ES2225719T3 - Plato universal de pernos esfericos. - Google Patents

Abstract

Plato universal de pernos esféricos con un émbolo (7) de sujeción, dispuesto de forma axialmente desplazable en un cuerpo (2) de plato universal, que está acoplado a una multiplicidad de pernos (4) esféricos asociados al cuerpo (2) del plato universal, configurados para acoplarse a las mordazas (5) de sujeción, caracterizado porque los pernos (4) esféricos se han dispuesto en una placa (3) del plato universal, apoyada de forma axialmente desplazable con respecto al cuerpo (2) del plato universal, en contra de la fuerza de, al menos, un muelle (21), y por que se puede desplazar una pieza (22) de accionamiento entre una posición de bloqueo, que bloquea el recorrido del muelle de la placa (3) del plato universal, y una posición de baja tracción, que desbloquea el recorrido del muelle.

Description

Plato universal de pernos esféricos.

El invento se refiere a un plato universal de pernos esféricos con un émbolo de apriete dispuesto de forma desplazable en un cuerpo del plato universal, que está acoplado con una multiplicidad de pernos esféricos asociados al cuerpo del plato universal y configurados para ensamblar con las mordazas de sujeción, que se conoce por el documento US 6 036 197 A.

Platos universales de pernos esféricos se conocen en la práctica y se aplican, en especial, con fines de sujeción siempre que se desee, en la instalación de mordazas de sujeción de la pieza a trabajar a sujetar, en especial para sujetar por su contorno perimetral, un grado de libertad de movimiento, que se proporciona por medio de los pernos esféricos, que se pueden mover girando alrededor del centro de su parte esférica.

Se le plantea al invento el problema de configurar un plato universal de pernos esféricos del género mencionado al principio de tal modo que se pueda determinar opcionalmente, en el proceso de sujeción, además de la posición central radial de la pieza a trabajar, también su posición axial, con precisión y elevada reproducibilidad.

Este problema se resuelve en un plato universal de pernos esféricos del género mencionado al principio de modo que los pernos esféricos se dispongan en una placa del plato universal apoyada de forma desplazable axialmente, con respecto al cuerpo del plato universal, en contra de la fuerza de, al menos, un muelle, y de modo que una pieza de accionamiento se pueda desplazar entre una posición de bloqueo, que bloquea el recorrido del muelle de la placa del plato universal, y una posición de tracción hacia abajo, que desbloquea el recorrido del muelle.

A este plato universal de pernos esféricos va unida la ventaja de que, en un proceso de sujeción, en el que la pieza de accionamiento sea cambiada a la posición de tracción hacia abajo, los pernos esféricos se aplican primero a la pieza a trabajar a sujetar y, luego, cuando la fuerza axial aplicada a las mordazas de sujeción sobrepasa la fuerza del muelle, son desplazados axialmente junto con la placa del plato universal comprimiendo el muelle y, al mismo tiempo, desplazan también axialmente la pieza a trabajar, preferiblemente tirando de ella contra un tope, de modo que se lleve a cabo un efecto de tracción hacia abajo. Es especialmente ventajoso además que la realización del efecto de tracción hacia abajo no sea forzosa, sino que, por conmutación de la pieza de accionamiento, también sea posible un proceso de sujeción sin efecto de tracción hacia abajo.

Resulta preferido en el marco del invento que la placa del plato universal esté ensamblada con las columnas guía conducidas en alojamientos guía del cuerpo del plato universal. A ello va unida la ventaja de que se garantiza una conducción, necesaria para la precisión y la buena reproducibilidad del proceso de sujeción, de la placa del plato universal con respecto al cuerpo del plato universal. Esta configuración posibilita también que la pieza de accionamiento esté formada por un anillo de levas, apoyado giratoriamente alrededor de eje del plato universal en el cuerpo del plato universal, anillo de levas que se ha previsto para colaborar con los extremos libres de las columnas guía. Resulta además de modo ventajoso que se pueda disponer la pieza de accionamiento en el cuerpo del plato universal de pernos esféricos separada de la placa frontal en la longitud de la columna guía, así, pues, se posibilita una compensación espacial de las piezas constructivas necesarias para el proceso de sujeción.

Para tener condiciones definidas para el proceso de sujeción en el caso de un desacoplamiento del efecto de tracción hacia abajo, se ha previsto que en los extremos libres de las columnas guía se conforme un zuncho anular alojado en una ranura anular alrededor de los alojamientos guía, que descanse en el fondo de la ranura en posición de bloqueo del anillo de levas, así, pues, la placa frontal queda adosada directamente al anillo de levas por medio de las columnas guía, anillo que presiona al zuncho anular contra el fondo de ranura como tope prefijado sólidamente.

