ES2813081T3

ES2813081T3 - Dispositivo de sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria, en particular para el empleo en una máquina herramienta, y estructura de eje de una máquina herramienta

Info

Publication number: ES2813081T3
Application number: ES18726105T
Authority: ES
Inventors: Stefan Kipke
Original assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Current assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2021-03-22
Anticipated expiration: 2038-05-16
Also published as: CN111093895A; KR20200021467A; EP3475029B1; US11597047B2; US20200086442A1; CN111093895B; JP2020520310A; JP7030848B2; DE102017214362A1; EP3475029A1

Abstract

Dispositivo para la sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria, que comprende: un elemento de carcasa (220), que presenta una sección de carcasa (22a, 22b) en forma de anillo, en donde el elemento de árbol (120) montado de forma giratoria se puede disponer de manera que se extienden en dirección axial a través de una zona interior de la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo; un elemento de sujeción (250) en forma de anillo, deformable elásticamente, que está dispuesto en la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220), en donde el elemento de anillo de sujeción (250) presenta un perfil de la sección transversal (250a, 250b, 250c), con una primera sección perfilada (250c), que se extiende radial hacia dentro y se proyecta a través de un orificio circundante en forma de anillo de la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo radialmente hacia el elemento de árbol (120) montado de forma giratoria, y al menos una segunda sección perfilada (250a, 250b), que se extiende en particular axialmente, 6transversalmente a la primera sección perfilada (250c); una cámara de presión (270), que está configurada en la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220) y presenta al menos una sección de cámara de presión (270c; 270b), que está dispuesta radialmente en el lado interior adyacente a la a l menos una segunda sección perfilada (250a; 250b) del elemento de anillo de sujeción (250), en donde el elemento de árbol montado de forma giratoria (120) se puede sujetar en el estado de reposo del elemento de anillo de sujeción (250) por la unión por aplicación de fuerza con la primera sección perfilada (250c), que se proyecta hacia el elemento de árbol (12), del elemento de anillo de sujeción (250), y en donde la unión por aplicación de fuerza entre el elemento de árbol (120) y la primera sección perfilada (250c) se puede soldar para la liberación de la sujeción del elemento de árbol (120), siendo deformable elásticamente radialmente hacia fuera el elemento de anillo de sujeción (250) a través de impulsión de presión neumática o hidráulica de la cámara de presión (270).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria, en particular para el empleo en una máquina herramienta, y estructura de eje de una máquina herramienta

La presente invención se refiere a un dispositivo para la sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria, en particular para el empleo en una máquina herramienta. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo (dispositivo de sujeción o bien dispositivo de sujeción de seguridad) para la sujeción o bien la sujeción de seguridad de un elemento de árbol montado de forma giratoria, en particular de un elemento de árbol de un eje articulado o bien eje giratorio de una máquina herramienta.

Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 2189241 A.

Además, la presente invención se refiere a una estructura de eje de una máquina herramienta con un dispositivo de este tipo para la sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria.

Antecedentes de la invención

En el estado de la técnica se conocen máquinas herramientas, en particular máquinas herramientas de control numérico, con varios ejes controlables. Un eje de máquina herramienta es una unidad de construcción de una máquina herramienta, que controla un movimiento relativo de una herramienta con relación a una pieza de trabajo que debe mecanizarse con la herramienta. En este caso, las máquinas herramientas pueden comprender, por una parte, uno o varios ejes lineales, para el control de un movimiento relativo de una herramienta con relación a una pieza de trabajo a mecanizar con la herramienta en una dirección lineal respectiva. Además, tales máquinas herramientas pueden presentar los llamados ejes articulados o redondos para el control de un movimiento relativo de rotación o de articulación de la herramienta con relación a la pieza de trabajo a mecanizar con la herramienta alrededor de un eje de rotación o de articulación.

Por una parte, se conocen aquí, por ejemplo en máquinas fresadoras, máquinas herramientas universales o bien centros de mecanización ejes articulados o redondos, por medio de los cuales se puede pivotar o bien girar un husillo de trabajo que lleva la herramienta con relación a la pieza de trabajo alrededor de un eje articulado o de rotación. Por lo demás, se conocen, por ejemplo, en máquinas fresadora, máquinas herramientas universales o bien centro de trabajo mesas giratorias, mesas redondas o bien mesas de herramientas giratorias, sobre las que se puede empotrar una pieza de trabajo y por medio de las cuales se puede pivotar o bien girar la pieza de trabajo fijada sobre la mesa de herramientas alrededor de un eje de articulación o bien eje de rotación. Por lo demás, en máquinas herramientas se conocen husillos de trabajo, que llevan una pieza de trabajo o una herramienta y que están instaladas para accionar de forma giratoria por medio de un árbol de husillo, que es accionado por un motor de husillo, la herramienta empotrada o bien la pieza de trabajo empotrada alrededor del eje del husillo. En máquinas de tornos o bien centros de tornos se conocen, además, revólveres de husillo o bien revólveres de herramientas, que retienen una pluralidad de husillos o bien de herramientas y pueden ser girados alrededor de un eje de revólver. Todos los ejes de revólver, redondos o bien de articulación mencionados anteriormente o bien husillos tienen en común que está presente al menos un elemento de árbol alojado de forma giratoria, que puede ser accionado de forma rotatoria por medio de un accionamiento bien accionamiento axial alrededor del eje de rotación o bien eje de árbol.

