ES2599647T3

ES2599647T3 - Máquina herramienta, en particular para mecanizar llantas

Info

Publication number: ES2599647T3
Application number: ES09718081.4T
Authority: ES
Inventors: Dirk Prust; Hans-Henning Winkler; Torsten Winkler
Original assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Chiron Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: US20110068544A1; WO2009109384A1; PL2259888T3; US8172489B2; EP2259888A1; DE102008014835A1; EP2259888B1

Abstract

Unidad de sujeción para pieza de trabajo (30) para sujetar una llanta (20) durante el mecanizado con arranque de virutas de la llanta (20) mediante una máquina herramienta (1), la cual presenta un soporte para pieza de trabajo (19) para fijar la llanta (20) y una sujeción de herramienta (22), la cual puede moverse al menos a lo largo de un eje, para sujetar una herramienta (24) para el mecanizado de la llanta (20), estando dispuesta la unidad de sujeción de pieza de trabajo (30) fuera de la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) cubierta por la llanta (20) en el estado fijado, del soporte para pieza de trabajo (19) y presentando un elemento de sujeción (31) para sujetar la llanta (20), estando configurado el elemento de sujeción (31) para rodear una pestaña de llanta (33) inferior de la llanta (20) a mecanizar y pudiendo desplazarse esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) en dirección hacia la llanta (20), particularmente en dirección hacia un eje de llanta (29) central, que se extiende perpendicularmente con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), para centrar y sujetar la llanta (20), caracterizada por que el elemento de sujeción (31) presenta una superficie de apriete (41) de extensión oblicua en relación con la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), la cual para la sujeción y el centrado de la llanta (20) a mecanizar se empuja contra la pestaña de llanta (33) inferior y ejerce debido a ello una presión tanto en dirección hacia la superficie de soporte de pieza de trabajo (34), como también en dirección hacia el eje de llanta (29) central.

Description

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DESCRIPCION

Maquina herramienta, en particular para mecanizar llantas

La presente invencion se refiere a una maquina herramienta para el mecanizado con arranque de virutas de llantas, particularmente para la introduccion de perforaciones y/o escotaduras en llantas, con un soporte para pieza de trabajo para la fijacion de la llanta, una sujecion de herramienta que puede moverse al menos a lo largo de un eje, para sujetar una herramienta para el mecanizado de la llanta y unidades de sujecion de pieza de trabajo para sujetar la llanta durante el mecanizado, estando dispuestas las unidades de sujecion de pieza de trabajo fuera de la superficie de soporte de pieza de trabajo cubierta por la llanta en estado fijado, del soporte para pieza de trabajo y presentando respectivamente un elemento de sujecion para sujetar la llanta, estando configurados los elementos de sujecion para superar una pestana de llanta inferior de la llanta a mecanizar y pudiendo desplazarse respectivamente de forma esencial en paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo en direccion hacia la llanta, particularmente en direccion hacia un eje de llanta central de extension perpendicular con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo, para centrar y sujetar la llanta.

La invencion se refiere ademas de ello, a un correspondiente procedimiento para el mecanizado con arranque de virutas de llantas, en particular para la introduccion de perforaciones y/o escotaduras en llantas, en el cual la llanta se fija sobre un soporte para pieza de trabajo, se sujeta una herramienta para el mecanizado de la llanta mediante una sujecion de herramienta desplazable al menos a lo largo de un eje, y se sujeta la llanta durante el mecanizado mediante unidades de sujecion de pieza de trabajo, estando dispuestas las unidades de sujecion de pieza de trabajo fuera de la superficie de soporte para pieza de trabajo cubierta por la llanta en estado fijado y presentando respectivamente un elemento de sujecion para la sujecion de la llanta, superando los elementos de sujecion una pestana de llanta inferior de la llanta a mecanizar durante el mecanizado y centrando y fijando con ello la llanta, desplazandose los elementos de sujecion para ello esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo en direccion hacia la llanta, particularmente en direccion hacia un eje de llanta central, que se extiende en perpendicular con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo.

La presente invencion se refiere ademas de ello tambien a una unidad de sujecion para pieza de trabajo, para sujetar una llanta durante un mecanizado con arranque de virutas mediante una maquina herramienta de este tipo.

Las maquinas herramienta del tipo mencionado inicialmente se usan por ejemplo, para el mecanizado con arranque de virutas de llantas de coche, particularmente para la introduccion de perforaciones para la posterior introduccion de valvulas y los tornillos de rueda. Para sujetar una llanta durante el mecanizado, la llanta se coloca en el caso de una maquina herramienta conocida de tal forma sobre el soporte para pieza de trabajo, por ejemplo, la mesa para pieza de trabajo o una placa de balanceo de un dispositivo de balanceo, que el agujero de buje para centrar la llanta se dispone sobre una espiga prevista sobre el soporte para pieza de trabajo y la pestana de llanta inferior queda sobre el soporte para pieza de trabajo. Ademas de ello, se proporcionan sobre el soporte para pieza de trabajo varias, por ejemplo tres, unidades de embolo-cilindro para sujetar la llanta. Estas unidades de embolo-cilindro estan dispuestas de forma distribuida alrededor de la llanta y tienen respectivamente como elemento de sujecion una sujecion de retencion.

Para sujetar la llanta, en el caso de esta maquina herramienta primeramente han de adaptarse las posiciones de las unidades de embolo-cilindro al diametro de la llanta a mecanizar, para lo cual las unidades de embolo-cilindro han de desplazarse a lo largo de un carril de desplazamiento sobre el soporte para pieza de trabajo y entonces anclarse. Despues de ello, se gira hacia ellas mediante un brazo pivotante respectivamente la sujecion de retencion y entonces se dobla hacia abajo hacia la pestana de llanta inferior desde arriba, debido a lo cual la llanta se presiona desde arriba contra el soporte para pieza de trabajo.

