k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 kn. de publicación: ES 2 086 773 1 kint. Cl. 6 : B23B 3/ B23Q 39/04 12 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 knúmero de solicitud europea: 92922983.9 86 k Fecha de presentación :..92 87 k Número de publicación de la solicitud: 0 612 278 87 k Fecha de publicación de la solicitud: 31.08.94 k 4 Título: Torno de husillos múltiples. k Prioridad: 11.11.91 DE 41 36 916 k 73 Titular/es: Pittler GmbH Pittlerstrasse 6 D-6322 Langen, DE k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 01.07.96 k 72 Inventor/es: Baumbusch, Frank; Strathmeier, Egon; Haupt, Bodo y Kieselbach, Frank k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: 01.07.96 k 74 Agente: Díez de Rivera y Hoces, Alfonso ES 2 086 773 T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 28036 Madrid
1 ES 2 086 773 T3 2 DESCRIPCION La invención se refiere a un torno de husillos múltiples con al menos dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo dispuestas una junto a otra, paralelas y en el mismo sentido, desplazables independientemente una de otra en la dirección de los ejes horizontales X y Z, cada una de las cuales se puede trasladar en la dirección X entre una posición de trabajo, en la que coopera con un porta-herramientas respectivo, y una posición de transferencia (véase el documento DE-A-33 37 198). Para tornear longitudinalmente o refrentar piezas de trabajo son necesarios movimientos relativos entre pieza de trabajo y herramienta en la direccióndelosejesxyz,esdecirtransversal y paralelamente al eje longitudinal de los husillos porta-piezas de trabajo. En principio, bien la unidad de husillo porta-piezas de trabajo o el portaherramientas puede realizar ambos movimientos, o cada una de las unidades puede efectuar un solo movimiento, cada una en la dirección de uno de dichos dos ejes. En tornos de husillo único se encuentra materializada cada una de estas cuatro posibilidades teóricas. En los tornos de husillos múltiples se presentan requerimientos adicionales. Los mismos se emplean como máquinas automáticas de producción y sirven normalmente para llevar a cabo sucesivamente distintos trabajos sobre piezas de trabajo que se hacen pasar de un husillo al siguiente. Un factor decisivo para la economía de las máquinas es pues el transporte y la transferencia de las piezas de trabajo de una unidad de husillo porta-piezas de trabajo al siguiente. En relación con esto hay que considerar en particular la necesidad en muchos casos de invertir las piezas de trabajo, para poder mecanizarlas por ambos lados, la consecución de tiempos secundarios y de transformación cortos, el coste constructivo de los accionamientos de avance y de los dispositivos de transporte, la necesidad de espacio, la accesibilidad del recinto de trabajo, la necesidad de dispositivos de protección, la evacuación de virutas, la inclusión en cadenas de fabricación y otras condiciones que se deducen de la cooperación de varias unidades de husillo porta-piezas de trabajo y de la automatización de la fabricación. Hay tantos factores que se influyen mutuamente, que resulta difícil una optimización. Lostornosmúltiples de maniobra frontal conocidos con unidades de husillo porta-piezas de trabajo dispuestas fijas en fila, paralelas y en el mismo sentido, y herramientas controlables, precisan costosos dispositivos de transporte de piezas de trabajo. Para simplificar al menos la transferencia entre dos husillos porta-piezas de trabajo, según el documento DE-A-33 9 es conocido disponer una unidad de husillo porta-piezas de trabajo fija y una próxima móvilendosejescon alineación opuesta. En este caso las dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo pueden ser alineadas, de modo que las piezas de trabajo pueden ser transferidas directamente y también invertidas simultáneamente. El documento DE-A-38 12 642 muestra una disposición similar con el mismo fin. Allí, dos unidades de husillo porta-piezas de 2 1 2 3 4 0 6 trabajo dirigidas en sentidos opuestos son móviles coaxialmente. El movimiento en la dirección del eje X es realizado por dos revólveres de herramientas dispuestos uno junto al otro. También el documento DE-A-38 03 219 prevé dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo confrontadas, a alinear coaxialmente para la transferencia de piezas de trabajo, cada una de las cuales, al igual que los porta-herramientas correspondientes, sólo se puede trasladar en una dirección axial. De todos modos, una unidad de husillo porta-piezas de trabajo se debe trasladar en dirección X y la otra en dirección Z. Todos estos diseños son particularmente favorables sólo con vistas a la transferencia de piezas de trabajo de la primera unidad de husillo portapiezas de trabajo a la segunda con inversión simultánea de