Especialmente en el caso de estructuras de ejes de articulación o bien ejes de redondos mayores y más macizos , está previsto en máquinas herramientas que el elemento de árbol alojado giratorio se pueda fijar en el estado estacionario, no accionado, en particular también por razones de seguridad. En este caso, está previsto en particular que tal fijación, sujeción o bien sujeción de seguridad de un elemento de árbol alojado de forma giratoria se pueda sujetar o bien liberar, por una parte, con precisión, con preferencia sin demora de tiempo de la activación o bien de la sujeción. por otra parte, está previsto que la sujeción de seguridad permita en el estado sujeto con una estructura sencilla y con preferencia de corte reducido permita a pesar de todo una alta seguridad o bien una sujeción fija, que garantiza especialmente hasta momentos de torsión muy altos con preferencia de más de 1000 Nm, todavía una sujeción segura y fija contra giro.

Por los motivos mencionados anteriormente, un cometido de la presente invención es preparar, en particular para el empleo en una máquina herramienta, un dispositivo para la sujeción de un árbol alojado de forma giratoria o bien de un elemento de árbol alojado de forma giratoria, en particular para el empleo en un eje redondo o bien eje de articulación de una máquina herramienta, que posibilita con una estructura sencilla, economizador de espacio y de coste reducido a pesar de todo una sujeción controlable con precisión con capacidades de sujeción al mismo tiempo altas.

Sumario de la invención

De acuerdo con la presente invención, se propone un dispositivo para la sujeción de un elemento de árbol alojado de forma giratoria de acuerdo con la reivindicación independiente 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización preferidas o bien ejemplares de la presente invención.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, e propone un dispositivo para la sujeción de un elemento de árbol alojado de forma giratoria, que puede comprender las características descritas a continuación.

El dispositivo comprende un elemento de carcasa, que presenta con preferencia una sección de carcasa en forma de anillo o son preferencia está configurado en forma de anillo, en donde el elemento de árbol alojado de forma giratoria se puede disponer de manera que se extiende en dirección axial a través de una zona interior de la carcasa en forma de anillo o bien de la sección de la carcasa.

El dispositivo comprende un elemento de anillo de sujeción en forma de anillo deformable elásticamente, que está dispuesto en el elemento de carcasa o bien en la sección de la carcasa en forma de anillo del elemento de carcasa. El elemento de anillo de sujeción presenta un perfil de la sección transversal, con una primera sección perfilada, que se extiende radialmente hacia dentro y que penetra especialmente a través de un orificio circundante, en particular circundante en forma de anillo, de la carcasa o bien de la sección de la carcasa en forma de anillo radialmente hacia el elemento de árbol alojado de forma giratoria, y con al menos una segunda sección perfilada, que se extiende transversalmente a la primera sección destilada, en particular axial o bien en dirección axial.

El dispositivo comprende una cámara de presión, que está configurada en el elemento de carcasa o bien en la sección de carcasa en forma de anillo del elemento de carcasa y presenta con preferencia al menos una sección de cámara de presión, que está dispuesta con preferencia radialmente en el lado interior adyacente al menos a una segunda sección perfilada del elemento de anillo de sujeción.

El elemento de árbol alojado de forma giratoria se puede sujetar en un estado de reposo del elemento de anillo de sujeción por medio de una conexión por aplicación de fuerza con la primera sección perfilada que se proyecta hacia el elemento de árbol, y la unión por aplicación de fuerza entre el elemento de árbol y la primera sección perfilada se puede desprender para la liberación de la sujeción del elemento de árbol, con preferencia porque se puede deforma ro bien se deforma el elemento de anillo de sujeción a través de impulsión con presión neumática y/o hidráulica de la cámara de presión elásticamente radial hacia fuera.

Resulta una ventaja de que en el estado de reposo sin presión impulsada en la cámara de presión, el árbol o bien el elemento de árbol alojado de forma giratoria está retenido por medio del elemento de anillo de sujeción. Además, resulta la ventaja de una función de seguridad muy eficiente, puesto que en el caso de fallo del sistema neumático o hidráulico o bien en el caso de que se produzcan fugas o bien una caída no deseada de la presión del sistema, por ejemplo hasta la presión ambiental (por ejemplo presión del aire exterior), se pueda garantizar una sujeción automática de seguridad del elemento de árbol sin demora.

