ES2305386T3 - Unidad de liberacion. - Google Patents

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ES2305386T3 ES03024226T ES03024226T ES2305386T3 ES 2305386 T3 ES2305386 T3 ES 2305386T3 ES 03024226 T ES03024226 T ES 03024226T ES 03024226 T ES03024226 T ES 03024226T ES 2305386 T3 ES2305386 T3 ES 2305386T3
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Abstract

Unidad de liberación para un dispositivo para apretar una herramienta por medio de una pinza de retención, la cual puede ser accionada en la dirección axial del husillo de trabajo por medio de un cabezal de apriete regulable a través de una barra de tracción (3), con un pistón de liberación (4) que sirve para la regulación de la barra de tracción (3) situado en una cámara de pistón (7) que presenta dos conexiones (5,6) para un medio de presión, caracterizada porque en la cámara de pistón (7), delante de la primera conexión (6) para un medio a presión que referida a la dirección de circulación del medio a presión al soltar la herramienta está situada aguas abajo, esta construida una junta anular (9), porque el pistón de liberación (4) presenta un cuello de pistón (10) que rodea a la junta anular (9) formando una ranura anular (11), y porque en el cuello de pistón (10) esta construido un resalte de collar (12) que sella la ranura anular (11) antes de alcanzar la carrera máxima.