Aparte de que en el caso de la maquina herramienta conocida, las unidades de embolo-cilindro con las sujeciones de retencion pivotantes y que pueden doblarse presenta una mecanica relativamente complicada, existe ademas de ello la desventaja, de que estas unidades de embolo-cilindro estan expuestas directamente a las virutas resultantes durante el mecanizado y al medio refrigerante y con ello se ensucian rapidamente o incluso se desgastan. Las unidades de embolo-cilindro ocupan ademas de ello mucho espacio en el espacio de trabajo, de manera que solo pueden mecanizarse llantas hasta un diametro maximo, dado que de lo contrario, el brazo robotizado usado habitualmente para el cambio de las llantas hacia y desde el espacio de trabajo colisionana con las unidades de embolo-cilindro. Ademas de ello, en el caso de modificaciones del diametro de las llantas a mecanizar, han de ajustarse nuevamente las posiciones de las unidades de embolo-cilindro, y son necesarios varios movimientos con diferentes ejes, para sujetar la llanta. Para el centrado es necesaria ademas de ello obligatoriamente, una espiga de centrado.

Se conoce ademas de ello del estado de la tecnica el documento WO 2006/003683 A1, el cual muestra un dispositivo para aprisionar piezas a mecanizar mediante maquinas en posicion centrada y una maquina herramienta que comprende este dispositivo. Este dispositivo presenta tres elementos de centrado separados entre sf con distancia angular uniforme, los cuales estan alojados a lo largo de una direccion radial predeterminada de forma desplazable sobre una mesa de trabajo. Del documento EP 0 290 896 A2 se conoce ademas de ello un mandril para

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maquinas herramienta, el cual presenta varios medios de fijacion desplazables radialmente para fijar la pieza de trabajo. Otro dispositivo de fijacion para fijar y centrar ruedas de aluminio segun el preambulo de la reivindicacion 1, se conoce del documento US 5,820,137.

La presente invencion se basa por lo tanto en la tarea de indicar una maquina herramienta, un procedimiento y una unidad de sujecion de pieza de trabajo prevista para ello, para el mecanizado con arranque de virutas de piezas de trabajo, que eviten las desventajas mencionadas y que sean adecuados particularmente para el mecanizado de llantas de coche, es decir, en los cuales, las unidades de sujecion de pieza de trabajo tengan una estructura mecanica mas sencilla, esten menos expuestas a ensuciamientos y requieran menos espacio en el espacio de trabajo.

Esta tarea se soluciona partiendo de la unidad de sujecion de pieza de trabajo mencionada inicialmente segun la reivindicacion 1, debido a que los elementos de sujecion presentan una superficie de apriete de extension inclinada con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo, que para la sujecion y el centrado de la llanta a mecanizar se empujan contra la pestana de llanta inferior y debido a ello ejercen una presion tanto en direccion hacia la superficie de soporte para pieza de trabajo como tambien en direccion hacia el eje de llanta central.

Esta tarea se soluciona ademas de ello partiendo de un procedimiento mencionado inicialmente segun la reivindicacion 10, debido a que los elementos de sujecion para sujetar y para centrar la llanta se empujan con una superficie de apriete de extension inclinada en relacion con la superficie de soporte para pieza de trabajo, contra la pestana de llanta inferior y debido a ello ejercen una presion tanto en direccion hacia la superficie de soporte para pieza de trabajo, como tambien en direccion hacia el eje de llanta central.

Mediante esta solucion se soluciona completamente la tarea en la cual se basa la invencion.

La invencion se basa en este caso en el conocimiento de no sujetar ya la llanta o la pieza de trabajo desde arriba ni de empujarla contra el soporte para pieza de trabajo, sino de sujetar la pieza de trabajo lo mas cerca posible del soporte para pieza de trabajo, en la medida de lo posible por lo tanto en el borde inferior. Ademas de ello, mediante elementos de sujecion configurados de forma adecuada se ejerce contra la pieza de trabajo una presion tanto en direccion hacia el eje de pieza de trabajo central, como tambien en direccion hacia el soporte para pieza de trabajo y debido a ello la pieza de trabajo tanto se centra como tambien se sujeta.

Los elementos de sujecion estan adaptados en este caso a la configuracion de la pieza de trabajo a mecanizar. En el caso de llantas de coche, se adecua para el centrado y la sujecion particularmente la pestana de llanta inferior, la cual al disponerse la llanta queda directamente sobre el soporte para pieza de trabajo, de manera que las unidades de sujecion de pieza de trabajo pueden estar configuradas en este caso de tal forma, que los elementos de sujecion quedan solo a una pequena distancia sobre el soporte para pieza de trabajo.

A diferencia de la maquina herramienta conocida, es suficiente por lo tanto, cuando los elementos de sujecion pueden desplazarse respectivamente en una unica direccion, en concreto en la direccion hacia la pieza de trabajo, preferiblemente en un plano paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo del soporte para pieza de trabajo. Las unidades de sujecion para pieza de trabajo pueden estar configuradas por lo tanto mecanicamente de forma claramente mas sencilla, dado que no son necesarios mecanismos de pivote y doblado como en el caso de las unidades de embolo-cilindro utilizadas en el caso de la maquina herramienta conocida. Es suficiente de esta forma un unico movimiento de desplazamiento de las unidades de sujecion para centrar y sujetar la pieza de trabajo de forma segura. Esta estructura muy sencilla mecanicamente posibilita por lo tanto un posicionamiento muy exacto, debido a lo cual ya no son necesarios obligatoriamente otros medios de centrado. Las unidades de sujecion pueden estar adaptadas en su posicion unas frente a otras de tal forma que la pieza de trabajo quede fijada de forma exacta y centrada en la unidad de sujecion de pieza de trabajo, sin que se requiera un esfuerzo de ajuste o de posicionamiento mayor. Ademas de ello, tampoco es necesario ajustar las posiciones de las unidades de sujecion de pieza de trabajo nuevamente al soporte para pieza de trabajo, cuando cambia el diametro de las piezas de trabajo.