Adicionalmente resulta la ventaja de que a través de impulsión de la presión en la cámara de presión sin demoras a través de deformación elástica del elemento de anillo de sujeción en la dirección radialmente hacia fuera, es posible la sujeción del elemento de árbol alojado de forma giratoria de una manera rápida, sencilla y eficiente sin demora. Además, el dispositivo se puede preparar de estructura compacta, sencilla, de costes reducidos y tanto en dirección radial como también en dirección axial y se puede posibilitar un mantenimiento sencillo y eficiente.

En formas de realización ejemplares preferidas, en el estado de reposo del elemento de anillo de sujeción, un diámetro interior en la primera sección perfilada es menor que un diámetro exterior de una sección de contacto circundante del elemento de árbol o de un elemento de anillo fijado fijo contra giro en el elemento de árbol, que puede estar configurado de manera especialmente preferida como elemento de anillo macizo o como una pluralidad de elementos de segmentos anulares. Con preferencia, la primera sección perfilada del elemento de anillo de fijación es presionada o bien prensada para la unión por aplicación de fuerza en la sección de contacto circundante del elemento de árbol o en el elemento de anillo fijado fijo contra giro en el elemento de árbol o en sus segmentos de elemento anular en éste o éstos.

En formas de realización ejemplares preferidas, el dispositivo comprende una conexión, que se puede conectar en un sistema neumático y/o hidráulico, que está conectado con preferencia para la impulsión de la presión a través de uno o varios conductos de fluido configurados en la sección de la carcasa en forma de anillo del elemento de carcasa con la cámara de presión.

En formas de realización ejemplares preferidas, el dispositivo comprende una junta de estanqueidad, que está configurada para obturar una zona entre la primera sección perfilada y la cámara de presión.

En formas de realización ejemplares preferidas, la junta de estanqueidad comprende dos elementos de anillo de estanqueidad, que están dispuestos con preferencia en lados respectivos axialmente opuestos de la primera sección perfilada del elemento de anillo de sujeción.

En formas de realización ejemplares preferidas, la al menos una segunda sección perfilada y la primera sección perfilada del elemento de anillo de sujeción configuran juntas esencialmente una forma de L. Esto no excluye que puedan estar presentes otras secciones perfiladas adicionales y que se diferencian de la forma de L.

En formas de realización ejemplares preferidas, una sección extrema alejada de la primera sección perfilada de la al menos una segunda sección perfilada se extiende en dirección radial o al menos transversalmente a la dirección axial.

En formas de realización ejemplares preferidas, el perfil de la sección transversal del elemento de anillo de sujeción presenta dos segundas secciones perfiladas, que están dispuestas con preferencia, respectivamente, sobre lados axialmente opuestos de la primera sección perfilada del elemento de anillo de sujeción y/o se extienden en cada caso transversalmente a la primera sección perfilada, en particular axialmente.

En formas de realización ejemplares preferidas, las dos segundas secciones perfiladas y la primera sección perfilada del elemento de anillo de sujeción configurar juntas esencialmente una forma de T (con preferencia tendida). Esto no excluye que puedan estar presentes otras secciones perfiladas adicionales y que se desvían de la forma de T. En formas de realización ejemplares preferidas, la cámara de presión comprende dos secciones de cámara de presión, que están dispuestas con preferencia, respectivamente, sobre lados axialmente opuestos de la primera sección perfilada del elemento de anillo de sujeción, y están asociadas con preferencia, respectivamente, a una de las dos segundas secciones perfiladas del elemento de anillo de sujeción.

En formas de realización ejemplares preferidas, cada una de las dos secciones de cámara de presión están dispuestas radialmente en el lado interior con relación a la segunda sección perfilada asociada respectiva del elemento de anillo de sujeción.

En formas de realización ejemplares preferidas, una impulsión de presión presiona en la cámara de presión o bien en la sección de la cámara de presión al menos una segunda sección perfilada del elemento de anillo de sujeción radialmente hacia fuera y con preferencia una impulsión de presión presiona en las secciones de cámara de presión, respectivamente, la segunda sección perfilada asociada del elemento de anillo de sujeción radialmente hacia fuera. En formas de realización ejemplares preferidas, la al menos una sección de la cámara de presión está configurada de forma anular circundante en la sección de forma anular de la carcasa del elemento de carcasa.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se propone una estructura de eje de una máquina herramienta, que comprende una carcasa, un elemento de árbol alojado de forma giratoria en la carcasa de un eje de articulación, redondo o de revólver p de un husillo de la máquina herramienta, y un dispositivo para la sujeción del elemento de árbol alojado de forma giratoria de acuerdo con uno de los aspectos anteriores, en donde el elemento de carcasa del dispositivo está fijada con preferencia fijo contra giro en la carcasa de la estructura de eje.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 muestra una representación en perspectiva ejemplar de un dispositivo de eje redondo de una máquina herramienta de acuerdo con un ejemplo de realización ejemplar de la presente invención.

La figura 2 muestra una representación en sección ejemplar a través de una parte superior del dispositivo de eje redondo de la figura 1.

