ES2967877T3 - Dispositivo de centrado tipo mordaza para cargadores de barras en tornos automáticos - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de centrado (10) está destinado a su uso en un cargador automático de barras para torno. El centrador (10) comprende un canal (11) de eje rectilíneo (12), destinado al paso de una barra desde el cargador al torno, y comprende además unas mordazas móviles (17, 18) en los laterales del canal. (11) para definir una abertura pasante ajustable en el canal. Las mordazas (17, 18) están montadas sobre respectivas guías deslizantes (18, 20) que guían las mordazas para su movimiento de apertura deslizante en una dirección radial al canal (11) en respuesta a un empuje sobre las mordazas en la dirección axial del canal. hacia el extremo de salida (16). También se describe un cargador con dicho dispositivo de centrado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de centrado tipo mordaza para cargadores de barras en tornos automáticos

La presente invención se relaciona con un dispositivo de centrado, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, del tipo usado en cargadores de barras para tornos automáticos. La invención también se relaciona con un cargador con tal dispositivo de centrado, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 12.

En el sector técnico de los cargadores de barras para tornos de husillo único o de husillo múltiple es conocido tener que reducir en al menos un punto el rango de oscilación de la barra para facilitar el mecanizado de la misma.

De hecho en un sistema automático torno-cargador, la barra que va a ser mecanizada generalmente está soportada en un extremo por la pinza de torno y en el otro extremo por la pinza de cargador, mientras que a lo largo de toda su longitud es libre de oscilar dentro del canal de cargador y dentro del tubo de husillo de torno.

En muchos casos, en particular en el caso de barras que tienen un diámetro pequeño en comparación con el diámetro del canal de cargador a través del cual que pasa la barra, la oscilación de la barra debido a las altas velocidades de rotación y/o al hecho de que es no perfectamente recta puede hacer muy difícil el mecanizado, debido a las vibraciones generadas en la pieza de trabajo, o incluso puede ser imposible la alimentación de la barra, con la consecuente producción de una parte que es demasiado corta y defectuosa. La introducción de un punto adicional para centrar y soportar la barra en una zona intermedia a lo largo de la barra tiende a hacer la barra más estable, con obvias ventajas en términos de calidad y velocidad de mecanizado.

Para este propósito, los cargadores están provistos de un dispositivo (generalmente conocido como "dispositivo de centrado") para soportar y centrar la barra, que generalmente se posiciona cerca del punto donde la barra pasa entre el cargador y husillo de torno.

El uso del dispositivo de centrado por lo tanto da como resultado en primer lugar una mayor productividad del torno (dado que una mayor velocidad significa un mayor número de partes producidas), pero también una mayor vida de trabajo del ensamblaje de cargador-torno, dado que una estabilización de la barra siempre da como resultado una reducción de las vibraciones y por lo tanto también una reducción de los estreses sobre todos los componentes que contienen la barra que gira rápidamente.

La posición ideal del dispositivo de centrado es inmediatamente detrás del husillo de torno y por lo tanto delante del cargador. De hecho, es en esta posición donde los efectos beneficiosos de reducir el rango de oscilación de la barra son más evidentes.

El problema de usar un dispositivo de centrado es que el diámetro del canal dentro del dispositivo de centrado para permitir el paso de la barra debe ser lo más pequeño posible en relación con el diámetro de la barra, para dejar un mínimo juego lateral entre la barra y canal, para reducir las oscilaciones laterales de la barra. Al mismo tiempo, sin embargo, con un acortamiento de la barra, el dispositivo de centrado debe ser capaz de dejar que pase a través el empujador de barras del cargador con su pinza que sujeta el extremo de cola de la barra. El empujador de barra, de hecho, tiene un diámetro que es siempre mayor que el diámetro de la propia barra y por lo tanto se evitaría que pase a través por la restricción representada por el dispositivo de centrado cuando, durante su movimiento de recorrido para alimentar el torno, llega en las cercanías del propio dispositivo de centrado. Por lo tanto se han propuesto dispositivos de centrado con un diámetro que se puede ajustar de manera controlada.

Por ejemplo, el documento EP0826451 describe un dispositivo de centrado compuesto por una estructura de jaula con una pluralidad de barras paralelas conectadas de una manera articulada entre dos anillos de torsión coaxiales entre sí. La rotación de los anillos en direcciones opuestas provoca la inclinación de las barras y el estrechamiento o ensanchamiento del paso axial entre ellas. Esta estructura, sin embargo, es relativamente complicada y puede formar solo un canal contenedor muy corto, que consiste esencialmente en un conjunto circunferencial de puntos. Esto no es óptimo para reducir las vibraciones laterales y también puede dar como resultado daño a las superficies de la barra.