Las superficies de apriete de los elementos de sujecion, las cuales se extienden inclinadas con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo, las cuales se presionan contra la pestana de llanta inferior para sujetar y centrar la llanta a mecanizar y ejercen debido a ello una presion tanto en direccion hacia la superficie de soporte de pieza de trabajo como tambien en direccion hacia el eje de llanta central, permiten no solo un asiento fijo de la pieza de trabajo en la unidad de sujecion de pieza de trabajo, sino que reducen tambien un ladeado y contribuyen al mismo tiempo positivamente al centrado exacto de la pieza de trabajo.

Las unidades de sujecion de pieza de trabajo segun la invencion requieren tambien claramente menos espacio en el espacio de trabajo, lo cual entre otros, posibilita el mecanizado de piezas de trabajo con diametro mayor (es decir, por ejemplo, de llantas de coche mas grandes) con un espacio de trabajo igual de grande, dado que para los robots de reemplazo de piezas de trabajo habitualmente utilizados se pone a disposicion mas espacio durante el reemplazo de piezas de trabajo en el espacio de trabajo.

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Dado que las unidades de sujecion de pieza de trabajo estan estructuradas segun la invencion mecanicamente de forma claramente mas sencilla y requieren menos espacio en el espacio de trabajo, estan expuestas tambien a un ensuciamiento claramente menor debido a virutas y medio refrigerante o pueden protegerse de forma claramente mas sencilla frente a este tipo de ensuciamientos. En una configuracion preferida esta previsto por ejemplo, que las unidades de sujecion de pieza de trabajo esten integradas esencialmente en el soporte para pieza de trabajo, que no sobresalgan o solo lo hagan en parte, del soporte para pieza de trabajo y que no superen el lado superior alejado del soporte para pieza de trabajo, de la pieza de trabajo.

En otra configuracion de la maquina herramienta segun la invencion, esta previsto que los elementos de sujecion esten configurados para engancharse en una ranura o para rodear un reborde en la pieza de trabajo, estando configurados y dispuestos los elementos de sujecion de tal forma, que sobre la pieza de trabajo se ejerce en el estado fijado mediante los elementos de sujecion una presion de apriete sobre la pieza de trabajo en direccion hacia el soporte para pieza de trabajo. Debido a ello se logra de una forma particularmente sencilla una sujecion y un centrado de la pieza de trabajo. Como ya se ha mencionado mas arriba, los elementos de sujecion estan adaptados naturalmente a la ranura dispuesta en la pieza de trabajo o al reborde. Para poder mecanizar con la misma maquina herramienta diferentes piezas de trabajo, por ejemplo, diferentes llantas, esta previsto ademas de ello preferiblemente, que los elementos de sujecion sean reemplazables, de manera que dependiendo de la pieza de trabajo, tambien pueden usarse los elementos de sujecion adecuados.

En otra configuracion esta previsto ademas de ello segun la invencion, que sobre el soporte para pieza de trabajo se proporcionen en la zona de la superficie de soporte de pieza de trabajo, particularmente en la zona central de la superficie de soporte para pieza de trabajo, medios de enganche para el enganche en correspondientes alojamientos en el lado inferior dirigido hacia el soporte para pieza de trabajo, de la pieza de trabajo. Estos medios de enganche pueden presentar por ejemplo, una espiga de centrado, que se engancha en una perforacion central centrica de la pieza de trabajo (en el caso de una llanta, por ejemplo, el agujero de buje). La espiga puede ser por ejemplo, una espiga conica con un sobredimensionamiento frente al diametro de la perforacion de la perforacion central, debido a lo cual se logra al mismo tiempo tambien un centrado de la pieza de trabajo. El diametro en forma de cono de la espiga, ofrece ademas de ello la ventaja, de que esta puede usarse para diferentes tamanos de perforaciones centrales o agujeros de buje. Debido a su ligero sobredimensionamiento frente al diametro de la perforacion, se logra mediante la espiga de forma automatica directamente al colocarse la pieza de trabajo sobre la espiga, un posicionamiento muy exacto de la pieza de trabajo dentro de la unidad de sujecion de pieza de trabajo.

Esta previsto ademas de ello preferiblemente, que las unidades de sujecion de pieza de trabajo presenten medios de accionamiento para el desplazamiento independiente entre sf de los elementos de sujecion, en particular medios de accionamiento hidraulicos, neumaticos o accionados por motor. Los elementos de sujecion de las diferentes unidades de sujecion de pieza de trabajo pueden desplazarse basicamente de forma independiente entre sf Puede estar previsto no obstante tambien, que los medios de accionamiento de las unidades de sujecion de pieza de trabajo individuales, particularmente en el caso de piezas de trabajo con configuracion en simetna de rotacion, como por ejemplo, llantas, puedan desplazarse de forma sincronizada entre sf, es decir, empujar al mismo tiempo desde diferentes direcciones desde el exterior contra la pieza de trabajo, y contribuir de esta forma adicionalmente al centrado. Esto puede ocurrir mecanica o electronicamente mediante un accionamiento sincronizado de todos los elementos de sujecion. Especialmente en el caso ya descrito de piezas de trabajo con simetna de rotacion, puede fijarse debido a esta sincronizacion la pieza de trabajo mediante los elementos de sujecion segun la invencion, de forma exactamente centrada. No se requiere en este caso un esfuerzo de ajuste para el posicionamiento exacto de la pieza de trabajo. Tambien puede realizarse una adaptacion a diferentes diametros de pieza de trabajo de forma rapida y muy sencilla.