La figura 3 muestra una representación de detalle del dispositivo de sujeción del dispositivo de eje redondo de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención según la figura 2.

La figura 4 muestra una representación en sección de un dispositivo ejemplar configurado en forma de anillo para la sujeción de un elemento de árbol alojado de forma giratoria de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención, que está incorporado especialmente en el dispositivo de eje redondo de acuerdo con las figuras 1 a 3, y La figura 5 muestra una representación de detalle ejemplar de la figura 4.

Descripción detallada de las figuras y formas de realización preferidas de la presente invención

A continuación se detallan ejemplos o bien ejemplos de realización de la presente invención con referencia a las figuras adjuntas. Los elementos iguales o bien similares en las figuras se pueden designar en este caso con los mismos signos de referencia.

Hay que resaltar que la presente invención de ninguna manera está limitada o bien restringida a los ejemplos de realización descritos a continuación y a sus características de realización, sino que comprende, además, cualquier modificación de los ejemplos de realización, en particular aquéllos que están comprendidos por modificaciones de las características de los ejemplos descritos o bien por combinaciones de algunas o varias de las características de los ejemplos descritos en el marco del alcance de protección de las reivindicaciones independientes.

La figura 1 muestra una representación en perspectiva ejemplar de un dispositivo de eje redondo 10 de una máquina herramienta de acuerdo con un ejemplo de realización ejemplar de la presente invención.

En la figura 1 se muestra de forma ejemplar un dispositivo de eje redondo 100 de un eje redondo de una máquina herramienta. Un dispositivo de eje redondeo 100 de este tipo se puede emplear, por ejemplo, para un eje redondo de una pesa de herramientas giratoria de una máquina herramienta numérica.

Sin embargo, la presente invención no está limitada al empleo en ejes redondos de una máquina herramienta. Además, en otros ejemplos de realización, es posible prever un dispositivo de sujeción de acuerdo con la invención en ejes de articulación, redondos o bien de revólver de una máquina herramienta o también en un husillo de trabajo de una máquina herramienta.

El dispositivo de eje redondo 100 comprende de forma ejemplar una carcasa exterior 110, que está configurada por ejemplo en forma de anillo o bien esencialmente en forma de cilindro hueco. En el interior de la carcasa 100 está alojado de forma giratoria por ejemplo un elemento de árbol hueco 120 (elemento de árbol hueco).

No obstante, la presente invención no está limitada a la sujeción de elementos de árbol huecos, sino que se puede emplear para la sujeción de cualquier elemento de árbol giratorio, por ejemplo para elementos huecos o elementos perfilados huecos.

Además, el dispositivo de eje redondo 100 puede presentar un dispositivo de accionamiento (no mostrado), que está instalado para accionar el elemento de árbol 120 alojado de forma giratoria en rotación alrededor de un eje de rotación, por ejemplo a través de engranajes previstos adicionalmente o también de accionamiento directo por ejemplo a través de un motor de par.

Por ejemplo, el dispositivo de eje redondo 100 de acuerdo con la figura 1 comprende un dispositivo de sujeción 200 de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención.

Por ejemplo, el dispositivo de sujeción 200 comprende un elemento de carcasa 220 en forma de anillo y una conexión 210 (conexión neumática o hidráulica) dispuesta en el elemento de carcasa 220 en forma de anillo.

Para la activación de la sujeción o bien para la liberación de la sujeción del dispositivo de sujeción 200 se puede conectar la conexión 210 en un sistema neumático y/o hidráulico. En ejemplos de realización preferidos, la conexión 210 para la impulsión de presión se puede conectar en un sistema hidráulico, puesto que los sistemas hidráulicos posibilitan a través de la utilización de fluidos no comprimibles (por ejemplo, aceite o agua) no sólo altas presiones, sino que se posibilita también una trasferencia rápida de la presión o bien una propagación de la presión en el sistema y, por lo tanto, una activación o bien una desactivación del mecanismo de sujeción para la sujeción o bien para la liberación de la unión de sujeción con tiempos de reacción rápidos y con demoras muy reducidas.

La figura 2 muestra una representación en sección ejemplar a través de una parte superior del dispositivo de eje redondeo 100 de la figura 1 con el dispositivo de sujeción 200. La figura 3 muestra una representación de detalle del dispositivo de sujeción 200 de acuerdo con el ejemplo de realización de la presente invención según la figura 2. La figura 4 muestra una representación en sección del dispositivo ejemplar configurado en forma de anillo (dispositivo de sujeción 200) para la sujeción del elemento de árbol 120 alojado de forma giratoria de acuerdo con un ejemplo de realización de la presente invención, que está montado o incorporado especialmente en el dispositivo de eje redondo 100 de acuerdo con las figuras 1 a 3. La figura 5 muestra finalmente una representación de detalle ejemplar del dispositivo de sujeción 200 de acuerdo con la figura 4.