El documento CH 647968 A5 divulga un dispositivo de centrado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

El documento EP1669145 describe un dispositivo de centrado provisto de mordazas que están montadas de manera pivotante para girar elásticamente hacia afuera, contra la acción de un resorte, cuando el empujador de barras pasa dentro del dispositivo de centrado. Con el fin de evitar que las vibraciones transversales de la barra que es guiada produzcan un movimiento de apertura indeseable de las mordazas, las mordazas usualmente se retraen axialmente dentro de un elemento contenedor de tal manera que cuando el empujador de barras encuentra las mordazas las empuja en primer lugar fuera del elemento contenedor y luego puede girarlas hacia afuera empujándolas contra las superficies inclinadas de las dichas mordazas. Sin embargo, con tal sistema el movimiento de las mordazas no se puede controlar realmente, el dispositivo de centrado es adecuado para sujetar con precisión un único diámetro de barra, el empujador de barras no está guiado adecuadamente cuando pasa a través del dispositivo de centrado y las barras pueden ser retenidas lateralmente solo en una sección muy corta si debe evitarse un volumen lateral excesivo del dispositivo de centrado cuando el empujador de barras pasa entre las mordazas, debido al sistema de apertura similar a pétalo de las dichas mordazas.

Además, es difícil cambiar las mordazas montadas de manera pivotante con el fin de adaptar el dispositivo de centrado a barras con diferente diámetro y/o forma de sección transversal.

Otro problema de los dispositivos de centrado es que se puede generar un alto grado de fricción entre la pared del canal del dispositivo de centrado y la barra, con consecuente desgaste rápido tanto del material de retención del dispositivo de centrado como de la superficie de la dicha barra. Esto es particularmente así en el caso de barras conformadas, por ejemplo con una sección transversal hexagonal o cuadrada.

En un intento de resolver este problema los dispositivos de centrado están diseñados para ser giratorios libremente alrededor del eje de la barra. Sin embargo, siempre puede producirse una cierta cantidad de desgaste de los elementos que forman el canal y se requiere el reemplazo periódico de estos elementos. Sin embargo usualmente el reemplazo requiere un largo tiempo de inactividad del cargador con el fin de ser capaz de desensamblar el dispositivo de centrado y retirar las partes desgastadas.

Por ejemplo, en la patente antes mencionada EP0826451 cambiar las partes que están desgastadas es complicado y costoso, debido a que involucra el reemplazo de las barras que forman la jaula del dispositivo de centrado, que se desgastan en un único punto donde se produce el contacto con la barra.

El documento EP1669145 también es complicado de desensamblar con el fin de reemplazar las mordazas desgastadas.

Básicamente, la naturaleza compleja de la operación de reemplazar las partes de retención en los dispositivos de centrado conocidos hace que el mantenimiento, o incluso solo un cambio en formato de las barras, sea difícil y costoso.

Los documentos FR968774 y GB1063266 divulgan dispositivos de centrado con mordazas móviles.

El objeto general de la presente invención es superar los problemas de la técnica anterior proporcionando un dispositivo de centrado que sea capaz de proporcionar un control satisfactorio del tamaño del canal guía y que pueda ensamblarse y desensamblarse fácilmente para reemplazo de los elementos que contienen barra.

En vista de este objeto, la idea que ha ocurrido, de acuerdo con la invención, es proporcionar un dispositivo de centrado previsto para uso en un cargador de barras automático para un torno, como se reivindica en la reivindicación 1. En particular, el dispositivo de centrado comprende un canal con un eje rectilíneo previsto para el paso de una barra desde el cargador al torno y con un extremo de entrada para la barra y un extremo de salida opuesto que permite que la barra salga hacia el torno, comprendiendo unas mordazas móviles en los lados del canal para definir una abertura pasante ajustable en el canal, caracterizado porque las mordazas tienen superficies de empuje dirigidas hacia el extremo de entrada y dentro del canal y están montadas en respectivas guías deslizantes que guían las mordazas para su movimiento de apertura deslizante en una dirección radial en relación con el canal en respuesta a un empuje sobre las superficies de empuje de las mordazas en la dirección axial de canal hacia el dicho extremo de salida.

También se reivindican un cargador con tal dispositivo de centrado y un método de centrado.

Con el fin de ilustrar más claramente la presente invención y sus ventajas en comparación con la técnica anterior, a continuación se describirán ejemplos de realización con la ayuda de los dibujos acompañantes. En los dibujos:

- La figura 1 muestra una vista esquemática en sección transversal de un dispositivo de centrado de acuerdo con la invención.

- Las figuras 2 y 3 son vistas esquemáticas de una parte del dispositivo de centrado de acuerdo con la figura 1.

- La figura 4 muestra una vista en perspectiva esquemática, parcialmente en despiece, del dispositivo de centrado de acuerdo con la invención.

- La figura 5 muestra una vista en perspectiva esquemática, en despiece, de una parte principal del dispositivo de centrado de acuerdo con la invención.

- La figura 6 muestra una vista en perspectiva de un dispositivo de centrado de acuerdo con la invención durante una etapa de desensamblaje.

- Las figuras 7 y 8 muestran en forma esquemática un cargador para alimentar barras a un torno y usar el dispositivo de centrado de acuerdo con la invención.

- Las figuras 9, 10 y 11 son vistas esquemáticas y parciales del dispositivo de centrado durante uso.

Con referencia a las figuras, la figura 1 muestra una sección transversal esquemática de un dispositivo de soporte y centrado (denominado a continuación en resumen simplemente como "dispositivo de centrado"), denotado en general por 10 y realizado de acuerdo con la invención. El dispositivo de centrado está previsto para ser usado en un cargador de barras para un torno automático para guiar la transferencia de una barra desde el cargador al husillo de torno.