Para la proteccion frente a los ensuciamientos mencionados anteriormente esta previsto ademas de ello de forma preferida, que las unidades de sujecion de pieza de trabajo presenten cubiertas que protejan los medios de accionamiento frente a ensuciamiento, por ejemplo, una cinta de proteccion circundante o una tapa. Particularmente cuando las unidades de sujecion de pieza de trabajo estan integradas completamente o en su mayor parte en el soporte para pieza de trabajo, puede lograrse una proteccion de este tipo mediante medios sencillos.

La sujecion de herramienta puede estar dispuesta basicamente en cualquier lugar. Preferiblemente, en particular para el mecanizado de llantas, la sujecion de herramienta esta dispuesta en el soporte para pieza de trabajo o debajo del soporte para pieza de trabajo, para el mecanizado de la pieza de trabajo desde la direccion del soporte para pieza de trabajo. En el caso de las llantas se introducen por ejemplo las perforaciones para el paso de las valvulas y/o para el paso de tornillos de buje, desde abajo en la llanta. La herramienta puede desplazarse en este caso por ejemplo, solo a lo largo de un eje de extension vertical, mientras que la pieza de trabajo puede estar dispuesta sobre un dispositivo de balanceo pivotante alrededor de un eje transversal de extension horizontal, para poder introducir debido a ello tambien perforaciones de extension inclinada a traves de la llanta, por ejemplo, a traves de un radio de llanta, como es necesario habitualmente para el paso de la valvula.

En una configuracion ventajosa, esta previsto que las unidades de sujecion de pieza de trabajo presenten medios de medicion de presion, para medir si una presion ejercida en direccion hacia un eje de pieza de trabajo central, supera una presion de referencia, y para detener el desplazamiento del elemento de sujecion de la correspondiente unidad

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de sujecion de pieza de trabajo en direccion hacia la pieza de trabajo, cuando la presion medida supera la presion de referenda. Esto contribuye a un centrado optimo y a una sujecion optima de la pieza de trabajo, sin danar la pieza de trabajo o la unidad de sujecion de pieza de trabajo.

Se entiende que el procedimiento reivindicado y la unidad de sujecion de pieza de trabajo reivindicada pueden estar perfeccionados de forma igual o parecida, como se ha descrito mas arriba en relacion con la maquina herramienta y se define en las reivindicaciones dependientes. Las caractensticas descritas arriba y que seran descritas mas abajo pueden realizarse segun la invencion no solo en las combinaciones descritas, sino en cualquier combinacion.

La invencion se explica a continuacion con mayor detalle mediante los dibujos. Muestran:

La Fig. 1 en vista lateral esquematica un boceto de principio de una maquina herramienta segun la invencion, una vista anterior de una maquina herramienta segun la invencion,

La Fig. 2 La Fig. 3

La Fig. 4 La Fig. 5 La Fig. 6

una vista oblicua de un dispositivo de sujecion de una maquina herramienta segun la invencion para el procesamiento de llantas,

una vista superior del dispositivo de sujecion mostrado en la Fig. 3, una vista lateral del dispositivo de sujecion mostrado en la Fig. 3, y una vista en detalle de una unidad de sujecion de pieza de trabajo segun la invencion.

En la Fig. 1 se indica con 1 una maquina herramienta, la cual se muestra en representacion esquematica, no a escala ni fiel a los detalles.

La maquina herramienta 1 presenta sobre su base de maquina 2 un primer carro 3, el cual puede desplazarse en direccion de un primer eje 4 sobre carriles de grna 5. Sobre el primer carro 3 hay dispuesto de forma desplazable un segundo carro 6 a traves de carriles de grna 7 en direccion hacia un segundo eje 8.

En el segundo carro 6 hay alojado de forma desplazable un cabezal de husillo 9 en direccion de un tercer eje 10. En el cabezal de husillo 9 hay alojado de forma giratoria un husillo principal 22, que tiene en su extremo inferior una herramienta 24.

Sobre la base de maquina 2 se proporciona ademas de ello, una mesa de pieza de trabajo 11, sobre la que hay dispuesta en el presente caso un dispositivo de balanceo 12, que soporta una pieza de trabajo 20 indicada esquematicamente. El dispositivo de balanceo 12 puede girarse alrededor de un eje transversal 15 que en el presenta caso se extiende en paralelo con respecto al primer eje 4, en direccion de flecha 23. La pieza de trabajo puede girarse ademas de ello preferiblemente alrededor de un cuarto eje de pieza de trabajo 29 que en el presente caso se extiende en paralelo con respecto al tercer eje.

Mediante el desplazamiento del cabezal de husillo 9 y con ello del husillo principal 22 en los tres ejes 4, 8, 10, asf como mediante el giro del dispositivo de balanceo alrededor del eje transversal 15 y/o rotacion de la pieza de trabajo alrededor del eje de pieza de trabajo 29, la pieza de trabajo 20 puede mecanizarse con la herramienta 23 en diferentes lugares.

Otros detalles generales y el modo de funcionamiento basico de una maquina herramienta de este tipo, son conocidos en general por el experto y no han de explicarse con mayor detalle debido a ello en este lugar.