De acuerdo con las figuras 2 a 5, el dispositivo de sujeción 200 comprende de acuerdo co0n un ejemplo de realización, por ejemplo, el elemento de carcasa 220 ya mencionado anteriormente, en el que está dispuesta al menos una conexión 210 en el lado exterior. Esta conexión 210 se puede conectar en un sistema neumático y/o hidráulico.

En el interior del elemento de carcasa 220, que está configurado de manera ejemplar en forma de anillo, están dispuestos conductos de fluido interiores 240, que están conectados con la conexión 210.

En este caso, de manera ejemplar, por medio de un sistema neumático y/o hidráulico conectado a través de la conexión 210 se puede impulsar una presión en los conductos de fluido 240, por ejemplo por medio de un gas impulsado con presión en el caso de una conexión de un sistema neumático o con preferencia por medio de un fluido no comprimible o esencialmente no comprimible (por ejemplo, agua y/o aceite) en el caso de una conexión de un sistema hidráulico.

Con preferencia, el elemento de carcasa 220 o bien los conductos de fluido 240 están diseñado en el elemento de carcasa 220 para posibilitar altas presiones o bien para mantener altas presiones, en particular por ejemplo una presión hidráulica mayor o igual a 100 bares, con preferencia mayor o igual a 120 bares.

Como se muestra en las representaciones ejemplares de las figuras 2 a 5, los conductos de fluido 240 pueden estar configurados, por ejemplo, por taladros en el elemento de carcasa 220, que están obturados hacia fuera y cerrados con tornillos.

Además, el elemento de carcasa 220 comprende con preferencia cámaras de presión 270 circundante en forma de anillo, que están conectadas con los conductos de fluido 240, de manera que se impulsa una presión aplicada a través de la conexión 210 sobre los conductos de fluido 240 sobre las cámaras de presión 270.

Adicionalmente, en el elemento de carcasa 220 está dispuesto de manera ejemplar un elemento de anillo de sujeción 250 circundante en forma de anillo. El elemento de anillo de sujeción 250 está configurado con preferencia de un material deformable elásticamente, en particular un plástico deformable elásticamente o bien una mezcla de goma dura.

El elemento de anillo de sujeción 250 está dispuesto de manera ejemplar radialmente en el lado exterior con respecto a las cámaras de presión 270 y está adyacente en particular de manera ejemplar directamente en las cámaras de presión 270.

El elemento de anillo de sujeción 250 presenta de manera ejemplar una sección transversal esencialmente en forma de T en el perfil, en donde una sección perfilada central 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 está dispuesta de manera que se ext8iende radialmente hacia dentro en la dirección de elemento de árbol 120 alojado de forma giratoria y desde la sección media perfilada 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 se extienden, respectivamente, secciones perfiladas axiales 250a y 250b (secciones axiales 250a y 250b) desde la sección media 250c del elemento de anillo de sujeción 250 en dirección axial.

Por ejemplo, en la o bien adicionalmente a la sección transversal en forma de T y en particular en la sección axial superior 250a del elemento de anillo de sujeción 250 en el extremo axial está dispuesta una sección extrema que se extiende transversal (radial), para estabilizar adicionalmente el perfil total del elemento de anillo de sujeción 250. Además, una primera sección de la cámara de presión (superior) 270a de la cámara de presión 270 está dispuesta radialmente en el lado interior de la sección perfilada superior 250a (sección axial 250a) del elemento de anillo de sujeción 250 y una segunda sección de la cámara de presión (superior) 270b está dispuesta radialmente en el lado interior con respecto a la sección perfilada 250b (sección axial 250b) del elemento de anillo de sujeción 250.

La sección perfilada media 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 se extiende a manera ejemplar radialmente hacia dentro, en la dirección del elemento de árbol 120 y se extiende de manera ejemplar a través de una ranura de forma anular del elemento de carcasa 220 del dispositivo de sujeción 200 en la sección interior de forma hueca del elemento de carcasa 220 en forma de anillo, de manera que la sección perfilada media 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 está de manera ejemplar en contacto con un elemento de anillo 230, que está fijado de manera ejemplar de forma fija contra giro con el elemento de árbol 120 alojado de forma giratoria, por ejemplo por medio de tornillos.

La sección media 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo anular 250 se extiende, además, de manera ejemplar hacia la zona inferior de forma hueca del elemento de carcasa 220 en dirección radial entre dos elementos de estanqueidad 260 de forma anular 250a y 260b de una junta de estanqueidad 260.

Los elementos de estanqueidad 260a y 260b de la junta de estanqueidad 260 están adyacentes de manera ejemplar a las secciones de cámara de presión 270a y 270b de la cámara de presión 270 y las obturan hacia la ranura de la carcasa 220, a través de la cual se extiende la sección perfilada media 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 radialmente hacia dentro hacia el elemento de árbol 120 montado de forma giratoria o bien el elemento de anillo 230.