Para poder desplazar el anillo de levas entre la posición de bloqueo y la posición de tracción hacia abajo, se ha configurado el plato universal de pernos esféricos de tal modo que se haya previsto un elemento de bloqueo, que se pueda desplazar en un alojamiento guía radial por medio de una llave entre una posición, que engancha en el anillo de levas, y una posición, que engancha en un alojamiento del perno del émbolo de sujeción y que libera el anillo de levas. Por medio de la llave, se puede activar el giro del anillo de levas entre la posición de tracción hacia abajo y la posición de bloqueo, aunque al mismo tiempo se crea un mecanismo de seguridad, por la introducción del extremo del elemento de seguridad en el alojamiento del perno, para asegurar que el émbolo de sujeción no se pueda accionar. El control de la carrera del torno, al que está asociado el plato universal de pernos esféricos, evita adicionalmente entonces al mecanismo de seguridad un funcionamiento del torno, de modo que se eviten lesiones debidas a la llave introducida.

Para no tener que enfrentarse a la elección de tener que sujetar una pieza a trabajar, ya sea sin fuerza de tracción hacia abajo o con toda ella, se ha previsto un medio de ajuste para regular la fuerza de tracción hacia abajo a través del muelle, habiéndose formado el medio de ajuste de forma constructivamente sencilla por medio de un tornillo de ajuste dispuesto en la placa del plato universal para la compresión del muelle.

Un proceso de sujeción altamente exacto con buena reproducibilidad requiere también un apoyo preciso del perno esférico en la placa del plato universal, que se realiza por de modo que el perno esférico esté apoyado por medio de una pieza de guía en la placa del plato universal, y de modo que el perno esférico esté asegurado por medio de un anillo en un alojamiento de la pieza de guía.

En aras de la sencillez de la configuración, se prefiere además que el anillo se configure como anillo roscado con una rosca exterior, que se pueda enroscar en una rosca interior de la pieza de apoyo. La mejora del apoyo sirve también para que el perno esférico presente un vástago de perno con una primera superficie guía prevista para colaborar con la pieza de guía, por medio de la cual se asegura que los pernos esféricos sólo se pueden mover girando en una dirección, alrededor del punto central de su esfera. La pieza guía presenta una segunda superficie guía para orientación con respecto al cuerpo del plato universal.

Puesto que el plato universal de pernos esféricos debe ser aplicable lo más universalmente posible, tanto para la sujeción interior como también para la sujeción exterior de una pieza a trabajar, se requiere girar los pernos esféricos con las piezas guía. Para posibilitarlo, se han apoyado giratoriamente unas uñas de sujeción sobre la placa del plato universal para asegurar la pieza guía entre una posición de enclavamiento y una posición de cambio. Se consigue con ello que, en el caso de un desplazamiento de las uñas de sujeción afuera de la posición de enclavamiento y hacia la posición de cambio, el perno esférico se desplace axialmente con la pieza guía y se pueda girar 180º, de modo que, tras transferir las uñas de sujeción desde la posición de cambio a la posición de enclavamiento, con igual dirección de desplazamiento del émbolo de sujeción, se haya cambiado entre sujeción exterior y sujeción interior. Para ello, se ha previsto además que se apoye giratoriamente en el émbolo de sujeción un anillo, previsto para colaborar con los chaflanes en cuña del perno esférico entre dos asientos de enclavamiento, habiéndose previsto, para formar el asiento de enclavamiento en el anillo, una espiga de enclavamiento sometida a la fuerza de un muelle así como dos avellanaduras de enclavamiento en el émbolo de sujeción.

A continuación, se explica más detalladamente el invento en un ejemplo de realización representado en el dibujo, donde las figuras muestran:

Figura 1 una vista delantera sobre el plato universal de pernos esféricos según el invento,

Figura 2 una sección longitudinal a través del plato universal de pernos esféricos de la figura 1 con los pernos esféricos así como las mordazas de sujeción en la posición correspondiente a la sujeción exterior,

Figura 3 la sección III-III de la figura 1 con el anillo de levas en la posición de bloqueo para un apoyo libre de juego de la placa del plato universal.

Figura 4 una representación correspondiente a la figura 3 con el anillo de levas en la posición de tracción hacia abajo y con el juego exagerado, no representado a escala, de la placa del plato universal con respecto al cuerpo del plato universal así como del anillo de levas con respecto a la columna guía,

Figura 5 la sección V-V de la figura 1,

Figura 6 una representación correspondiente a la mitad superior de la figura 2 con el plato universal de pernos esféricos preparado para la sujeción interior,

Figura 7 la llave introducida en el anillo de levas para ajustar el elemento de seguridad y el anillo de levas, y

Figura 8 una sección transversal a través del alojamiento para la llave.