La Fig. 2 muestra una vista anterior mas detallada de una maquina herramienta 1 segun la invencion, no mostrandose en este caso los medios mostrados en la Fig. 1 para el desplazamiento de la herramienta 24, es decir, en particular los carros y los carriles de grna, y representandose solo la herramienta 24 misma con el husillo principal 22 y el cabezal de husillo 9. El dispositivo de balanceo 12 dispuesto sobre la mesa de pieza de trabajo 11 comprende de forma conocida en sf, dos soportes 13, 14 separados entre sf, entre los cuales hay alojada una sujecion 16 en forma de U que puede girar alrededor de un eje de giro 15. La sujecion 16 en forma de U comprende dos brazos 17, 18, a traves de los cuales se produce el alojamiento en los soportes 13, 14, y entre los cuales se extiende una placa de balanceo 19 (que representa en el presente caso el soporte para pieza de trabajo), sobre la cual se fija la pieza de trabajo 20 para el mecanizado. En el soporte 13 puede verse tambien un accionamiento 21, a traves del cual puede girarse la sujecion 16 en forma de U alrededor del eje de giro 15 desde la posicion horizontal mostrada en la Fig. 2, basicamente a razon de 360°.

Como pieza de trabajo 20 se muestra en el presente caso por ejemplo, una llanta de coche 20, en la cual pueden introducirse perforaciones 25 para hacer pasar posteriormente los tornillos de rueda o una perforacion de valvula 26 mediante una herramienta perforadora 24. Para ello se gira en esta configuracion de la maquina herramienta 1 la llanta de coche 20 alrededor del eje transversal 15, de manera que la herramienta perforadora 24 introduce entonces

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casi desde el interior las perforaciones 25, 26 deseadas en la llanta de coche 20. Para la introduccion de las perforaciones 25 para el paso de los tornillos, se gira la llanta de coche para ello preferiblemente a razon de 180°. Para introducir la perforacion de valvula 26, de extension en general inclinada en la llanta, en la llanta de coche 20, se gira por el contrario a razon de menos (o mas) de 180°, de manera que tambien la introduccion de esta perforacion de valvula 26 mediante la herramienta perforadora 24 solo se produce mediante un avance a lo largo del tercer eje 10 (que se extiende en direccion z).

Como puede verse en la Fig. 2, la placa de balanceo 19 presenta en la zona central por debajo de la pieza de trabajo 20, una escotadura 191, para hacer accesible desde el interior la pieza de trabajo 20 para el mecanizado con la herramienta 24.

Para fijar la pieza de trabajo 20 de forma centrada sobre la sujecion 16 en forma de U, esta prevista en la placa de balanceo 19 en el presente caso, una espiga de centrado 27, cuyo diametro exterior esta adaptado al diametro interior de una perforacion 28 centrica en la pieza de trabajo 20, en el presente caso del agujero de buje 28 de la llanta 20, de manera que la pieza de trabajo 20 puede disponerse con la perforacion 28 centrada sobre la espiga 27, por ejemplo, una espiga conica, por ejemplo, mediante un brazo robotizado. El diametro exterior de la espiga 27 tiene particularmente una configuracion tal, que la pieza de trabajo 20 queda colocada en el estado dispuesto sobre la espiga 27, exactamente sobre la placa de balanceo 19, de manera que la pieza de trabajo 20 se apoya tanto sobre la espiga 27, como tambien sobre la placa de balanceo 19. Ha de mencionarse no obstante, que al usarse una espiga 27, un apoyo de este tipo sobre la placa de balanceo 19 no es obligatoriamente necesario. Ademas de ello, tampoco es necesario obligatoriamente el uso de una espiga 27, dado que los medios que se explican a continuacion para la sujecion de la pieza de trabajo 20 tambien provocan un centrado de la pieza de trabajo 20.

Para la sujecion de la pieza de trabajo 20 durante el mecanizado, se proporcionan segun la invencion, al menos dos, unidades de sujecion de pieza de trabajo 30 integradas preferiblemente en la placa de balanceo 19. Estas presentan respectivamente un elemento de sujecion 31, el cual puede desplazarse en relacion con el cuerpo de sujecion 32 de la unidad de sujecion de pieza de trabajo 30 en direccion hacia la pieza de trabajo 20, preferiblemente en una direccion, la cual se extiende en paralelo con respecto al plano x-y y en perpendicular con respecto al eje de pieza de trabajo 29 central, que en el presente caso se extiende en direccion z.

Los elementos de sujecion 31 estan configurados particularmente de tal forma, que sujetan la pieza de trabajo 20 en posicion centrada durante el mecanizado. Esto se logra en cuanto que los elementos de sujecion 31 estan adaptados a las condiciones de la pieza de trabajo 20, por ejemplo, a una ranura correspondiente, en la cual pueden engancharse los elementos de sujecion 31, o a un correspondiente reborde, el cual puede ser rodeado por los elementos de sujecion 31. Los elementos de sujecion 31 estan configurados en este caso preferiblemente de tal forma, que ejercen tanto una presion contra la pieza de trabajo 20 en direccion hacia el eje de pieza de trabajo 29 central, en este caso en direccion x, como tambien en direccion hacia la placa de balanceo 19, en este caso en direccion z, tanto para centrar la pieza de trabajo 20, como tambien para sujetarla fijamente.

La espiga 27 esta configurada preferiblemente de tal forma, que la pieza de trabajo 20 no queda en el estado colocado, aun no sujetado por los elementos de sujecion 31, con su borde 33 inferior, sobre la superficie de soporte para pieza de trabajo 34 de la placa de balanceo 19, sino que queda entre ellas allf un pequeno espacio de aire. Solo cuando los elementos de sujecion 31 se enganchan en el borde inferior 33, el cual en la pieza de trabajo 20 que se muestra en el presente caso sobresale algo hacia el exterior en forma de un reborde y conforma la pestana de llanta inferior y empujan debido a ello la pieza de trabajo 20 en total en direccion hacia la superficie de soporte para pieza de trabajo 34, el borde inferior 33 queda sobre la superficie de soporte para pieza de trabajo 34 y esta fijada de esta forma fijamente sobre la placa de balanceo 19 para el mecanizado.