la pieza de trabajo. Por otra parte, del acoplamiento conjunto de todas las unidades se derivan inconvenientes para la accesibilidad, las necesidades de espacio, el transporte de alimentación y evacuacióndelaspiezasdetrabajoyel encadenamiento con otros puestos de mecanizado. Además, hay siempre guías de unidades de husillo porta-piezas de trabajo y/o porta-herramientas en el recinto de trabajo, que para su protección contra desgaste deben estar cubiertas de modo flexible. Según un folleto EMAG MSC 02 del año 1991 es conocido un torno automático de dos husillos, de maniobra frontal, con unidades de husillo porta-piezas de trabajo dispuestas una junto a otra, paralelas y en el mismo sentido, que sólo se pueden trasladar en la dirección del eje Z. El movimiento en dirección X es realizado por los porta-herramientas, cuyas guías se hallan en el recinto de trabajo y deben estar cubiertas. Además, son necesarios dispositivos adicionales relativamente complicados para la carga y descarga automáticas, así como para la transferencia de las piezas de trabajo. Esto último sería válido también para otro torno conocido según el documento DE-U-87 00 343, en el que dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo se pueden trasladar efectivamente una junto a otra y con la misma alineación tanto en dirección X como Z, de modo que el portaherramientas puede estar situado fijo, pero las dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo sólo se pueden mover conjuntamente y cooperan con un porta-herramientas común. Si se quisiera aprovechar en esta realización la movilidad en dos ejes de las unidades de husillo porta-piezas de trabajo para la carga y descarga así comoparalatransferencia de las piezas de trabajo, se producirían tiempos secundarios muy largos, porque los dos cabezales deben realizar conjuntamente todos los movimientos. La invención parte del torno descrito en el documento DE 33 37 198 A1. Este consta de dos filas paralelas de guías alineadas respectivamente, comparativamente cortas, en la dirección del eje X con espacios intermedios libres en cada fila. Las guías de una fila están situadas frente a un recinto intermedio libre respectivo en la otra fila, pero son más largas que éstos. Sobre cada guía está apoyada desplazable una unidad de husillo porta-piezas de trabajo. Los extremos delanteros
3 ES 2 086 773 T3 4 de los husillos en ambas filas están dirigidos uno hacia otro. Además, en el caso de las unidades de husillo porta-piezas de trabajo en un extremo de cada fila, los husillos se pueden trasladar a dos posiciones de transferencia en los extremos de sus guías, donde están alineados cada uno con una de dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo próxima situada enfrente, de modo que una pieza de trabajo puede ser transferida mediante transferencia axial directa desde una unidad de husillo porta-piezas de trabajo de una fila a una unidad de husillo porta-piezas de trabajo de la otra fila, y tras la traslación de ésta en dirección X de nuevo a una unidad de husillo porta-piezas de trabajo de la primera fila. Entre las dos filas se hallan porta-herramientas mediante los cuales se lleva a cabo el mecanizado de las piezas de trabajo y que, como actúan en las posiciones de trabajo y transferencia, deben ser retirados o abatidos en cada caso antes de la transferencia. El torno de husillos múltiples conocido adolece del inconveniente sustancial de que entre las dos filas de unidades de husillo porta-piezas de trabajo queda un recinto de trabajo difícilmente accesible. La observación y maniobra, el cambio de herramientas, la transformación a otras funciones de mecanizado y el mantenimiento resultan por tanto muy dificultados. Lo mismo es válido básicamente para todos los tornos conocidos en los que dos unidades de husillo portapiezas de trabajo están dispuestas una frente a otra, de modo que se pueden trasladar a una posición de transferencia coaxial para transferir, y simultáneamente invertir, piezas de trabajo directamente de un husillo a otro. Además, hay siempre guías de unidades de husillo porta-piezas de trabajo y/o porta-herramientas en el recinto de trabajo, que para su protección contra desgaste deben estar cubiertas de modo flexible, un inconveniente del que adolecen también inevitablemente los tornos automáticos de dos husillos, de maniobra frontal, con porta-herramientas trasladables en dirección X conocidos. La invención se plantea por tanto el problema de obtener un torno de husillos múltiples cuyo recinto de trabajo se pueda delimitar fácilmente con medios sencillos, pero al que se pueda acceder y observar bien y que permita dispositivos de carga, descarga e inversión sencillos, y facilite su transformación. Este problema se resuelve según la invención, en un torno del tipo citado