Se representa en el dibujo un plato 1 universal de pernos esféricos, que presenta un cuerpo 2 de Plato universal y, en su extremo axialmente libre, una placa 3 de plato universal dispuesta de forma axialmente ajustable con respecto al cuerpo 2 del plato universal, en la cual se han apoyado una multiplicidad, tres en el ejemplo de realización mostrado, de pernos 4 esféricos, a los que se han acoplado mordazas 5 de sujeción por medio de una unión 6 atornillada en el ejemplo de realización mostrado. Los pernos 4 esféricos se pueden ajustar radialmente por medio de un émbolo 7 de sujeción axialmente desplazable en el cuerpo 2 del plato universal, habiéndose apoyado giratoriamente en el émbolo 7 de sujeción un anillo 9, previsto para colaborar con los chaflanes 8 en cuña del perno 4 esférico entre dos asientos 10, 11 de enclavamiento. Para configurar los asientos de enclavamiento, se han previsto en el anillo 9 una espiga 12 de enclavamiento sometida a la fuerza de un muelle así como dos
avellanaduras 13 de enclavamiento.

Los pernos 4 esféricos están apoyados en la placa 3 del plato universal por medio de piezas 14 guía, soportando las piezas 14 guía los pernos 4 esféricos por medio de primeras superficies 15 guía, que se han configurado en el vástago 16 de perno asociado al perno 4 esférico. Las propias piezas 14 guía presentan una segunda superficie 36 guía, por medio de la cual orientan las piezas 14 guía su posición con respecto al cuerpo 2 del plato universal. Los pernos 4 esféricos están asegurados por medio de un anillo 17, en cada caso, en un alojamiento de la correspondiente pieza 14 guía, habiéndose configurado el anillo 17 como anillo roscado con una rosca exterior, que se puede enroscar en una rosca interior de la pieza 14 guía. Para asegurar la pieza 14 guía, se han apoyado en la placa 3 del plato universal unas uñas 18 de sujeción que, giran entre una posición de enclavamiento y una posición de cambio.

La placa 3 del plato universal está unida a columnas 19 guía, que son conducidas en alojamientos 20 guía del cuerpo 2 del plato universal. Además, la placa 3 del plato universal se ha apoyado de forma axialmente desplazable contra la fuerza de muelles 21, en el ejemplo de realización tres, con respecto al cuerpo 2 del plato universal, habiéndose previsto además una pieza 22 de accionamiento, que se puede desplazar entre una posición de bloqueo, que bloquea el recorrido del muelle de la placa 3 del plato universal, y una posición de tracción hacia abajo, que libera el recorrido del muelle. La pieza 22 de accionamiento está formada por un anillo 24 de levas, apoyado giratoriamente alrededor del eje 23 del plato universal en el cuerpo 2 del plato universal, cuyo anillo 24 de levas colabora con los extremos libres de las columnas 19 guía, que presentan un zuncho 25 anular, que descansa en una ranura 26 anular configurada alrededor de los alojamientos 20 guía. En la posición de bloqueo del anillo 24 de levas, el zuncho 25 anular queda pegado al fondo 27 de la ranura, igualmente en la posición abierta del plato universal 1 de pernos esféricos con el anillo 24 de levas encontrándose en la posición de tracción hacia abajo, ya que a consecuencia de la acción del muelle la placa 3 frontal es presionada con las columnas 19 guía y el zuncho 25 anular contra el fondo 27 de la ranura, aunque tanto la placa 3 frontal como también el zuncho 25 anular disponen de holgura, hasta que llegan a hacer contacto en el cuerpo 2 del plato universal o bien el anillo 24 de levas. La fuerza de tracción hacia abajo puede ajustarse por medio de un elemento 28 de ajuste configurado como tornillo.

Para el ajuste del anillo 24 de levas, se ha previsto una llave, que se puede introducir en el anillo 24 de levas para desplazar radialmente un elemento 32 de seguridad en un alojamiento 33 guía, de modo que el elemento 32 de seguridad quede fuera de enganche con el anillo 24 de levas y, al mismo tiempo, penetre en un alojamiento 34 del perno de un vástago 30 de émbolo del émbolo 7 de sujeción, con lo cual se bloquea un desplazamiento axial del émbolo 7 de sujeción.

A continuación, se explica brevemente el proceso de sujeción, cuando el anillo 24 de levas se encuentra en la posición de tracción hacia abajo, por consiguiente el zuncho 25 anular de las columnas 19 guía queda adosado al fondo 27 de la ranura 26 anular a causa de la fuerza de los muelles 21, que presionan separándolos la placa 3 del plato universal del cuerpo 2 del plato universal. En un proceso de sujeción, se adosan primero los pernos 4 esféricos, apoyados en la placa 3 del plato universal, a la pieza a trabajar a sujetar, para luego, cuando la fuerza axial aplicada por medio del émbolo 7 de sujeción sobrepase la fuerza elástica existente en los muelles 21, tirar hacia abajo de la pieza a trabajar hasta un tope 31 del cuerpo 2 del plato universal en la cuantía del juego, que por lo general sólo es de unas pocas décimas de milímetro, entre el zuncho 25 anular y el anillo 24 de levas bajo la correspondiente fuerza de fricción de tracción hacia abajo en la pieza a trabajar y materializar así el efecto de tracción hacia abajo.