El dispositivo 10 de centrado comprende un canal 11 con un eje 12 rectilíneo que está previsto para el paso de una barra 13, desde el cargador hasta el torno, y que está soportado en su extremo trasero por la pinza de un empujador 14 de barras del cargador (conocido per se) para entrar desde un extremo 15 del dispositivo de centrado que es el extremo de entrada para la barra. El extremo frontal opuesto (no se muestra) de la barra, después de pasar a través del dispositivo 10 de centrado y salir desde un extremo 16 opuesto del dispositivo de centrado, se alimenta al torno para mecanizado. Obviamente el canal 11 también es adecuado para permitir que pase a través el empujador de barras.

Entre la entrada y la salida, el dispositivo de centrado comprende mordazas 17 y 18 móviles que están dispuestas radialmente en los lados del canal 11 para definir una abertura pasante ajustable en el dicho canal a través del cual pasa la barra de tal manera que esté retenida lateralmente y por lo tanto se reduzcan las oscilaciones y desviaciones laterales.

Las mordazas 17 y 18 están montadas sobre respectivas guías 19 y 20 deslizantes que guían las dichas mordazas para obtener un movimiento de apertura deslizante de las mismas en una dirección radial al canal 11 en respuesta a un empuje sobre las mordazas impartido en una dirección axial del canal 11 y dirigido hacia el extremo 16 de salida. Este empuje será producido en general por el empujador 14 de barras cuando su extremo frontal entre en el dispositivo de centrado y alcance la cara 21 frontal de las mordazas, a saber la cara de las mordazas que está dirigida hacia la entrada 15.

A continuación, los términos "frontal" y "trasero" se referirán en general a la dirección de la barra desde el cargador hasta el torno (desde izquierda a derecha en la figura 1).

Como se puede ver de nuevo en la figura 1, las mordazas se extienden ventajosamente a lo largo del canal 11 en una dirección paralela al eje 12 del canal y, cuando se acercan, definen entre ellas un paso 22 relativamente estrecho que es coaxial con el eje 12 del canal 11 para el paso de una barra y que aloja la barra con un juego lateral mínimo y se extiende en dirección axial para retener la barra con una acción uniforme a lo largo de su sección.

En la realización ilustrada a modo de ejemplo de la invención, las mordazas son preferiblemente dos en número, mirando entre sí en lados opuestos del canal 11 para un movimiento lejos entre sí en direcciones opuestas en un plano longitudinal del canal (el plano del dibujo en la figura 1).

Preferiblemente las mordazas se deslizan dentro de las guías respectivas por medio de correderas 23 y 24 que se proyectan desde lados opuestos de cada mordaza, como será claro a continuación.

Ventajosamente las correderas están asentadas con un juego lateral mínimo dentro de las guías para evitar oscilaciones indeseables de las mordazas en la dirección transversal a las guías.

Debido a las guías 19, 20, las mordazas pueden moverse entre una primera posición retraída (se muestra en la figura 1), más cercana al extremo 15 de entrada, en la cual las mordazas están más cerca del eje de canal, y una segunda posición avanzada, más cercana al extremo 16 de salida, en la que las mordazas están en una posición donde tienen una apertura radial mayor (como por ejemplo se muestra esquemáticamente en líneas discontinuas en la figura 2).

El movimiento de las mordazas desde la primera posición a la segunda posición puede realizarse ventajosamente contra el empuje de medios elásticos, por ejemplo un resorte 25 helicoidal, preferiblemente dispuesto coaxial con el eje 12 del canal.

Además, las guías deslizantes pueden estar formadas ventajosamente de tal manera que cada mordaza 17 y 18 se deslice a lo largo de las respectivas guías 19 o 20 mientras que permanece paralela a sí misma durante el movimiento. Como resultado las barras pueden guiarse mejor en cualquier condición y la dimensión transversal del dispositivo de centrado puede mantenerse pequeña.

La figura 2 muestra de forma esquemática una posible realización ventajosa de las guías 19 y 20 (las figuras muestran solo las guías en un lado de las mordazas, pero las guías en el lado opuesto serán generalmente una imagen especular de las mismas).

Como se muestra en la figura 2, las guías 19 y 20 deslizantes comprenden una primera porción 26, 27 que es paralela al eje 12 del canal y dentro de la cual se ubican las correderas 23, 24 (se muestran en líneas continuas) cuando las mordazas están en su primera posición, y una segunda porción 28, 29, que está inclinada con respecto al eje del canal y dentro de la cual se deslizan las correderas de las mordazas durante el movimiento de las mordazas entre la primera y segunda posiciones para mover las mordazas en la dirección radial hacia y lejos entre sí, hasta que alcanzan el extremo de la porción 28, 29 inclinada respectiva (como se muestra en líneas discontinuas en la figura 2).

Preferiblemente, como se puede ver claramente por ejemplo de nuevo en la figura 2 y figura 3, cada mordaza puede tener dos correderas 23, 24 en cada lado para acoplarse dentro de dos guías 19, 20 deslizantes correspondientes en cada lado. Estas dos guías pueden estar ventajosamente dispuestas en secuencia a lo largo del canal 11.

La primera porción recta de las guías actúa de tal forma que, en la posición de trabajo del dispositivo de centrado (a saber cuando las mordazas están en la primera posición), las mordazas se oponen a las fuerzas laterales generadas por las barras giratorias y no pueden moverse lejos debido a estas fuerzas laterales.