al principio, de modo que a cada unidad de husillo porta-piezas de trabajo está asociado individualmente un portaherramientas situado fijo, y dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo próximas cooperan, en laposición de transferencia dispuesta entre las posiciones de trabajo correspondientes, con un dispositivo de inversión común. La invención ofrece la ventaja de que las unidades de husillo móviles en dos ejes independientemente una de otra pueden llevar a cabo una parte sustancial de las funciones de dispositivos de carga, descarga e inversión, pudiéndose hacer uso del dispositivo de control existente por lo demás de las unidades de husillo porta-piezas de trabajo. El dispositivo de inversión puede ser muy pequeño y sencillo, porque los dos cabeza- 1 2 3 4 0 6 les pueden trasladarse hasta él en dirección X y entregar o recibir una pieza de trabajo en dirección Z. El flujo de material puede continuar de manera muy sencilla en dirección X desde una unidad de husillo porta-piezas de trabajo a la siguiente, para lo que por ejemplo un husillo puede tomar una pieza de trabajo respectiva a un lado del porta-herramientas fijo y entregarla al otro lado por medio del dispositivo de inversión al husillo siguiente. Es posible sin gran coste una transformación de la máquina para otras funciones, de modo que por ejemplo dos husillos efectúen en paralelo el mecanizado de mayor duración de un lado de una pieza de trabajo y a continuación una tercera unidad de husillo mecanice el otro lado de todas las piezas de trabajo, porque las unidades de husillo se pueden conmutar fácil y rápidamente a otras posiciones de recepción, transferencia y entrega. Otras propiedades ventajosas del nuevo torno se encuentran también en efecto en otras máquinas, pero hacen máxima en su combinación la utilidad global. Hay que subrayar el hecho de que todas las unidades de husillo porta-piezas de trabajo con carros y accionamientos de avance pueden ser idénticas. Las mismas pueden estar apoyadas sobre una guía común, continua. El recinto de trabajo se puede separar de las guías de los carros de los cabezales mediante una pared vertical, de modo que no es preciso que las guías estén cubiertas. En el recinto de trabajo, todas las partes son bien accesibles por el lado frontal, porque éste puede ser plano y los dispositivos para la a- limentación, evacuación e inversión de las piezas de trabajo precisan poco espacio, puesto que una parte sustancial del transporte y de la transferencia entre los husillos la realizan las unidades de husillo trasladables. En caso de empleo de porta - herramientas giratorios, durante el mecanizado se pueden cambiar además las herramientas que no están en uso. Para realizar un mecanizado completo de una pieza de trabajo plana por ambos lados, la invención propone, empleando el nuevo torno de husillos múltiples, un procedimiento de trabajo que se caracteriza porque una primera unidad de husillo porta-piezas de trabajo carga en un puesto de carga, mediante movimiento en dirección Z, una pieza de trabajo, tras un movimiento de traslación en dirección X a un primer puesto de trabajo la pieza de trabajo es conducida durante un primer mecanizado en dirección X y/o Z, a continuación la pieza de trabajo es transportada mediante la primera unidad de husillo porta-piezas de trabajo en dirección X a un dispositivo de inversión y transferida a éste mediante movimiento en dirección Z, es girada a continuación 180 en el dispositivo de inversión, seguidamente, mediante movimiento de una segunda unidad de husillo porta-piezas de trabajo dispuesta paralela y en el mismo sentido junto a la primera en dirección Z, es cargada por ésta, transportada mediante su movimiento en dirección X a un segundo puesto de trabajo, conducida allí durante un segundo mecanizado por la segunda unidad de husillo porta-piezas de trabajo en dirección X y/o Z, y transferida finalmente desde ella, mediante movimientos de traslación en dirección X y Z, a 3
ES 2 086 773 T3 6 un dispositivo de descarga. Se explica a continuación en detalle un ejemplo de realización de la invención, con ayuda de los dibujos. Estos muestran un torno de dos husillos en representación en perspectiva, visto oblicuamente por arriba. El torno mostrado como ejemplo de realización tiene una bancada alargada con una guía longitudinal 12 sobre el lado superior. Esta se extiende esencialmente a todo lo largo de la bancada. En el caso del ejemplo, sobre ella están guiados dos carros transversales 14, cada uno de los cuales tiene sobre su lado superior una guía 16 que se extiende transversalmente a la guía longitudinal 12. Sobre la guía 16 del carro transversal 14 izquierdo respecto a los dibujos está apoyada desplazable una primera unidad 18 de husillo porta-piezas de trabajo. Igualmente, sobre