El cambio de sujeción exterior a sujeción interior tiene lugar, mientras que el plato 1 universal de pernos esféricos es llevado a la posición trasera o delantera, en la que se ajustan entonces las uñas 18 de sujeción desde la posición de enclavamiento a la posición de cambio, de modo que se pueda tirar hacia delante de los pernos 4 esféricos con las piezas 14 guía en tal medida que dichas piezas 14 guía queden giradas 180º. En esta posición, se vuelven a presionar hacia atrás y se aseguran nuevamente por medio de las uñas 18 de sujeción. En este cambio, gira el anillo 18 completamente y se encastra en la otra posición de enclavamiento con la espiga 12 de enclavamiento en las avellanaduras 13 de enclavamiento.

Claims (15)

1. Plato universal de pernos esféricos con un émbolo (7) de sujeción, dispuesto de forma axialmente desplazable en un cuerpo (2) de plato universal, que está acoplado a una multiplicidad de pernos (4) esféricos asociados al cuerpo (2) del plato universal, configurados para acoplarse a las mordazas (5) de sujeción, caracterizado porque los pernos (4) esféricos se han dispuesto en una placa (3) del plato universal, apoyada de forma axialmente desplazable con respecto al cuerpo (2) del plato universal, en contra de la fuerza de, al menos, un muelle (21), y por que se puede desplazar una pieza (22) de accionamiento entre una posición de bloqueo, que bloquea el recorrido del muelle de la placa (3) del plato universal, y una posición de baja tracción, que desbloquea el recorrido del muelle.

2. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa (3) del plato universal está acoplada a columnas (19) guía conducidas en alojamientos (20) guía del cuerpo (2) del plato universal.

3. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 2, caracterizado porque la pieza (22) de accionamiento está formada por un anillo (24) de levas, apoyado giratoriamente alrededor del eje (23) del plato universal en el cuerpo (2) del plato universal, anillo (24) de levas que se ha previsto para colaborar con los extremos libres de las columnas (19) guía.

4. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 3, caracterizado porque en los extremos libres de las columnas (19) guía se ha configurado un zuncho (25) anular, alojado en una ranura anular alrededor de los alojamientos (20) guía, que descansa en el fondo (27) de la ranura en la posición de bloqueo del anillo (24) de levas.

5. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque se ha previsto un elemento (32) de bloqueo, que puede desplazarse en un alojamiento (33) guía radial por medio de una llave (29) entre una posición, que engancha en el anillo (24) de levas, y una posición, que engancha en una alojamiento (34) del perno del émbolo (7) de sujeción y que desbloquea el anillo (24) de levas.

6. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se ha previsto un medio (28) de ajuste para regular la fuerza de tracción hacia abajo por medio del
muelle (21).

7. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 6, caracterizado porque el medio (28) de ajuste está formado por un anillo de ajuste dispuesto en la placa (3) del plato universal para comprimir el muelle (21).

8. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el perno (4) esférico está apoyado en la placa (3) del plato universal por medio de una pieza (14) guía.

9. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 8, caracterizado porque el perno (4) esférico se ha asegurado por medio de un anillo (17) en un alojamiento de la pieza (14) guía.

10. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 9, caracterizado porque el anillo (17) se ha configurado como anillo roscado con una rosca exterior, que se puede enroscar en una rosca interior de la pieza (14) guía.

11. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el perno (4) esférico presenta un vástago de perno con una primera superficie (15) guía prevista para colaborar con la pieza (14) guía.

12. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque la pieza (14) guía presenta una segunda superficie (36) guía para orientación con respecto al cuerpo (2) del plato universal.

13. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque se han apoyado giratoriamente, sobre la placa (3) del plato universal, unas uñas (18) de sujeción para asegurar la pieza (14) guía entre una posición de bloqueo y una posición de cambio.

14. Plato universal de pernos esféricos según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque, en el émbolo (7) de sujeción, se ha apoyado giratoriamente un anillo (9), previsto para colaborar con chaflanes (8) en cuña del perno (4) esférico, entre dos asientos (10, 11) de enclavamiento.

15. Plato universal de pernos esféricos según la reivindicación 14, caracterizado porque, para configurar los asientos (10, 11) de enclavamiento en el anillo (9), se han previsto una espiga (12) de enclavamiento, sometida a la fuerza de un muelle, así como dos avellanaduras (13) de enclavamiento en el émbolo (7) de sujeción.