Además o en lugar de esto, las mordazas tienen extremos traseros que se insertan en un asiento preciso en el cuerpo del dispositivo de centrado y que mantienen las mordazas juntas hasta el movimiento deslizante axial hacia adelante, provocado por el empuje del empujador de barras que ha alcanzado el dispositivo de centrado, las desacopla de este preciso asiento y las mordazas se mueven lejos entre sí siguiendo las trayectorias impuestas por las guías. Esto es visible por ejemplo en la figura 1, donde un extremo 65 de pequeño diámetro de las mordazas es empujado dentro de un asiento 66 por el resorte 25.

Como se puede ver de nuevo en la figura 2, la guía 19, 20 deslizante más alejada del extremo 15 de entrada tiene ventajosamente la primera porción 26, 27 que está conectada, por medio de una sección 30, 31 de conexión, a un extremo terminal de la segunda porción 28, 29 inclinada de la guía deslizante más cercana al extremo de entrada.

De esta forma las dos guías 28 o 29 deslizantes en un lado de cada mordaza forman una única muesca continua. Esta muesca continua tiene preferiblemente un extremo 32, 33 terminal que está abierto o puede abrirse en una dirección axial en relación con el canal para permitir que las mordazas se extraigan axialmente desde el dispositivo de centrado, haciendo que las respectivas correderas recorran dentro del muesca continua tan lejos como dicho extremo 32 o 33 terminal.

Como se muestra esquemáticamente de nuevo en la figura 2, en el ejemplo de realización con dos mordazas, las mordazas están dispuestas ventajosamente mirando entre sí en los lados opuestos del canal con sus superficies 34, 35 que se mueven paralelas una cerca de la otra cuando las mordazas están en la primera posición y cada una de las cuales tiene una muesca 36, 37 que se extiende paralela al eje del canal para formar, cuando están juntas en una posición paralela, el paso 22 antes mencionado coaxial con el canal.

Como se puede ver claramente también en la figura 3, los extremos 21 traseros de las mordazas (a saber el extremo donde llega la barra alimentada por el cargador) tienen superficies 39, 40 de empuje, dentro del canal, contra las cuales empuja la pinza. Estas superficies pueden estar inclinadas para formar un cono receptor en la entrada entre las mordazas. Preferiblemente, la anchura del cono receptor se elegirá mayor que el tamaño de la cabeza de la pinza de cargador de tal manera que la pinza pueda deslizarse fácilmente entre las mordazas mientras estas últimas se abren.

De nuevo en la figura 3 se puede ver cómo las mordazas están conformadas preferiblemente de tal manera que cuando se mueven juntas forman un sólido alargado que se extiende en la dirección del eje 12 del canal y que generalmente puede inscribirse en un cilindro con un eje paralelo al eje 12.

Como se puede ver claramente también en la figura 4, las dos mordazas están insertadas entre las paredes 41 y 42 que tienen las guías deslizantes. Estas paredes son preferiblemente paralelas entre sí y paralelas también al eje 12 y a las direcciones de movimiento radial axial y radial de las mordazas. Las mordazas se mueven de este modo a lo largo de las guías paralelas a las paredes 41 y 42.

Como se puede ver claramente también en las figuras 4 y 5, el dispositivo de centrado puede comprender ventajosamente un alojamiento 43 cilíndrico exterior que tiene su eje dirigido de la misma manera que el eje 12 del canal y que contiene dos elementos 44, 45 de guía que están fijados a la pared interior del alojamiento en lados opuestos del canal para tener superficies opuestas que forman las paredes 41, 42 dentro de las cuales están presentes las guías deslizantes para las mordazas.

Los dos elementos 44 y 45 de guía están ventajosamente formados cada uno como un segmento de cilindro para acoplarse con la pared cilíndrica interior del alojamiento 43 y fijarse a esta última por ejemplo por medio de tornillos 46 que entran desde el exterior a través de la pared del alojamiento.

Hacia el extremo 16 de salida el alojamiento 43 puede tener ventajosamente un borde 47 periférico que está dirigido hacia el eje del canal en el extremo 16 donde sale la barra hacia el torno y en el cual descansa un primer extremo del resorte 25 para empujar elásticamente las mordazas hacia su posición retraída cerrada.

Como se puede ver claramente en las figuras 1 y 5, el alojamiento también puede contener ventajosamente una corredera 48 anular deslizable que está dispuesta coaxial con el canal y sobre la cual descansa el otro extremo del resorte 25 para empujar las mordazas a través de la corredera. La superficie de la corredera dirigida hacia las mordazas puede elegirse con un pequeño grado de fricción para permitir un fácil deslizamiento radial de las mordazas.

Ventajosamente, la corredera 48 es visible a través de al menos una ventana 49 adecuada en la pared lateral del alojamiento del dispositivo de centrado de tal manera que, mirando la posición avanzada o retraída de la corredera a través de la ventana 49, la condición de mordazas abiertas (avanzadas) o condición de mordazas cerradas (retraídas) se puede identificar desde el exterior.