El anillo de sujeción o bien el elemento de anillo de sujeción 250 está adaptado con preferencia con una inframedida condicionada por la técnica de fabricación frente al elemento anular 230 o bien el diámetro exterior del elemento de anillo 230, de manera que un diámetro interior del elemento de anillo de sujeción 250, en particular en un lugar más interior de la sección de perfil central 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 en el estado de reposo es menor que el diámetro exterior del elemento de anillo 230.

De esta manera, el elemento de anillo de sujeción 250 sujeta en el estado de reposo (especialmente sin presión impulsada en las secciones de la cámara de presión 270a y 270b) con un sección perfilada central 250c presionada en el elemento de anillo 230 el elemento de anillo 230 por aplicación de fuerza.

Por consiguiente, en el estado de reposo del elemento de anillo de sujeción 250, el elemento de anillo 230 se puede sujetas a través de la sección perfilada central presionada 250c (sección radial 250c) del elemento de anillo de sujeción 250 de una manera fija contra giro y, por lo tanto, también el elemento de árbol 120 fijado de manera fija contra giro con el elemento de anillo 230.

Esto tiene la ventaja de que en el estado de reposo sin presión impulsada en las cámaras de presión 270, el árbol o bien el elemento de árbol 120 alojado de forma giratoria está retenido por medio del elemento de anillo de sujeción 250.

Los ensayos de los inventores han dado como resultado en este caso que se puede conseguir un momento de sujeción de más de 100 Nm con una estructura sencilla y compacta en dirección radial como también en dirección axial.

Además, resulta la ventaja de una función de seguridad muy eficiente, puesto que en el caso de fallo del sistema neumático o hidráulico o bien en el caso de que se produzcan fugas o bien en el caso de un fallo no deseado del sistema de presión, por ejemplo hasta la presión ambiental (por ejemplo, presión del aire exterior), se garantiza una sujeción automática de seguridad del elemento de árbol 120 sin demora.

Adicionalmente resulta la ventaja de que a través de la impulsión con presión por medio de la conexión 210 y los conductos de fluido 240 a través de las secciones de conductos de fluido 240a y 240b en las secciones de las cámaras de presión 270a y 270b de la cámara de presión 270 sin demora a través de deformación elástica del elemento de anillo de sujeción 250 en la dirección radial hacia fuera es posible la sujeción del elemento de anillo 230 o bien, además, la sujeción del elemento de árbol 120 montado de forma giratoria 120 de una manera rápida, sencilla y eficiente.

Por ejemplo, el dispositivo de sujeción 200 de acuerdo con el ejemplo de realización de las figuras 2 a 5 está constituido de tal manera que el elemento de carcasa 220 presenta una sección de carcasa superior 220a en forma de anillo y una sección de carcasa inferior 220b en forma de anillo, que están fijados de manera sencilla, por ejemplo, por medio de tornillos entre sí.

Por medio del aflojamiento de la unión en las dos secciones de la carcasa 220a y 220b del elemento de carcasa 220 se puede mantener fácilmente el dispositivo de sujeción 220 o bien se pueden sustituir las piezas individuales en el caso de desgaste.

Así, por ejemplo, especialmente de una manera sencilla se pueden limpiar los conductos de fluido 240 o bien las cámaras de presión 270 y también se pueden sustituir el elemento de anillo de sujeción 250 y/o los elementos de estanqueidad 260a y 260b de una manera sencilla y eficiente por elementos de repuesto correspondientes.

Hay que indicar que en el presente ejemplo de realización, la disposición del elemento de anillo de sujeción 250 y las secciones de la cámara de presión 270a y 270b está configurada simétrica, de tal manera que en el elemento de anillo de sujeción 250 sobre ambos lados en la dirección axial de la sección media perfilada 250c (sección radial 250c), que se extiende radialmente hacia dentro, se encuentran secciones superiores e inferiores 250a y 250b respectivas (secciones axiales 250a y 250b), que están asociadas en cada caso a una cámara de presión 270a y 270b, respectivamente, dispuestas radialmente en el lado interior.

Esto tiene la ventaja de que la deformación elástica del elemento de anillo de sujeción 250 se puede realizar radialmente hacia fuera en el caso de la impulsión de presión de las secciones de cámara de presión 270a y 270b de una manera uniforme.

Sin embargo, la presente invención no está limitada a tales ejemplos de realización, en los que el elemento de anillo de sujeción 250 presenta una sección en particular esencialmente en forma de T (con secciones perfiladas 250a, 250b y 250c), sino que son posibles, además, ejemplos de realización, en los que las secciones axiales están acondicionadas con diferente dimensionado. Además, son posibles ejemplos de realización, en los que desde una sección perfilada (sección radial), que se extiende hacia dentro en dirección radial, del elemento de anillo de sujeción 250 está acondicionada sólo una sección axial, que se extiende en una dirección axial fuera de ésta (por ejemplo, porque el elemento de anillo de sujeción presenta una sección transversal perfilada esencialmente en forma de L) y sólo está acondicionada una cámar4a de presión radialmente interior con respecto a la sección axial. Además, hay que indicar que el elemento de anillo 230 dispuesto separado de acuerdo con la forma de realización anterior es opcional y son posibles otras formas de realización ejemplares, en las que una sección perfilada (sección radial) que se extiende radialmente hacia dentro del elemento de anillo de sujeción 250 se apoya directamente en el elemento de árbol 120 montado de forma giratoria o bien en su superficie exterior y el elemento de árbol 120 montado de forma giratoria 120 se puede sujetar de esta manera directamente.