el carro transversal 14 derecho está apoyada una segunda unidad de husillo porta-piezas de trabajo. Ambas unidades 18, de husillo portapiezas de trabajo pueden - pero no tienen que - ser iguales. La estructura básica de tales unidades de husillo porta-piezas de trabajo, tal como se representa gráficamente en los dibujos, es conocida por ejemplo según los documentos EP-B-94 680, EP-B-84 271 y EP-A-381 009, de modo que no es preciso tratarla aquí en detalle. Cada unidad 18, de husillo porta-piezas de trabajo dispone en el extremo delantero, de manera conocida, de un dispositivo de sujeción de piezas de trabajo en forma de un mandril. Las piezas de trabajo sujetas por ellos se hacen girar durante el mecanizado mediante las unidades 18, de husillo porta-piezas de trabajo. En el lado delantero de la bancada están dispuestos fijos dos porta-herramientas 22, 24. Las herramientas 26, 28 montadas en ellos están fijas durante un proceso de mecanizado. Si las herramientas están montadas en un portaherramientas de varias caras, giratorio, tal como se muestra en 28, existe la posibilidad de cambiar las herramientas en el lado del porta-herramientas que no se halla en uso, durante un mecanizado continuo. Entre los dos porta-herramientas 22, 24 está sujeto a la bancada un dispositivo de inversión de piezas de trabajo. Este consiste simplemente en un marco giratorio 180 en uno y otro sentido alrededor de un eje vertical, que puede recibir y fijar transitoriamente una pieza de trabajo. Un transportador 32 transporta las piezas brutas 34 a mecanizar a un puesto de carga a la izquierda junto al porta-herramientas 22. Es suficiente que se cuide de que el transportador 32 transporte las piezas brutas 34 en posición coaxial delante del husillo de la primera unidad 18 de husillo porta-piezas de trabajo. Esto se puede llevar a cabo, tal como se muestra, mediante una clapeta, que levanta las piezas de trabajo transportadas tumbadas, siendo éstas llevadas además a la altura correcta para su recepción por el husillo, o bien las piezas de trabajo se hacen rodar, en posición vertical, directamente delante del husillo. La carga propiamente dicha se puede llevar a cabo en cada caso mediante movimientos de tras- 1 2 3 4 0 6 lación de la unidad 18 de husillo porta-piezas de trabajo. De manera correspondiente, mediante movimientos de traslación correspondientes de la segunda unidad de husillo porta-piezas de trabajo, las piezas de trabajo mecanizadas terminadas, designadas con 36, pueden ser descargadas en el extremo derecho de la máquina sobre otro transportador 38. Para mecanizar las piezas brutas 34, las mismas son tomadas del transportador 32, en el puesto de carga en el lado izquierdo de la máquina, por medio del dispositivo de sujeción de la primera unidad 18 de husillo porta - piezas de trabajo. No es necesario para ello movimiento de transferencia alguno, porque la unidad 18 de husillo porta - piezas de trabajo se puede trasladar a lo largo de la guía 16 de su carro transversal 14 en la dirección del eje Z. Mediante un movimiento de traslación del carro transversal 14 a lo largo de la guía longitudinal 12, es decir en la dirección del eje X, la unidad 18 de husillo porta - piezas de trabajo es llevada a continuación a una posición de trabajo respecto al porta - herramientas 22. Por medio de las herramientas 26 tiene lugar el torneado de un lado de las piezas de trabajo 34, efectuándose los movimientos relativos necesarios entre pieza de trabajo y herramienta mediante movimiento controlado de la unidad 18 de husillo porta - piezas de trabajo en dirección X a lo largo de la guía 12 y/o en dirección Z a lo largo de la guía 16. Una vez que las piezas de trabajo han sido mecanizadas por un lado, tiene lugar su transporte a la unidad de husillo porta-piezas de trabajo siguiente sin dispositivo de transporte adicional. La primera unidad 18 de husillo porta-piezas de trabajo lleva la pieza de trabajo, mediante un nuevo movimiento de traslación en dirección X, al dispositivo de inversión y lo transfiere a éste mediante movimiento en dirección Z. Este último sólo tiene que invertir la pieza de trabajo, pudiéndose también efectuar el giro, de manera distinta a la mostrada, alrededor de un eje horizontal. Según la realización del dispositivo de inversión, la segunda unidad de husillo portapiezas de trabajo ha podido moverse ya hasta él, en dirección X. Como la misma se puede trasladar también en dirección Z, ella misma puede tomar directamente la pieza de trabajo del dispositivo de inversión, realizar en cooperación con las herramientas 28 situadas fijas los movimientos de la pieza de trabajo necesarios para su mecanizado por arranque de viruta y depositar finalmente la pieza de trabajo terminada 36 por medio de una clapeta sobre el transportador 38. Para mostrar las unidades de husillo portapiezas de trabajo, sus guías y las herramientas, así como el dispositivo de inversión y los transportadores para el transporte de alimentación y evacuación, en los dibujos se han eliminado las paredes de delimitación del recinto de trabajo. Se puede sin embargo apreciar fácilmente, que delante del carro transversal 14 puede estar dispuesta una pared vertical con elementos desplazables, a través de la cual se extienden los extremos delanteros de los husillos porta-piezas de trabajo, de modo que todas las guías se hallan detrás de la pared de separación y por tanto fuera del recinto 4