Description

Unidad de liberación.
El invento se refiere a una unidad de liberación para un dispositivo para apretar una herramienta por medio de una pinza de retención, la cual puede ser accionada en la dirección axial del husillo de trabajo por medio de un cabezal de apriete regulable a través de una barra de tracción, con un pistón de liberación situado en una cámara de pistón que presenta dos conexiones para un medio a presión que sirve para la regulación de la barra de tracción.
Dispositivos para apretar una herramienta con un cono de eje hueco o un cono escarpado son conocidos por ejemplo por el documento DE 41 38 974 A1 o por el documento DE 299 22 642 U1, mediante los cuales las herramientas pueden ser agarradas de forma segura, apretadas y también ser soltadas de nuevo. Para que después de la suelta la herramienta pueda ser controlada y agarrada rápidamente de forma segura mediante un dispositivo de cambio, sobre la herramienta se ejerce un impulso de impacto mediante la unidad de liberación colocada sobre el dispositivo de apriete, para la que por ejemplo se puede hacer referencia al documento DE 299 21 999 U1, sirviendo también la pinza de retención para mantener a la herramienta impactada por la unidad de liberación en una zona de carrera del impacto predeterminada. En las unidades de liberación conocidas por el estado de la técnica existe el problema de que la herramienta se suelta efectivamente de forma satisfactoria pero de vez en cuando la herramienta se acelera demasiado y con ello no adopta una posición axial definida que es necesaria para que el dispositivo de cambio agarre la herramienta. No es posible un reforzamiento sobredimensionado de los segmentos elásticos de la pinza de retención conocidos por el documento DE 299 22 642 U1 puesto que con ello el cambio de la herramienta quedaría dificultado tanto al extraerla de la pinza de retención como al introducirla en la pinza de retención y además la vida útil quedaría perjudicada.
El invento tiene por ello como base la misión de construir una unidad de liberación del tipo mencionado al comienzo de tal manera que se disponga de una regulación suficientemente rápida del pistón de liberación en toda la carrera, pero a la vez se debe frenar con toda efectividad la velocidad del pistón de impacto poco antes del impacto sobre la herramienta.
Esta misión será resuelta de acuerdo con el invento por una unidad de liberación del tipo mencionado al comienzo de tal manera que, en la cámara del pistón, antes de la primera conexión para un medio a presión que por lo que se refiere a la dirección de circulación del medio a presión para soltar la herramienta está situada aguas abajo, existe una junta anular, que el pistón de liberación presenta un cuello de pistón en el que encaja la junta anular formando una holgura anular, y que en el cuello de pistón se ha practicado un resalte de collar que sella la holgura anular antes de alcanzar la máxima carrera.
Con esta configuración esta unida la ventaja de que es posible una fuerte aceleración del pistón de liberación y con ello una rápida regulación, pero no afecta al pistón de liberación con una velocidad sobre la barra de tracción que aceleraría a ésta de manera inadmisible. Aún más, existe una amortiguación del pistón de liberación en su posición final que posibilita una transmisión exactamente dosificada del impulso sobre la barra de tracción.
Para ello es favorable si el resalte de collar, por el lado orientado hacia la junta anular, tiene una forma cónica de manera que se produce una continua reducción de la sección activa transversal a la corriente en la ranura anular y el pistón de liberación no será frenado bruscamente. Para manejar con flexibilidad el comportamiento ante la amortiguación del pistón de liberación en su posición final, está previsto además que entre la ranura anular y el pistón de liberación una ranura de estrangulación desemboque en la cámara de pistón, porque entonces después del sellado de la ranura anular el medio a presión que se encuentra en el compartimento aguas abajo de la cámara de pistón puede fluir hacia fuera de este compartimiento de manera definida.
Si un tornillo de regulación está provisto con un cono que se interna en la ranura de estrangulación para variar el tamaño activo de la ranura de estrangulación, entonces se obtiene una posibilidad sencilla de optimización de la ranura de estrangulación de forma adecuada a la necesidad.
Por lo que se refiere al diseño constructivo y a la fabricación, son más sencillos si la junta anular se construye de dos piezas con la carcasa de cilindro que presenta la cámara de pistón. Entonces se ofrece la siguiente especial gran ventaja, el poder construir la unidad de liberación de tal manera que la junta anular está apoyada en la cámara de pistón pudiendo ser regulada entre un anillo de seguridad y la pared de la cámara, y que la junta anular presenta por lo menos un canal de circulación sobre la cara orientada hacia el pistón de liberación, canal que la junta anular no atraviesa por lo menos en su totalidad. En esta forma constructiva especialmente preferida se obtiene la gran ventaja de que en la suelta se puede aprovechar la amortiguación de posición final del pistón de liberación mediante una reducción de la sección transversal activa de circulación, pero que la regulación del pistón de liberación para el apriete de la herramienta no está limitada por la ranura de estrangulación disponible ni por la ranura anular que se abre de nuevo, sino que después de su regulación el medio a presión puede utilizar un by pass alrededor de la junta anular hacia el anillo de seguridad, by pass que conduce alrededor de la junta anular y su canal de circulación.
Para conseguir un aumento de la sección transversal activa de circulación disponible el canal de circulación está previsto repartido por la periferia en varios tramos.
Para mejorar el cierre metálico entre la junta anular y el resalte de collar se elige el diseño de la junta anular de tal manera que la junta anular presenta una brida anular para apoyarse sobre el resalte de collar.
Se ha demostrado como favorable si el camino axial de regulación de la junta anular, entre la pared de la cámara y el anillo de seguridad, es entre 0,1 mm hasta 1,5 mm, preferentemente 0,5 mm,
A continuación el invento será explicado con mas detalle sobre un ejemplo constructivo representado en los dibujos; se muestra:
Fig. 1 una sección longitudinal a través de la unidad de liberación interactiva con la barra de tracción, arriba en la posición de apriete, abajo en la posición de liberación,
Fig. 2 la sección II-II de la figura 1,
Fig. 3 el detalle III de la figura 1, y
Fig. 4 el detalle IV de la figura 1.
En el dibujo está representada una unidad de liberación 1 que está montada en un dispositivo 2, que sirve para apretar una herramienta por medio de una pinza de apriete, que puede ser accionada por medio de un cabezal de apriete regulable en dirección axial del husillo de trabajo mediante una pinza de apriete 3. Para explicar la unidad de liberación 1 en el dibujo del dispositivo de apriete 2 solo están representados los componentes que interaccionan directamente con la unidad de liberación 1 y son necesarios para su comprensión, en especial la pinza de apriete 3. La unidad de liberación 1 comprende un pistón de liberación 4 que sirve para la regulación de la pinza de apriete 3, que está situado en una cámara de pistón 7 que presenta dos conexiones para un medio a presión 5,6. La cámara de presión 7 está construida en la cámara de cilindro 8. En la cámara de pistón 7, delante de la primera conexión 6 para un medio a presión que esta situada aguas abajo respecto de la dirección de circulación del medio a presión al soltar la herramienta, por lo tanto la conexión 6 para un medio a presión a la izquierda en la figura 1, hay construida una junta anular 9 que está diseñada de dos piezas con la carcasa de cilindro 8 que presenta la cámara de pistón 7. El pistón de liberación 4 presenta un cuello de pistón 10 que rodea a la junta anular 9 formando una ranura anular 11, en donde en el cuello de pistón 10 esta construido un resalte de collar 12 que sella la ranura anular 11 antes de alcanzar la carrera máxima, resalte de collar que por su cara orientada hacia la junta anular 9 presenta una forma cónica. Entre la junta anular 9 y el pistón de liberación 4 desemboca una ranura de estrangulación 13 en la cámara de pistón 7, que, como puede apreciarse especialmente de la figura 4, presenta tres compartimentos 14, 15, 16, en particular el primer compartimento 14 asociado con la segunda conexión 5 para un medio a presión, el compartimento 15 a la izquierda del pistón de liberación 4 en el que desemboca la ranura de estrangulación 13, así como un tercer compartimento 16 a la izquierda del anillo de seguridad 17, que está colocado en la cámara de pistón 7, para limitar el camino axial de regulación de la junta anular 9 móvil axialmente.
En el cuello de pistón 10 está construido el resalte de collar 12 que sella la ranura anular 11 antes de alcanzar la carrera máxima, de manera que después de alcanzar la posición del pistón de liberación 4 que se puede ver en la figura 4, la ranura anular 11 está sellada y el medio a presión solo puede ser evacuado del segundo compartimento 15 a través de la ranura de estrangulación 13, de manera que en la regulación del pistón de liberación 4 se produce una amortiguación de la posición final al alcanzar la carrera máxima necesaria para el impacto de la herramienta. Por un tornillo de regulación 18 con un cono 19 que penetra en la ranura de estrangulación 13 se puede variar el tamaño activo de la ranura de estrangulación 13.
Como se puede apreciar especialmente en las representaciones detalladas de las figuras 3 y 4, sobre la cara orientada hacia el pistón de liberación 4 la junta anular 9 presenta como mínimo un canal de circulación 20 que no atraviesa totalmente axialmente la junta anular 9. Si para apretar la herramienta el pistón de liberación 4 debe ser regulado nuevamente en la posición de apriete de la figura 3, a través de la primera conexión 6 de un medio a presión se conduce un medio a presión que regula la junta anular contra el anillo de seguridad 17, con lo que el tercer compartimente 16 se pone en contacto directo con la primera conexión 6 para un medio a presión. A continuación del canal de circulación 20, que puede estar previsto en varios tramos, existe una conexión entre el tercer compartimento 16 y el segundo compartimento 15, de manera que sin la limitación producida por la ranura de estrangulación 13 y la ranura anular 11 podría introducirse medio a presión en grandes cantidades en el segundo compartimento y la regulación del pistón de liberación 4 desde la posición de liberación no está limitada por la ranura anular 11, solo necesaria para el movimiento inverso, y la ranura de estran-
gulación 13.