Además, hay que in dicar que el elemento de anillo 230 o bien se puede preparar como un elemento de anillo totalmente macizo o también como elemento hueco, por ejemplo con una sección transversal esencialmente rectangular o esencialmente cuadrada. El elemento de anillo se puede preparar también en una pluralidad de segmentos de elementos de anillo, con o sin espacios intermedios entre los segmentos del elemento de anillo. Hay que indicar que el dispositivo de eje redondo 100 ejemplar representado en las figuras 1 y 2 presenta, por ejemplo sólo sobre un lado axial (por ejemplo, en el lado superior) un único dispositivo de sujeción 200, en donde la presente invención no está limitada a tales formas de realización y son posibles más bien otras formas de realización ejemplares, en las que dos o más dispositivos de sujeción 200 están dispuestos en diferentes posiciones axiales del elemento de árbol montado de forma giratoria.

Además, son posibles otras formas de realización ejemplares, en las que en un elemento de carcasa del dispositivo de sujeción no sólo está dispuesto uno sino varios elementos de anillo de sujeción dispuestos adyacentes entre sí en dirección axial, que pueden ser impulsados al mismo tiempo con presión, por ejemplo, a través de conductos de fluido conectados o bien pueden ser impulsados con presión en cada caso de juna manera independiente entre sí con conductos de fluidos separados y cámaras de presión separadas, para levarlos o bien de manera conjunta o de manera independiente entre sí a través de deformación elástica en cada caso radialmente hacia fuera desde la posición de reposo de sujeción (estado de reposo) hasta la posición liberada, en la que el árbol giratorio no está retenido.

En resumen, con la presente invención se propone un concepto de sujeción de estructura sencilla y ventajoso para dispositivos de sujeción, por ejemplo para el empleo en ejes redondos o bien ejes de articulación de máquinas herramientas, en las que se puede preparar un árbol giratorio a través de la sujeción o bien liberación, que se puede activar de una manera neumática y/o hidráulica, desde la sujeción, de manera que el dispositivo de sujeción se puede configurar, en particular, tanto en dirección axial como también en dirección radial de una forma compacta así como sencilla, de coste reducido y de fácil mantenimiento, y en donde adicionalmente no sólo se puede realizar una conmutación sencilla entre sujeción y liberación desde la sujeción, sino que adicionalmente existe una alta seguridad, puesto que en el caso de momentos de sujeción altos se puede preparar un estado de sujeción fijo, por aplicación de fuerza, incluso en el caso de caída de la presión o bien pérdida de presión del sistema en el sistema neumático y/o hidráulico conectado.

Anteriormente se han detallado ejemplos o bien ejemplos de realización de la presente invención así como sus ventajas de forma detallada con referencia a las figuras adjuntas. Hay que resaltar de nuevo que la presente invención no está limitada o bien restringida de ninguna manera a los ejemplos de realización descritos anteriormente y a sus características de realización, sino que comprende, más bien, modificaciones de los ejemplos de realización, que están comprendidas por modificaciones de las características de los ejemplos descritos o bien por la combinación de algunas o varias de las características de los ejemplos descritos en el marco de la extensión de protección de las reivindicaciones independientes.

Lista de signos de referencia

100 Dispositivo de eje redondo

110 Carcasa

120 Elemento de árbol

210 Conexión (conexión neumática o hidráulica)

220 Elemento de carcasa

220a Sección superior del elemento de carcasa

220b Sección inferior del elemento de carcasa

230 Elemento de anillo

240 Conducto de fluido (conducto de presión)

240a Sección superior del conducto de fluido

240b Sección inferior del conducto de fluido

250 Elemento de anillo de sujeción

250a Sección axial superior del elemento de anillo de sujeción

250b Sección axial inferior del elemento de anillo de sujeción

c Sección radial el elemento de anillo de sujeción Junta de estanqueidad

a Elemento superior del anillo de estanqueidad b Elemento inferior del anillo de estanqueidad Cámara de presión

a Sección superior de la cámara de presión b Sección inferior de la cámara de presión

