranura.

A este respecto es especialmente ventajoso que el almacén de herramientas tenga dos filas con alojamientos de herramienta dispuestos linealmente, que preferiblemente están dispuestos de manera paralela entre sí. De este modo pueden suministrarse herramientas a varios grupos de unidades de husillo dispuestas de manera paralela a gran velocidad y con gran fiabilidad.

Según un perfeccionamiento del dispositivo de mecanizado según la invención está previsto además que los medios de colocación de los alojamientos de herramienta presenten, especialmente un saliente, que son complementarios a los medios de colocación de los respectivos adaptadores. De este modo se garantiza una recogida y un depósito seguro y rápido de las herramientas del o en el almacén de herramientas.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra de manera esquemática una vista en perspectiva en despiece ordenado de una unidad de husillo según la presente invención;

la figura 2 muestra de manera esquemática una vista lateral parcialmente cortada de una unidad de husillo según la presente invención;

la figura 3 muestra de manera esquemática una vista en perspectiva de un dispositivo de mecanizado según la presente invención;

la figura 4 muestra de manera esquemática una vista en perspectiva de otro dispositivo de mecanizado según la presente invención.

Descripción detallada de formas de realización preferidas

A continuación se describen de manera detallada formas de realización preferidas de la presente invención haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

Una primera forma de realización de una unidad de husillo 1 según la presente invención se representa de manera esquemática en las figuras 1 y 2. La unidad de husillo 1 mostrada sirve para alojar en cada caso, con cambio por introducción y extracción, una herramienta para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares. Comprende un cabezal de husillo 2, que está diseñado para accionarse alrededor de un eje longitudinal 4 por un accionamiento no mostrado en este caso, y un espacio hueco interior 6 con una abertura de inserción, que está dispuesta en la dirección del eje longitudinal 4.

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Tal como puede observarse mejor en la figura 2, está dispuesta en el interior del espacio hueco 6 una rueda libre 10 que está conectada con el cabezal de husillo 2 y está diseñada para alojar una herramienta 3 de manera resistente a la torsión en un sentido de giro predeterminado alrededor del eje longitudinal 4.

Por encima de la rueda libre 10 (véase la figura 2) están dispuestos medios de sujeción magnéticos en forma de un elemento magnético (por ejemplo un imán de sujeción plano) 12. El elemento magnético 12 se encuentra por tanto en el lado del espacio hueco 6 opuesto a la abertura de inserción 8 y está diseñado para ejercer una fuerza de sujeción predeterminada sobre una herramienta 3 alojada en el cabezal de husillo 2.

Aunque en la presente forma de realización se muestra un elemento magnético 12 individual, ha de observarse que en el marco de la presente invención los medios de sujeción magnéticos también pueden estar construidos por varias piezas y estar dispuestos en diferentes puntos en la unidad de husillo. El al menos un elemento magnético 12 tiene, en la presente forma de realización, un núcleo de un material de magnetismo permanente, habiendo demostrado ser especialmente adecuado para ello, en particular, samario-cobalto o similar. Sin embargo, de manera alternativa a ello es igualmente posible generar el efecto magnético de los medios de sujeción magnéticos también de otro modo, por ejemplo empleando un electroimán.

Tal como puede observarse mejor en la figura 1, la unidad de husillo 1 comprende además un elemento de separación 13 que sirve para proteger de la suciedad a la rueda libre de casquillo 10 durante el cambio por introducción de herramientas 3 o adaptadores 14.

Aunque la unidad de husillo 1 puede estar diseñada, en el marco de la presente invención, para alojar directamente una herramienta 3, en la presente forma de realización está previsto que las herramientas 3 se conecten en cada caso con un adaptador 14, que tiene un vástago, que puede cambiarse por introducción y extracción en el cabezal de husillo, y un alojamiento de herramienta 18 para las respectivas herramientas 3. En este caso, la fuerza de atracción magnética de los medios de sujeción magnéticos no debe actuar necesariamente sobre las herramientas individuales, sino que es suficiente en el marco de la presente invención que la fuerza de atracción magnética de los medios de sujeción magnéticos actúe sobre el adaptador 14 cambiado por introducción en cada caso.