7 ES 2 086 773 T3 8 de trabajo. Las mismas no tienen por tanto que estar cubiertas. De modo distinto al ejemplo de representación dibujado, sobre una bancada de la máquina de una sola pieza o compuesta por varias piezas pueden estar también apoyados, desplazables de la manera mostrada en las direcciones X y Z, más de dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo. Con frecuencia es conveniente una interrupción de la bancada de la máquina y de la guía longitudinal 12 entre dos unidades de husillo porta-piezas de trabajo, para impedir interferencias mutuas, como por ejemplo la transmisión de vibraciones, que se producen en una sección interrumpida. Hay que señalar finalmente, que en lugar de las guías de deslizamiento planas 12 y 16 mostradas se pueden emplear otros apoyos apropiados para las unidades de husillo porta-piezas de trabajo. El transporte de evacuación de las virutas se puede efectuar ventajosamente a lo largo del lado delantero de la bancada de la máquina. 1 2 3 4 0 6
9 ES 2 086 773 T3 REIVINDICACIONES 1. Torno de husillos múltiples con al menos dos unidades (18, ) de husillo porta-piezas de trabajo dispuestas una junto a otra, paralelas y en el mismo sentido, desplazables independientemente una de otra en la dirección de los ejes horizontales X y Z, cada una de las cuales se puede trasladar en la dirección X entre una posición de trabajo, en la que coopera con un porta-herramientas (22, 24) respectivo, y una posición de transferencia, caracterizado porque a cada unidad (18, ) de husillo porta-piezas de trabajo está asociado individualmente un portaherramientas (22, 24) situado fijo, y dos unidades (18, ) de husillo porta-piezas de trabajo próximas cooperan directamente, en la posición de transferencia dispuesta entre las posiciones de trabajo correspondientes, con un dispositivo de inversión común (). 2. Torno de husillos múltiples según la reivindicación 1, caracterizado porque las guías (12, 16) de las unidades (18, ) de husillo portapiezas de trabajo están dispuestas fuera de un recinto de trabajo delimitado mediante paredes, en el que los porta-herramientas (22, 24) y el dispositivo de sujeción de piezas de trabajo se hallan en los extremos delanteros de las unidades (18, ) de husillo porta-piezas de trabajo. 3. Torno de husillos múltiples según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las unidades (18, ) de husillo porta-piezas de trabajo están apoyadas desplazables en dirección Z 1 2 3 sobre carros (14), que se pueden trasladar a lo largo de una guía común (12) en dirección X. 4. Torno de husillos múltiples según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos un porta-herramientas es un revólver de herramientas apoyado fijo en el espacio.. Procedimiento de trabajo a realizar con un torno de husillos múltiples según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque una primera unidad (18) de husillo porta-piezas de trabajo carga en un puesto de carga, mediante movimiento en dirección Z, una pieza de trabajo (34), tras un movimiento de traslación en dirección X a un primer puesto de trabajo la pieza de trabajo es conducida durante un primer mecanizado en dirección X y/o Z, a continuación la pieza de trabajo es transportada mediante la primera unidad (18) de husillo porta-piezas de trabajo en dirección X a un dispositivo de inversión () y transferida a éste mediante movimiento en dirección Z, es girada a continuación 180 en el dispositivo de inversión, seguidamente, mediante movimiento de una segunda unidad () de husillo porta-piezas de trabajo dispuesta paralela y en el mismo sentido junto a la primera en dirección Z, es cargada por ésta, transportada mediante su movimiento en dirección X a un segundo puesto de trabajo, conducida allí durante un segundo mecanizado por la segunda unidad () de husillo porta-piezas de trabajo en dirección X y/o Z, y transferida finalmente desde ella, mediante movimientos de traslación en dirección X y Z, a un dispositivo de descarga (38). 4 0 6 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7--1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 6
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