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para la sujeción de un elemento de árbol montado de forma giratoria, que comprende:

un elemento de carcasa (220), que presenta una sección de carcasa (22a, 22b) en forma de anillo, en donde el elemento de árbol (120) montado de forma giratoria se puede disponer de manera que se extienden en dirección axial a través de una zona interior de la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo;

un elemento de sujeción (250) en forma de anillo, deformable elásticamente, que está dispuesto en la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220), en donde el elemento de anillo de sujeción (250) presenta un perfil de la sección transversal (250a, 250b, 250c), con una primera sección perfilada (250c), que se extiende radial hacia dentro y se proyecta a través de un orificio circundante en forma de anillo de la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo radialmente hacia el elemento de árbol (120) montado de forma giratoria, y al menos una segunda sección perfilada (250a, 250b), que se extiende en particular axialmente, 6transversalmente a la primera sección perfilada (250c);

una cámara de presión (270), que está configurada en la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220) y presenta al menos una sección de cámara de presión (270c; 270b), que está dispuesta radialmente en el lado interior adyacente a la a l menos una segunda sección perfilada (250a; 250b) del elemento de anillo de sujeción (250),

en donde el elemento de árbol montado de forma giratoria (120) se puede sujetar en el estado de reposo del elemento de anillo de sujeción (250) por la unión por aplicación de fuerza con la primera sección perfilada (250c), que se proyecta hacia el elemento de árbol (12), del elemento de anillo de sujeción (250), y en donde la unión por aplicación de fuerza entre el elemento de árbol (120) y la primera sección perfilada (250c) se puede soldar para la liberación de la sujeción del elemento de árbol (120), siendo deformable elásticamente radialmente hacia fuera el elemento de anillo de sujeción (250) a través de impulsión de presión neumática o hidráulica de la cámara de presión (270).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque en el estado de reposo del elemento de anillo de sujeción (250) un diámetro interior en la primera sección perfilada (250c) es menor que un diámetro exterior de una sección de contacto circundante del elemento de árbol (120) o de un elemento de anillo (230) fijado de forma fija contra giro en el elemento de árbol (120), y la primera sección perfilada (250c) del elemento de anillo de sujeción (250) presiona para la unión por aplicación de fuerza en la sección de contacto circundante del elemento de árbol (120) o en el elemento de anillo (230) fijado de forma fija contra giro en el elemento de árbol (120) o en sus elemento de segmento de anillo.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de anillo (230) está configurado como elemento de anillo macizo o como una pluralidad de elementos de segmento de anillo.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una conexión (210), que se puede conectar en un sistema neumático o hidráulico, que está conectado para la impulsión con presión a través de uno o varios conductos de fluido (240), configurados en la sección de carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220), con la cámara de presión (270).

5. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una junta de estanqueidad (260), que está configurada para obturar una zona entre la primera sección perfilada (250c) y la cámara de presión (270).

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la junta de estanqueidad (260) comprende dos elementos de anillo de estanqueidad (260a, 260b), que están dispuestos en cada caso sobre lados respectivos axialmente opuestos de la primera sección perfilada (250c) del elemento de anillo de sujeción (250).

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una segunda sección perfilada (250a; 250b) y la primera sección perfilada (250c) del elemento de anillo de sujeción configuran juntas esencialmente una forma de L.

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una sección extrema, alejada de la primera sección perfilada (250c), de la al menos una segunda sección perfilada (250a; 250b) se extiende en dirección radial.

9. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el perfil de la sección transversal (250a, 250b, 250c) del elemento de anillo de sujeción (250) presenta dos segundas secciones perfiladas (250a, 250b, 250c), que están dispuestas sobre lados respectivos axialmente opuestos del elemento de anillo de sujeción (250) y se extienden en cada caso transversalmente a la primera sección perfilada (250c), en particular axialmente.

10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque las dos segundas secciones perfiladas (250a, 250b) y la primera sección perfilada (250c) del elemento de anillo de sujeción (250) configuran juntas esencialmente una forma de T.

11. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la cámara de presión (270) comprende dos secciones de cámara de presión (270a, 270b), que están dispuestas, respectivamente, sobre lados axialmente opuestos de la primera sección perfilada (250c) del elemento de anillo de sujeción (250), y están asociadas, respectivamente, a una de las dos segundas secciones perfiladas (250a, 250b) del elemento de anillo de sujeción (250).

12. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque cada una de las dos secciones de cámara de presión (270a, 270b) está dispuesta radialmente dentro con respecto a la segunda sección perfilada (250a; 250b) asociada respectiva del elemento de anillo de sujeción (250).

13. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque una impulsión de presión en las secciones de la cámara de presión (270a, 270b) presiona, respectivamente, la segunda sección perfilada (250a; 250b) asociada del elemento de anillo de sujeción (250) radialmente hacia fuera.

14. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la al menos una sección de cámara de presión (270a; 270b) de la cámara de presión (270) está configurada circundante en forma de amillo en la sección de la carcasa (220a, 220b) en forma de anillo del elemento de carcasa (220).

15. Estructura de eje de una máquina herramienta, que comprende una carcasa (110), un elemento de árbol (120) montado de forma giratoria en la carcasa (110) de un eje de articulación, redondo o de revólver o de un husillo de la máquina herramienta, y un dispositivo para la sujeción del elemento de árbol (120) montado de forma giratoria de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en donde el elemento de carcasa (220) del dispositivo está fijado de manera fija contra giro en la carcasa (110) de la estructura de eje.