El adaptador 14 puede estar configurado, en el marco de la presente invención, de múltiples maneras. Tal como puede observarse mejor en la figura 2, tiene en la presente forma de realización medios de fijación 20, tales como por ejemplo tornillos o similares, para fijar una herramienta 3 alojada en el adaptador 14. Además el adaptador 14 tiene en cada caso una ranura 22 circundante, que sirve para depositar el adaptador de manera segura en un almacén de herramientas 22 que aún tiene que describirse.

El funcionamiento de la unidad de husillo según la invención se efectúa por ejemplo como sigue. En primer lugar, una herramienta 3 que va a cambiarse por introducción se inserta en un adaptador 14 correspondiente y se fija el tornillo 20 en el mismo. A continuación la unidad formada por la herramienta 3 y el adaptador 14 se introduce en el espacio hueco 6 interior de la unidad de husillo de tal modo que el vástago 16 del adaptador 14 queda situado en el espacio hueco interior. A este respecto la superficie de extremo del vástago 16 está dirigida al elemento magnético 12 y, dado el caso, también puede estar en contacto con el mismo. De este modo, el adaptador 14 se mantiene con la herramienta en la dirección del eje 4 mediante una fuerza de atracción magnética entre el elemento magnético 12 y el vástago 16. Además una superficie circundante exterior del vástago 16 está dirigida hacia la rueda libre 10 de la unidad de husillo 1.

Si ahora la unidad de husillo se acciona mediante un accionamiento no mostrado en el sentido de giro alrededor del eje 4, se produce un engranaje entre la rueda libre 10 y el vástago 16, de modo que el adaptador 14 se acciona con la herramienta 3 que se encuentra en el mismo en el sentido de giro, mientras que en la dirección longitudinal a lo largo del eje 4 se mantiene mediante la fuerza de atracción magnética entre el elemento magnético 12 y el vástago 16 o la herramienta 3.

Al finalizar el accionamiento giratorio, la rueda libre 10 libera el vástago 16, de modo que el adaptador 14 puede extraerse, con la herramienta y la superación de la fuerza de atracción magnética entre el elemento magnético 12 y el vástago 16 o la herramienta 3, de la unidad de husillo 1 y, dado el caso, sustituirse por otro adaptador 14 con herramienta.

Un dispositivo de mecanizado 30 según una forma de realización de la presente invención se muestra de manera esquemática en la figura 3 en una vista en perspectiva. El dispositivo de mecanizado 30 comprende, en la presente forma de realización, siete unidades de husillo 1, tal como se describieron anteriormente. Éstas están dispuestas en la carcasa 40 común, y pueden desplazarse individualmente o por grupos dentro de la carcasa en su dirección longitudinal entre una posición de trabajo desplegada y una posición de reposo retraída, por ejemplo mediante un accionamiento neumático.

Además, el dispositivo de mecanizado 30 comprende un almacén de herramientas 32, que tiene una pluralidad de alojamientos de herramienta 36 que están dispuestos, en la presente forma de realización, en dos filas 34 que se extienden linealmente. La disposición lineal de los alojamientos de herramienta 36 dentro de la respectiva fila 34 tiene la ventaja de que, en principio, es posible realizar en varias de o, dado el caso, también en todas las unidades de husillo 1 del dispositivo de mecanizado 30 simultáneamente una operación de cambio por introducción o extracción.

Los alojamientos de herramienta 36 del almacén de herramientas 32 tienen en cada caso un saliente 38 circundante que, en su geometría, es complementario a la ranura 22 circundante de los respectivos adaptadores 14 de modo que está garantizado un engranaje seguro del adaptador 14 en los alojamientos de herramienta 36.