El alojamiento 43 del dispositivo de centrado está ventajosamente cerrado en su extremo hacia el extremo 15 de entrada por medio de un elemento 50 de cierre que tiene un paso central alrededor del canal y que está conectado de manera removible al alojamiento por medio de un medio de sujeción adecuado que puede liberarse para permitir el retiro del mismo y subsecuente extracción de las mordazas 20 desde el alojamiento.

Como se muestra por ejemplo en la figura 1, el elemento de cierre también puede formar el asiento 66 que se opone al movimiento de separación radial de las mordazas cuando están en su posición operativa retraída.

Los medios para sujetar juntos el alojamiento y el elemento de cierre pueden ser por ejemplo tornillos removibles, u otros sistemas conocidos, pero es preferible que ellos sean del tipo de acoplamiento a presión, por ejemplo cargados por resorte.

Ventajosamente, el elemento 50 de cierre también puede ser un elemento para soportar el dispositivo de centrado en el cargador y por lo tanto es preferible un modo de separación rápida.

La espaciado del elemento de cierre del resto del dispositivo de centrado permite en este caso que se retire rápidamente el cuerpo del dispositivo de centrado desde el cargador, por ejemplo para el mantenimiento del mismo y/o para reemplazo de las mordazas debido a que están desgastadas o con el fin de cambiarlas cuando hay un cambio en conformación o diámetro de las barras que se alimentan.

En particular, como se puede ver claramente por ejemplo en la vista en despiece de la figura 5, los medios de sujeción pueden realizarse ventajosamente de tal manera que comprendan al menos un elemento 51 de acoplamiento (dos elementos en el ejemplo de realización, dispuestos radialmente opuestos entre sí) que es empujado con un resorte 52 hacia el exterior del alojamiento 43 para proyectarse desde la superficie lateral del alojamiento a través de un orificio 53 y acoplarse elásticamente dentro de un orificio 54 correspondiente presente en una pared lateral del elemento 50 de cierre que es en forma de copa para recibir parcialmente un extremo trasero del alojamiento 43 con un juego lateral mínimo. Los elementos de acoplamiento con los resortes asociados pueden alojarse ventajosamente dentro de asientos radiales especiales (uno de los cuales, indicado por 67, se muestra en la figura 5, siendo el otro idéntico), estando dichos asientos formados en los elementos 44 y 45.

De esta forma, el elemento de cierre se acopla a presión en el alojamiento 43 y una simple presión aplicada sobre los elementos 51 de acoplamiento para empujarlos hacia adentro (aplicada por ejemplo manualmente) les permite que se desacoplen de los orificios 54 y que se separe el elemento de cierre del alojamiento 43.

Ventajosamente también se puede prever preferiblemente que los elementos 51 de acoplamiento cargados por resorte sean giratorios axialmente (por ejemplo por medio de un destornillador 38, como se muestra en la figura 6, que acopla dentro de una ranura especial en la cabeza del elemento de acoplamiento) para desplazarlos entre una primera posición angular, en la cual se proyectan elásticamente desde los orificios 53, y una segunda posición angular, donde se mantienen retraídos de manera estable dentro del alojamiento. Esto puede ser particularmente útil si se proporcionan varios elementos de acoplamiento cargados por resorte alrededor de la circunferencia del dispositivo de centrado y/o el dispositivo de centrado tiene un diámetro que es demasiado grande para que se extraiga fácilmente mientras que se mantienen los dedos de una mano presionados sobre los elementos de acoplamiento. De este modo es fácil operar un elemento de acoplamiento a la vez para bloquearlos en su posición retraída estable y luego retirar el dispositivo de centrado del elemento 50 de cierre.

Con el fin de obtener la posición retraída estable, los elementos de acoplamiento (como se puede ver de nuevo en la figura 5) pueden estar conformados (por ejemplo, con dos muescas laterales opuestas en su cabeza) de tal manera que la cabeza sea más estrecha que las aberturas 53 en la primera posición angular y de este modo puede proyectarse elásticamente desde las aberturas y en cambio es más ancha que estas aberturas 53 en la segunda posición angular y de este modo puede permanecer dentro de las aberturas sin proyectarse desde ellas una vez que el inserto ha sido presionado y girado.

Ventajosamente, con el fin de realizar la función de soporte por medio del elemento de cierre, se prevé que el elemento de cierre pueda comprender una espiga 55 hueca que se extienda coaxial con el canal en la dirección opuesta al alojamiento 43. Un casquillo 57 de fijación está montado sobre esta espiga 55, a través de medios 56 rodantes (por ejemplo cojinetes), estando dicho casquillo previsto para montar el dispositivo de centrado entre el cargador (indicado por 58 en la figura 1) y el torno. De esta forma, todo el dispositivo de centrado es giratorio libremente alrededor del eje 12 y si es necesario puede por lo tanto seguir una rápida rotación de la barra mecanizada por el torno.

Ventajosamente se puede proporcionar por ejemplo un anillo 62 para el montaje giratorio del elemento 50 y el casquillo 57 de fijación, siendo dicho anillo atornillado en el extremo (roscado) de la espiga 55 para compactar los cojinetes 56 de bolas por medio de una rodadura 63 de contacto interior y una rodadura 64 de contacto exterior. Este ensamblaje se inserta luego en el casquillo 57 y se fija en posición por medio de tornillos 61 radiales que se acoplan dentro de los asientos roscados de la rodadura 64 más exterior.