Se menciona en este punto, que con el concepto “soporte para pieza de trabajo”, sobre el cual se apoya la pieza de trabajo para el mecanizado, ha de entenderse dependiendo de la configuracion de la maquina herramienta, tanto la mesa de pieza de trabajo 11, como tambien la placa de balanceo 19. En algunas configuraciones se proporciona un dispositivo de balanceo 12 mostrado en las figuras 1 y 2, en el que la pieza de trabajo 20 se fija entonces sobre la placa de balanceo 19. En otras maquinas herramienta por el contrario, no existe un dispositivo de balanceo 12 de este tipo, particularmente cuando no es necesario ningun giro de la pieza de trabajo alrededor del eje transversal 15 para el mecanizado, es decir, tampoco ninguna placa de balanceo 19, de manera que la pieza de trabajo 20 se fija entonces directamente sobre la mesa de pieza de trabajo 11, en la cual estan integradas entonces preferiblemente las unidades de sujecion de pieza de trabajo 30.

En las figuras 3 a 5 se muestran representaciones detalladas de la sujecion 16 en forma de U de una maquina herramienta segun la invencion, prevista para el mecanizado de llantas, respectivamente con una llanta 20 fijada. En este caso, la Fig. 3 muestra una vista en oblicuo de la sujecion 16 en forma de U, la Fig. 4 una vista superior de la sujecion 16 en forma de U y la Fig. 5 una vista en seccion lateral de la sujecion 16 en forma de U. Como puede verse en las Figs. 3 y 4, se proporcionan en esta configuracion en total tres unidades de sujecion de pieza de trabajo 30, las cuales estan dispuestas alrededor de la llanta 20, desplazadas entre sf de forma preferida respectivamente a razon de 120°. Estas unidades de sujecion de pieza de trabajo 30 estan dispuestas de tal forma, que los elementos de sujecion 31 pueden desplazarse respectivamente en una direccion hacia la llanta 20, es decir, en una direccion,

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la cual se extiende en paralelo con respecto a la superficie del lado de la pieza de trabajo, de la placa de balanceo 19 (es dedr, en paralelo con el eje x-y) y en perpendicular con respecto al eje de pieza de trabajo 29 central, de forma que el elemento de sujecion se encuentra respectivamente con el borde inferior 32 de la llanta 20, lo mas en perpendicular posible. En la Fig. 5 puede verse ademas de ello en particular, como en el estado aprisionado, el elemento de sujecion 31 rodea la pestana de llanta 33 inferior de la llanta 20 y debido a ello presiona la llanta 20 en total hacia abajo en direccion hacia la superficie de soporte para pieza de trabajo 34 de la placa de balanceo 19.

Como puede verse ademas en las figuras 2 a 5, las unidades de sujecion de pieza de trabajo 30 apenas ocupan espacio en el espacio de trabajo, dado que en su gran mayona estan integradas en la placa de balanceo 19. Debido a ello pueden mecanizarse llantas con un diametro exterior mayor, con por lo demas dispositivo de balanceo 16 igual de grande, que con la maquina herramienta conocida, en la cual las unidades de sujecion de pieza de trabajo requieren claramente mas espacio en el espacio de trabajo, ya que estan dispuestas lateralmente junto a la llanta 20 y la superan, para empujar mediante sujeciones de retencion giratorias y ladeables, la llanta 20 contra la placa de balanceo 19. En el caso de la maquina herramienta segun la invencion, tambien hay a disposicion claramente mas espacio para la carga o descarga de las llantas mediante un brazo robotizado.

Debido a que las unidades de sujecion de pieza de trabajo 30 estan integradas segun la invencion en la placa de balanceo 19, estas tambien estan expuestas en una medida claramente menor a un ensuciamiento mediante medio refrigerante y virutas. Las unidades de sujecion de pieza de trabajo 30 tambien pueden protegerse claramente mejor frente a este tipo de ensuciamientos. Pueden proporcionarse por ejemplo en el lado superior, chapas de cubierta, las cuales protegen en gran medida la mayor parte de la unidad de sujecion de la pieza de trabajo, particularmente, los medios de accionamiento dispuestos en el interior, frente a este tipo de ensuciamientos. En el caso de la configuracion mostrada en las figuras 3 a 5 se proporciona para ello respectivamente una cinta de cubierta 35 circundante, la cual se extiende alrededor del cuerpo de sujecion 32 y que cubre casi completamente los medios de accionamiento 36 dispuestos en el interior del cuerpo de sujecion 32, para el desplazamiento de los elementos de sujecion 31 y los protege de esta forma contra ensuciamientos.

Una configuracion de una unidad de sujecion de pieza de trabajo 30 que se utiliza en el caso de la maquina herramienta segun la invencion, se muestra en la Fig. 6. Pueden verse allf los medios de accionamiento dispuestos lateralmente en el cuerpo de sujecion 32, en el presente caso dos cilindros de aire comprimido, con los cuales puede desplazarse el elemento de sujecion 31 a lo largo de un carril de desplazamiento 37 que se encuentra en el interior del cuerpo de sujecion 32. Se entiende que naturalmente tambien pueden usarse otros medios de accionamiento, por ejemplo, motores electricos o cilindros hidraulicos, y que basicamente tambien es suficiente solo un medio de accionamiento por cada unidad de sujecion de pieza de trabajo 30. La cinta de cubierta 35 mostrada en las figuras 2 a 4 no se muestra en la Fig. 6.