Una forma de realización alternativa del dispositivo de mecanizado 30 se representa de manera esquemática en la figura 4 en una vista en perspectiva. Ésta se diferencia de la forma de realización mostrada en la figura 3 porque los alojamientos de herramienta 36 del almacén de herramientas 34 están dispuestos de modo que pueden desplazarse en cada caso individualmente o por grupos esencialmente de manera paralela con respecto al eje de las herramientas 3 que van a sujetarse. De este modo puede conseguirse en primer lugar una operación de cambio por introducción y extracción más rápida.

Sin embargo, puede evitarse además, tal como puede observarse en la figura 4, durante el cambio por introducción y extracción de las herramientas 3 de las primeras tres unidades de husillo 1 (contado desde la izquierda en la figura 4), un choque de las siguientes unidades de husillo o de sus herramientas con los alojamientos de herramienta correspondientes 36, de modo que el funcionamiento del dispositivo de mecanizado 30 según la invención se vuelve en total menos propenso a averías.

Claims

1. Dispositivo de mecanizado (30) para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares, con:

al menos dos unidades de husillo (1), cada unidad de husillo (1) para el alojamiento con cambio por introducción y extracción de herramientas para mecanizar piezas de trabajo, que están compuestas esencialmente por madera, materiales derivados de la madera o similares, con:

un cabezal de husillo (2) para el alojamiento de una herramienta (3), que está diseñado para accionarse alrededor de un eje longitudinal (4) y que presenta un espacio hueco (6) interior con una abertura de inserción (8), que está dispuesta en la dirección del eje longitudinal (4),

al menos una rueda libre (10), que está dispuesta en el espacio hueco (6) interior, conectada con el cabezal de husillo (2) y diseñada para alojar una herramienta (3) de manera resistente a la torsión en un sentido de giro predeterminado,

presentando el dispositivo de mecanizado además:

un almacén de herramientas (32), mediante el que pueden cambiarse automáticamente herramientas por introducción y extracción en la unidad de husillo (1), teniendo el almacén de herramientas (32) al menos una fila (34) con alojamientos de herramienta (36) dispuestos linealmente, caracterizado porque cada unidad de husillo comprende medios de sujeción magnéticos (12), que están dispuestos en el espacio hueco (6) interior, conectados con el cabezal de husillo (2) y diseñados para aplicar una fuerza de sujeción predeterminada sobre una herramienta (3) alojada en el cabezal de husillo (2), y porque los alojamientos de herramienta (36) pueden desplazarse esencialmente de manera paralela con respecto al eje de las herramientas (3) que van a sujetarse.

2. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de sujeción magnéticos presentan al menos un elemento magnético (12), que está dispuesto en el lado del espacio hueco (6) opuesto a la abertura de inserción (8).

3. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los medios de sujeción magnéticos presentan al menos un elemento magnético (12), que está formado al menos por secciones por un material de magnetismo permanente, especialmente samario-cobalto o similar.

4. Dispositivo de mecanizado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los medios de sujeción magnéticos presentan un electroimán.

5. Dispositivo de mecanizado según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta además al menos un adaptador (14), que tiene un vástago (16), que puede cambiarse por introducción y extracción en el cabezal de husillo, y un alojamiento de herramienta (18).

6. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 5, caracterizado porque el adaptador (14) tiene medios de fijación (20) para una herramienta (3) alojada en el mismo.

7. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el adaptador (14) tiene medios de colocación, especialmente una ranura (22), para depositar el adaptador en un almacén de herramientas (32).

8. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 1, caracterizado porque el almacén de herramientas (32) tiene dos filas (34) con alojamientos de herramienta (36) dispuestos linealmente, que están dispuestos preferiblemente de manera paralela u ortogonal entre sí.

9. Dispositivo de mecanizado según la reivindicación 1 u 8, caracterizado porque los alojamientos de herramienta (36) presentan medios de colocación (38), especialmente un saliente, que son complementarios a los medios de colocación (22) de los respectivos adaptadores (14).