Claims (9)

1. Unidad de liberación para un dispositivo para apretar una herramienta por medio de una pinza de retención, la cual puede ser accionada en la dirección axial del husillo de trabajo por medio de un cabezal de apriete regulable a través de una barra de tracción (3), con un pistón de liberación (4) que sirve para la regulación de la barra de tracción (3) situado en una cámara de pistón (7) que presenta dos conexiones (5,6) para un medio de presión, caracterizada porque en la cámara de pistón (7), delante de la primera conexión (6) para un medio a presión que referida a la dirección de circulación del medio a presión al soltar la herramienta está situada aguas abajo, esta construida una junta anular (9), porque el pistón de liberación (4) presenta un cuello de pistón (10) que rodea a la junta anular (9) formando una ranura anular (11), y porque en el cuello de pistón (10) esta construido un resalte de collar (12) que sella la ranura anular (11) antes de alcanzar la carrera máxima.
2. Unidad de liberación según la reivindicación 1, caracterizada porque por la cara orientada hacia la junta anular (9) el resalte de collar (12) presenta una forma cónica.
3. Unidad de liberación según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque entre la junta anular (9) y el pistón de liberación (4) una ranura de estrangulación (13) desemboca en la cámara de pistón (7).
4. Unidad de liberación según la reivindicación 3, caracterizada porque está previsto un tornillo de regulación (18) con un cono (19) que penetra en la ranura de estrangulación (13) para la variación del tamaño activo de la ranura de estrangulación.
5. Unidad de liberación según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la junta anular (9) está construida de dos piezas con la carcasa de cilindro (8) que presenta la cámara de pistón (4).
6. Unidad de liberación según la reivindicación 5, caracterizada porque en la cámara de pistón (7) la junta anular (9) esta apoyada entre un anillo de seguridad (17) y la pared de la cámara pudiendo desplazarse axialmente, y porque sobre la cara orientada hacia el pistón de liberación (4) la junta anular (9) presenta por lo menos un canal de circulación (20) que no atraviesa totalmente a la junta anular (9) en dirección axial.
7. Unidad de liberación según la reivindicación 6, caracterizada porque el canal de circulación (20) está previsto en varios tramos repartido por igual por la periferia.
8. Unidad de liberación según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la junta anular (9) presenta una brida anular (22) para apoyarse sobre el resalte de collar (12).
9. Unidad de liberación según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizada porque el camino axial de regulación de la junta anular (9) ente la pared de la cámara y el anillo de seguridad (17) es de 0,1 mm hasta 1,5 mm, preferentemente 0,5 mm.
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