Obviamente, el casquillo 57 de fijación puede tener formas y sistemas de fijación diferentes de los que se muestran en la figura, dependiendo por ejemplo del torno y del cargador sobre el cual va a ser fijado, como se puede imaginar fácilmente por la persona experta en la técnica. La figura 8 muestra un ejemplo de esto. Las funciones de soporte y cierre del dispositivo de centrado también pueden estar separadas en cualquier caso, como ahora se puede imaginar fácilmente por la persona experta en la técnica, montando por ejemplo una tapa anular plana en el extremo del alojamiento que va a ser cerrado y luego montando todo el ensamblaje sobre un soporte giratorio que también puede ser similar al elemento 50 mostrado en las figuras.

Como se muestra esquemáticamente en la figura 7, el dispositivo 10 de centrado puede montarse en el extremo de un cargador 58 automático para estar alineado con el canal 68 del cargador que alimenta las barras 13 hacia el torno 60 por medio del empujador 14 de barras que está adecuadamente accionado por motor.

El cargador y el torno son conocidos per se y no se describirán ni se mostrarán además aquí, siendo estos capaces de ser fácilmente imaginados por la persona experta en la técnica. Por ejemplo, el cargador estará provisto de un cargador conocido adecuado para el retiro secuencial de las barras que van a ser cargadas en los empujadores 14 de barras. El torno puede ser del tipo de husillo único o de husillo múltiple y el cargador también puede estar diseñado para alimentar una o más barras simultáneamente. En el caso de un cargador múltiple, se pueden usar dispositivos 10 de centrado en cada salida del cargador.

La figura 8 muestra por ejemplo en forma esquemática una parte de cabeza de un cargador múltiple para la rotación de una pluralidad de dispositivos de centrado (para simplicidad en la figura solo se muestra una) en sincronismo con la rotación de las barras del cargador. Esta parte de cabeza comprende un disco 59 que gira axialmente junto con los husillos del torno y las guías del cargador y que tiene asientos para montar los dispositivos de centrado (a través del anillo 57 conformado adecuadamente) dispuestos circunferencialmente en el disco para alimentar la pluralidad de barras de una manera guiada al torno.

En este punto está claro cómo se han logrado los objetos predefinidos.

Debido al dispositivo de centrado de acuerdo con la invención, las barras pueden estar convenientemente centradas y soportadas a lo largo de una sección de su longitud para no transmitir vibraciones nocivas al torno.

Además, debido a la estructura y movimiento de las mordazas, siempre se pueden asentar y soportar adecuadamente tipos y diámetros variables de barras en el dispositivo de centrado. En particular, debido a la extensión de las mordazas con un paso conformado entre ellas, el dispositivo de centrado es particularmente adecuado para barras que tienen un diámetro relativamente pequeño y por lo tanto tienen una alta flexibilidad lateral y por lo tanto requieren una mejor acción de soporte, contención y centrado. Generalmente, de hecho, las barras pequeñas son las que requieren una acción de centrado adicional, siendo más flexibles y teniendo disponible un mayor espacio de oscilación dentro del canal de cargador.

El dispositivo de centrado de acuerdo con la invención se puede usar ventajosamente con barras que tienen un diámetro incluso menor que aproximadamente dos tercios del diámetro del canal de cargador; por ejemplo, para un cargador con canal 30, el dispositivo de centrado puede ser adecuado para manipular barras de hasta diámetro 20 (o receptáculo 20 hexagonal). En cualquier caso, también se pueden manejar diámetros mayores diseñando las mordazas con dimensiones adecuadas. Además, al conformar adecuadamente el paso en las mordazas, es posible manipular también barras con una sección transversal cuadrada o más compleja.

En general, para cada diámetro (o receptáculo poligonal) es posible usar un par de mordazas específicas que pueden reemplazarse fácilmente y que aseguran, por ejemplo, no más de aproximadamente 0.5 mm de aire entre mordazas y barra. En el caso de barras redondas también es posible usar mordazas ligeramente más anchas, mientras que en el caso de barras poligonales (por ejemplo hexagonales) es preferible que el ajuste sea relativamente preciso para asegurar que el dispositivo de centrado gire mediante la barra poligonal y evitar el rápido desgaste de las mordazas debido a la presencia de los bordes en la barra poligonal.

Básicamente, el dispositivo de centrado de barra de acuerdo con la invención es capaz de asegurar de una manera eficiente y flexible una limitación del posible rango de oscilación de la barra alimentada, pero al mismo tiempo, cuando la barra se acorta, no forma un obstáculo para el movimiento de avance del empujador de barras, que usualmente tiene un diámetro igual al diámetro del canal en el cargador y por lo tanto necesariamente mayor que el diámetro de la propia barra. Los ajustes para el paso del empujador de barras ventajosamente se realizan de una manera completamente automática, sin la necesidad de dispositivos de accionamiento externos, como en cambio se requiere por la mayoría de los dispositivos de centrado de acuerdo con la técnica anterior.

Las mordazas también pueden reemplazarse rápida y fácilmente, por ejemplo para adaptar el paso entre las mordazas a diferentes tipos de barra y mantener de este modo la barra perfectamente soportada.