El elemento de sujecion 31 comprende una placa de desplazamiento 38, la cual esta dispuesta de forma desplazable sobre el carril de desplazamiento 37, y que presenta en su lado superior una pieza de soporte 39, en uno de cuyos extremos, dirigido hacia la pieza de trabajo, hay dispuesta una pieza de apriete 40. Esta pieza de apriete 40 esta en caso de estar aprisionada la pieza de trabajo 20, en contacto con esta y ejerce la presion para la fijacion centrada de la pieza de trabajo 20, sobre la superficie en contacto de la pieza de trabajo 20. La pieza de apriete 40 esta adaptada por ello a la superficie en contacto de la pieza de trabajo 20, para reunir de forma optima esta presion, sin danar la pieza de trabajo. La pieza de apriete 40 esta configurada por ejemplo, de material plastico, por ejemplo, una goma dura, y esta dispuesta preferiblemente de forma reemplazable en la pieza de soporte 39, para poder reemplazarla en caso de desgaste o poder reemplazarla por otra pieza de apriete, cuando cambia la pieza de trabajo mecanizada por la maquina herramienta y tambien esta configurada de otra forma.

En la configuracion mostrada, se proporciona en el lado inferior de la pieza de apriete 40 una superficie de apriete 41 de extension inclinada, que comienza por debajo de una superficie de tope 43 superior y que desemboca hacia la pieza de soporte 39 en una superficie de tope 42 inferior. La superficie de apriete 41 y preferiblemente tambien las superficies de tope 42, 43 superior e inferior tocan en caso de estar la llanta 20 fijada y sujetada, la pestana de llanta 33 inferior de la llanta 20, reuniendo la superficie de apriete 41 particularmente una presion desde arriba sobre la pestana de llanta inferior y reuniendo la superficie de tope 43 superior dispuesta en el canto anterior superior de la pieza de apriete 40 y/o la superficie de tope 42 inferior una presion esencialmente en direccion hacia el eje de pieza de trabajo 29 central.

La llanta 20 se aprisiona de esta forma de manera segura, se sujeta durante el mecanizado y puede girarse de esta forma alrededor del eje transversal 15.

Preferiblemente se proporciona ademas de ello en la unidad de sujecion de pieza de trabajo 30, un medio de medicion de presion, por ejemplo, un indicador de presion dinamica (no mostrado), el cual sirve para medir la presion ejercida en direccion hacia la pieza de trabajo, particularmente para averiguar si esta presion medida supera una presion de referencia. Cuando se determina esto, ya no se continua desplazando el elemento de sujecion 31 en direccion hacia la pieza de trabajo, para evitar danos de la pieza de trabajo o de la unidad de sujecion de pieza de trabajo.

5

10

15

20

25

30

35

40

Las unidades de sujecion de pieza de trabajo se controlan preferiblemente mediante una unidad de control central. Los elementos de sujecion 31 se desplazan particularmente al mismo tiempo y de forma sincronizada, de manera que la pieza de trabajo se solicita con presion de forma sincronizada desde diferentes direcciones. Puede estar previsto no obstante tambien, que los elementos de sujecion 31 se controlen por separado individualmente y se desplacen individualmente, lo cual puede ser ventajoso particularmente en el caso de piezas de trabajo no configuradas simetricamente.

La invencion no esta limitada a las configuraciones mostradas. Particularmente en lo que se refiere a la cantidad, a la disposicion y a la configuracion de las unidades de sujecion de pieza de trabajo, son concebibles diversas modificaciones. Resultan diversas modificaciones particularmente debido a la configuracion de las piezas de trabajo a mecanizar. El mecanizado de las piezas de trabajo tampoco ha de llevarse a cabo obligatoriamente desde arriba y/o con la ayuda de una llamada maquina de soporte desplazable mostrada esquematicamente en la Fig. 1. El mecanizado podna producirse basicamente de igual manera tambien desde abajo y/o desde el lado, siempre y cuando la pieza de trabajo y/o el resto de condiciones de la maquina herramienta lo permitiese o lo requiriese. El husillo de herramienta podna atacar por ejemplo desde la direccion lateral la pieza de trabajo, y la pieza de trabajo podna mecanizarse en este caso por sus lados, o girarse para el mecanizado el lado inferior o superior a razon de 90°.

La sujecion de herramienta tambien puede estar dispuesta basicamente por debajo de la pieza de trabajo 20, es decir, por ejemplo, sobre la base de maquina 2, sobre la mesa de pieza de trabajo 11 o integrada en la mesa de pieza de trabajo, para mecanizar la pieza de trabajo dese abajo.

Ademas de ello pueden proporcionarse adicional o alternativamente a los ejes mostrados en los ejemplos de realizacion, ejes adicionales. Dependiendo de la pieza de trabajo y del mecanizado requerido, puede ser ventajoso, fijar la pieza de trabajo de forma giratoria alrededor de un eje que se extiende en direccion z, por ejemplo, sobre una mesa giratoria de pieza de trabajo. El dispositivo de balanceo tambien puede suprimirse completamente y fijarse la pieza de trabajo entonces directamente sobre la mesa de pieza de trabajo. Puede estar previsto tambien basicamente ademas de ello, que la pieza de trabajo este dispuesta de forma desplazable en direccion x, y y/o z, mientras que la herramienta esta fija durante el mecanizado o esta dispuesta de manera desplazable solo a lo largo de ejes individuales.

La maquina herramienta segun la invencion se adecua particularmente para el mecanizado de llantas, las cuales se cargan en la maquina herramienta y se descargan de ella de forma automatica. Pero pueden mecanizarse no obstante igual de bien, tambien otras piezas de trabajo con una maquina herramienta de este tipo, particularmente cuando las piezas de trabajo individuales vanan en su diametro, sin que la totalidad de la maquina herramienta, y particularmente el dispositivo de balanceo tenga que ampliarse o modificarse. De esta manera puede usarse por ejemplo la maquina herramienta segun la invencion, para llantas de coche con un diametro de hasta 30'', mientras que la maquina herramienta conocida puede mecanizar en el caso de las mismas dimensiones, solo llantas de coche hasta un diametro de 24''.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

REIVINDICACIONES

1. Unidad de sujecion para pieza de trabajo (30) para sujetar una llanta (20) durante el mecanizado con arranque de virutas de la llanta (20) mediante una maquina herramienta (1), la cual presenta un soporte para pieza de trabajo (19) para fijar la llanta (20) y una sujecion de herramienta (22), la cual puede moverse al menos a lo largo de un eje, para sujetar una herramienta (24) para el mecanizado de la llanta (20), estando dispuesta la unidad de sujecion de pieza de trabajo (30) fuera de la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) cubierta por la llanta (20) en el estado fijado, del soporte para pieza de trabajo (19) y presentando un elemento de sujecion (31) para sujetar la llanta (20), estando configurado el elemento de sujecion (31) para rodear una pestana de llanta (33) inferior de la llanta (20) a mecanizar y pudiendo desplazarse esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) en direccion hacia la llanta (20), particularmente en direccion hacia un eje de llanta (29) central, que se extiende perpendicularmente con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), para centrar y sujetar la llanta (20), caracterizada por que el elemento de sujecion (31) presenta una superficie de apriete (41) de extension oblicua en relacion con la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), la cual para la sujecion y el centrado de la llanta (20) a mecanizar se empuja contra la pestana de llanta (33) inferior y ejerce debido a ello una presion tanto en direccion hacia la superficie de soporte de pieza de trabajo (34), como tambien en direccion hacia el eje de llanta (29) central.
2. Maquina herramienta (1) para el mecanizado con arranque de virutas de llantas (20), particularmente para la introduccion de perforaciones (25, 26) y/o escotaduras en llantas (20), con un soporte para pieza de trabajo (19) para fijar la llanta (20), una sujecion de herramienta (22) que puede moverse al menos a lo largo de un eje, para sujetar una herramienta (24) para el mecanizado de la llanta (20) y unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) segun la reivindicacion 1.
3. Maquina herramienta segun la reivindicacion 2, caracterizada por que las unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) estan integradas esencialmente en el soporte para pieza de trabajo (19), no sobresalen o solo lo hacen en parte, del soporte para pieza de trabajo (19) y no superan el lado superior de la llanta (20) alejado del soporte para pieza de trabajo (19).
4. Maquina herramienta segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada por que los elementos de sujecion (31) estan configurados para engancharse en una ranura o para rodear un reborde (33) en la llanta (20), estando configurados y dispuestos los elementos de sujecion (31) de tal forma, que sobre la llanta (20), en el estado fijado, los elementos de sujecion (31) ejercen una presion de apriete en direccion hacia el soporte para pieza de trabajo (19).
5. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada por que sobre el soporte para pieza de trabajo (19) se proporcionan en la zona de la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), particularmente en la zona central de la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), medios de enganche (27) para el enganche en correspondientes alojamientos (28) en el lado inferior de la llanta (20) dirigido hacia el soporte para pieza de trabajo (19).
6. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizada por que las unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) presentan medios de accionamiento (36) para desplazar los elementos de sujecion (31), particularmente medios de accionamiento hidraulicos, neumaticos o mediante motor electrico.
7. Maquina herramienta segun la reivindicacion 6, caracterizada por que las unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) presentan cubiertas (35) que protegen los medios de accionamiento (36) frente a ensuciamientos.
8. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada por que la sujecion de herramienta (22) esta dispuesta en el soporte para pieza de trabajo (19) o por debajo del soporte para pieza de trabajo (19), para el mecanizado de la llanta (20) desde la direccion del soporte para pieza de trabajo (19).
9. Maquina herramienta segun una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizada por que las unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) presentan medios de medicion de presion para medir si una presion ejercida en direccion hacia el eje de llanta (29) central, supera una presion de referencia, y para detener el desplazamiento del elemento de sujecion (30) de la correspondiente unidad de sujecion para pieza de trabajo (30) en direccion hacia la llanta (20), cuando la presion medida supera la presion de referencia.
10. Procedimiento para el mecanizado con arranque de virutas de llantas (20), particularmente para la introduccion de perforaciones (25, 26) y/o escotaduras en llantas (20), en el cual la llanta (20) se fija sobre un soporte para pieza de trabajo (19), una herramienta (24) es sujetada por una sujecion de herramienta (22) desplazable al menos a lo largo de un eje, y la llanta (20) es sujetada por unidades de sujecion para pieza de trabajo (30) durante el mecanizado, estando dispuestas las unidades se sujecion para pieza de trabajo (30) fuera de la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), cubierta por la llanta (20) en el estado fijado, del soporte para pieza de trabajo (19) y presentando respectivamente un elemento de sujecion (31) para sujetar la llanta (20), superando los elementos de sujecion (31) una pestana de llanta (33) inferior de la llanta (20) a mecanizar durante el mecanizado y fijando y centrando de esta forma la llanta (20), desplazandose los elementos de sujecion (31) para ello

esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) en direccion hacia la llanta (20), particularmente en direccion hacia un eje de llanta (29) central, que se extiende perpendicularmente con respecto a la superficie de soporte para pieza de trabajo (34), caracterizado por que los elementos de sujecion (31) para fijar y para centrar la llanta (20) se empujan contra la pestana de llanta (33) inferior con una superficie de 5 apriete (41) de extension oblicua en relacion con la superficie de soporte para pieza de trabajo (34) y ejercen debido a ello una presion tanto en direccion hacia la superficie de soporte de pieza de trabajo (34), como tambien en direccion hacia el eje de llanta (29) central.