Una vez que se ha liberado el cuerpo del dispositivo de centrado del elemento de cierre, las mordazas pueden deslizarse fácilmente de manera axial de tal manera que puedan extraerse de sus asientos, inspeccionarse y si es necesario reemplazarse. En el caso preferido de medios de acoplamiento que involucran el acoplamiento a presión del cuerpo del dispositivo de centrado sobre el soporte fijado al cargador, el desensamblaje y reensamblaje rápidos también se pueden realizar con un uso mínimo o nulo de herramientas.

A modo de ejemplo, las figuras 9 y 10 muestran el dispositivo de centrado (en aras de la claridad con el elemento de cierre retirado) con mordazas que tienen el paso adecuado para una barra circular de pequeño diámetro (figura 9) o con mordazas que tienen el paso adecuado para una barra poligonal de mayor diámetro (figura 10). En este último caso, el paso formado por las dos mordazas adyacentes será también poligonal para coincidir con el perfil de la barra y reducir el juego durante la rotación rápida del dispositivo de centrado junto con la barra. Al mismo tiempo, también se podrán manipular barras cuadradas o barras con otro perfil mediante mordazas de montaje con una conformación adecuada del paso.

Las mordazas, que definen en el centro de las mismas un diámetro que es ligeramente mayor que el de la barra, guían la barra durante el mecanizado, evitando que oscile dentro del canal de cargador y en el husillo de torno. Cuando el extremo de cabeza del empujador de barras llega al dispositivo de centrado las mordazas se empujarán hacia adelante por el empujador de barras y se moverán lejos radialmente entre sí para permitir que el empujador de barras pase hacia el torno. Esto se muestra a modo de ejemplo en la figura 11, donde se han retirado partes del dispositivo de centrado para mostrar las mordazas en su posición abierta con el empujador de barras insertado entre ellas.

Una vez que la barra haya pasado a través por completo, el empujador de barras retrocederá dejando las mordazas libres para retornar a la posición de cierre empujadas por el resorte y listas para recibir una nueva barra.

Obviamente la descripción proporcionada anteriormente de realizaciones de la presente invención se proporciona a modo de ejemplo y por lo tanto no debe considerarse como que limita el alcance de los derechos reivindicados en este documento. Por ejemplo, dependiendo de los requisitos prácticos específicos, las dimensiones y las proporciones de las diversas partes del dispositivo de centrado pueden variar con respecto a lo que se muestra. Dependiendo de la trayectoria específica requerida para las mordazas, las guías para el movimiento de las mordazas también pueden ser diferentes de las que se muestran.

Los materiales usados para la fabricación de las diversas partes también pueden variar dependiendo de los requisitos prácticos específicos, incluso aunque se ha encontrado que es ventajoso fabricar el alojamiento cilíndrico del dispositivo de centrado y las mordazas a partir de plástico y el elemento de cierre, que forma el elemento para soportar el dispositivo de centrado, junto con el casquillo asociado con los cojinetes, a partir de metal. Los elementos de guía también pueden estar hechos de plástico adecuado para el deslizamiento de las correderas y las mordazas con una pequeña cantidad de fricción. Las correderas de las mordazas pueden en cambio estar hechas ventajosamente de metal, por ejemplo formadas por cabezas cilíndricas de tornillos atornilladas en las mordazas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (10) de centrado previsto para uso en un cargador de barras automático para un torno, que comprende un canal (11) con un eje (12) rectilíneo, previsto para el paso de una barra desde el cargador al torno y con un extremo (15) de entrada para la barra y un extremo (16) de salida opuesto que permite que la barra salga hacia el torno, que comprende mordazas (17, 18) móviles en los lados del canal (11) para definir una abertura pasante ajustable en el canal, en donde las mordazas (17, 18) tienen superficies (39, 40) de empuje dirigidas hacia el extremo (15) de entrada y dentro del canal (11) y están montadas en respectivas guías (19, 20) deslizantes del dispositivo de centrado que están configuradas para guiar las mordazas para su movimiento de apertura deslizante en una dirección radial al canal (11) en respuesta a un empuje sobre las superficies (39, 40) de empuje de las mordazas en la dirección axial de canal hacia el dicho extremo (16) de salida,

caracterizado porque las mordazas (17, 18) son móviles entre una primera posición, más cercana al extremo (15) de entrada, en la cual están más cercanas al eje del canal, y una segunda posición, más cercana al extremo (16) de salida, en la cual están en una posición de apertura radial más amplia, en donde las guías (19, 20) deslizantes comprenden una primera porción (26, 27) que es paralela al eje del canal y dentro de la cual se ubican correderas (23, 24) de las mordazas (17, 18) cuando las mordazas están en su primera posición y una segunda porción (28, 29), que está inclinada con respecto al eje del canal y en la cual se deslizan las correderas (23, 24) de las mordazas (17, 18) durante el movimiento de las mordazas entre la primera y segunda posiciones, en donde las mordazas (17, 18) en la primera posición se acoplan en un asiento (65), que se opone al movimiento de espaciado mutuo de las mordazas (17, 18) en la dirección radial, y/o

en donde las mordazas (17, 18) en la primera posición se acoplan en la primera porción (26, 27) de las guías (19, 20) deslizantes, que se oponen al movimiento de espaciado mutuo de las mordazas (17, 18) en la dirección radial.

2. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las mordazas (17, 18) se extienden a lo largo del canal en una dirección paralela al eje del canal y las guías deslizantes están conformadas de tal manera que cada mordaza (17, 18) se deslice a lo largo de las respectivas guías permaneciendo paralela a sí misma durante el movimiento.

3. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque un resorte (25) del dispositivo de centrado está empujando elásticamente las mordazas (17, 18) hacia la primera posición.

4. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada mordaza (17, 18) se desliza en las respectivas guías (19, 20) por medio de correderas (23, 34) que sobresalen desde lados opuestos de la mordaza.

5. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las mordazas (17, 18) son dos en número, mirando entre sí en lados opuestos del canal con sus superficies que se acercan juntas, paralelas entre sí, cuando las mordazas (17, 18) están en la primera posición y cada una de las cuales tiene una muesca (36, 37) que se extiende paralela al eje del canal para formar un paso (22) coaxial con el canal cuando están cerca juntas.

6. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada mordaza (17, 18) tiene dos correderas (23, 24) a cada lado, diseñadas para acoplar en dos guías deslizantes correspondientes a cada lado.

7. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque las dos guías (19, 20) deslizantes a cada lado de una mordaza (17, 18) están dispuestas en secuencia a lo largo del canal y con la guía deslizante más alejada del extremo de entrada que tiene dicha primera porción (26, 27) conectada a un extremo terminal de dicha segunda porción (28, 29) inclinada de la guía deslizante más cercana al extremo (15) de entrada, de tal manera que dichas dos guías deslizantes constituyen una única muesca, teniendo la muesca un extremo (32, 33) terminal que está abierto o puede abrirse en la dirección axial del canal para permitir que las mordazas (17, 18) salgan manualmente del dispositivo de centrado deslizándose con las respectivas correderas (23, 24) a lo largo de la dicha muesca única tan lejos como y más allá de dicho extremo (32, 33) terminal.

8. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un alojamiento (43) cilíndrico con su eje dirigido de la misma manera que el eje del canal y que contiene dos elementos (44, 45) de guía que están fijados en la pared (43) interior del alojamiento (43) en lados opuestos del canal para tener superficies dispuestas de manera opuesta en las cuales están presentes las guías deslizantes para las mordazas (17, 18), con las mordazas que están ubicadas entre dichos dos elementos (44, 45) de guía para acoplarse de manera deslizable en las guías deslizantes y moverse a lo largo de las guías en direcciones que son paralelas a dichas superficies opuestas de los dos elementos (44, 45) de guía.

9. Dispositivo de centrado de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 8, caracterizado porque el alojamiento (43) tiene hacia el extremo (16) de salida de la barra un borde (47) periférico que está dirigido hacia el eje de canal y sobre el cual descansa un primer extremo del resorte (25), dispuesto coaxial con el canal, conteniendo el alojamiento una corredera (48) anular deslizable, que está dispuesta coaxial con el canal y sobre la cual descansa el otro extremo del resorte (25) para empujar con la corredera (48) las mordazas hacia su primera posición.

10. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque en un extremo del alojamiento (43) hacia el extremo (15) de entrada está un elemento (50) de cierre que tiene un paso central alrededor del canal (11) y que está conectado de manera removible al alojamiento (43) por medio de medios (51,54) de sujeción liberables.

11. Dispositivo de centrado de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los medios de sujeción comprenden al menos un elemento (51) de acoplamiento que está desviado por resorte hacia el exterior del alojamiento (43) para sobresalir desde una superficie lateral del alojamiento y acoplarse elásticamente en un orificio (54) presente en una pared del elemento (50) de cierre parcialmente alojado por el alojamiento (43) dentro de sí mismo, y/o porque el elemento (50) de cierre comprende una espiga (55) hueca que se extiende coaxial con el canal en la dirección opuesta al alojamiento (43) y que porta, a través de medios (56) de rodadura, un casquillo (57) previsto para montaje axialmente giratorio del dispositivo de centrado.

12. Cargador (58) automático para alimentar barras (13) a un torno (60), que comprende un dispositivo (10) de centrado que se monta en el extremo de un canal (68) del cargador que está previsto para alimentar una barra (13) hacia el torno, caracterizado porque el dispositivo (10) de centrado está diseñado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para guiar barras (13) empujadas por un empujador (14) de barras del cargador (58) a lo largo del canal (68) del cargador y permitir el paso del empujador de barras entre las mordazas (17, 18) del dispositivo (10) de centrado por medio de un movimiento radial de las mordazas (17, 18) tras el empuje axial del empujador (14) de barras contra las mordazas (17, 18).

13. Método para centrar una barra en un dispositivo (10) de centrado hecho de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes y dispuesto entre un cargador de barras y un torno, que comprende las etapas de posicionar el dicho dispositivo (10) de centrado entre el cargador y torno con las mordazas juntas para tener la dicha abertura ajustable que es más pequeña que el diámetro de una pinza (14) del cargador que empuja una barra (13) a través del dispositivo de centrado y, tras llegada de la pinza (14) dentro del dispositivo de centrado, empujar con la pinza (14) contra las superficies (39, 40) de empuje de las mordazas para abrir las mordazas y permitir el paso guiado de la pinza (14) a través del dispositivo de centrado.