TALLADORAS DE ENGRANAJES CELTA

[jlpardo]

Hace un tiempo me interese por las maquinas generadoras de engranajes para aficionados y ello me ha llevado a disponer de algún conocimiento sobre las mismas.
Abro este tema para "reconstruir y recopilar" datos de unas maquinas fabricadas en España de la marca Celta de las cuales hay muy poca o ninguna información disponible en internet.
Estoy ademas elaborando un libro de instrucciones de las mismas, que puedan servir al resto de foreros, al mismo tiempo que inicio la reconstrucción de mi maquina modelo C2.
Ruego que si algún miembro del foro tiene cualquier información  (años de fabricación, modelos, libros de instrucciones etc) me la facilite bien: para la elaboración del libro de instrucciones, bien  para que  sirva de recopilación de datos sobre estas maquinas.
Gracias anticipadas.
Gracias en especial a Rafael de Valcomaq (www.valcomaq.com) por la información facilitada para poder realizar esta recopilación.
Hasta el momento la información de la que dispongo es la siguiente:  Las Talladoras Celta fueron construidas en la "Función y fabrica de maquinaria Celta" situada en la ciudad de Vitoria. desconozco otros datos de la empresa.
Hasta el momento he localizado 4 modelos: C2, C2M, C2D y C2MD.
En los 4 modelos es posible la fabricación de engranajes rectos y helicoidales aunque la forma de en se que talla los helicoidales es diferente según el modelo. Los modelos C2 y C2M no disponen de diferencial mientras que los modelos C2D y C2MD si disponen de el.
Imagen del modelo C2 que estoy restaurando
Saludos

[jlpardo]

Estos son las imágenes de que dispongo de los modelos mencionados.
Modelos C2 y C2M sin diferencial y Modelos C2D y C2DM con diferencial.
Como curiosidad: el precio del modelo C2MD era en año 1983 de 550000 pesetas cuando el salario medio en España era de 1.450.000 pesetas anuales.

[jlpardo]

La principal ventaja de las talladoras CELTA era su reducido tamaño en relación con las de la competencia. En esta imagen podemos ver dicha diferencia de las Celta, modelos C2M y C2D con otra talladora de reducidas dimensiones, creo que se trata de una LLAR tipo 2.

[jlpardo]

Los modelos que mejor conozco son los C2 y C2M cuyas características son las siguientes:
Modulo max 6
Diámetro max a tallar sin montante 600mm
Diámetro max a tallar con montante 360-400mm
Altura máxima de tallado 375mm
Diámetro del plato 400mm,
Numero de dientes mínimo Z6
Diámetro del árbol porta piezas 22mm
Diámetro máximo de la fresa madre 110mm
Longitud máxima 120mm,
Potencia del motor principal 2cv. 
Dimensiones aproximadas  1650mm de largo x 800mm de ancho x 1650mm de alto
Peso 1200 Kg
Constante del plato rotatorio 15.
Las diferencias entre la C2 y C2M están en:  1º El numero de velocidades de la fresa (3 en la C2 y 6 en la C2M). 2º Dispositivo de movimiento para el contrapunto del plato rotatorio(disponible solo en La C2M) y 3º Diferente diseño del bloque de la maquina.
Las velocidades de avance de la fresa son las mismas: 0,5 y 1 mm por revolución del plato rotatorio.

[jlpardo]

En esta imagen podemos ver la tabla de combinaciones de ruedas para la guitarra de las talladores C2 yC2M.
Para el calculo de ruedas rectas se emplea la relación de transmisión de K/Z. K es la constante del plato rotativo, en el  caso de los modelos C2 y C2M es de 15, y Z el numero de diente a tallar. En la tabla de la imagen vienen recogidos los engranes a calar en la guitarra hasta 99 dientes.
Pero podemos tallar cualquier otro numero de dientes si tenemos los engranes necesarios.

[jlpardo]

CALCULO DE LAS RUEDAS DE LA GUITARRA PARA DIENTES RECTOS EN TODOS LOS MODELOS DE TALLADORAS CELTA.

Voy a repasar el calculo de las ruedas de la guitarra para la talla del numero de dientes deseado en dientes rectos.
El esquema de la guitarra para diente recto de todas las talladoras Celta es el mismo y lo recojo en la siguiente figura.
La constante K es el numero de vueltas necesarias en el eje de ataque del  plato rotatorio para que este gire 1 vuelta completa.
La constante es de 15 en los modelos C2 y C2M y 30 para los modelos C2D y C2DM.

Siguiendo con el cálculo de las ruedas a calar vamos a poner unos ejemplos para numero de dientes que no estén en la tabla o para que se comprenda bien el cálculo.

Ejemplo 1º: tallar una rueda de 32 dientes. Viene recogido en la tabla pero se hace de la siguiente manera:
Relación dice 15/32. Como no tenemos ruedas de 15 dientes lo multiplicamos por 2/2  y quedaría 30/64. Si tuviésemos estas ruedas en la guitarra calaríamos:
Nº   a   b   c   d
32   30         64

El fabricante nos da la relación
Nº   a   b   c   d
32   30   96   72   48

Que resulta de multiplicar numerador  y denominador por  144/144, de esta forma queda el producto de fracciones 30/96*72/48 que se adapta a las ruedas suministradas con la maquina.
Hay por tanto numerosas combinaciones según las ruedas de que dispongamos.

Ejemplo 2º: tallar una rueda de 127 dientes.
La relación dice 15/127 que es igual a 15*2/127*2 o igual a 30/127*2, multiplicamos por 60 (para que las ruedas no colisionen en el montaje) numerador y denominador y quedaría 30*60/127* 120 es decir la ruedas a calar serian  30/127 y 60/120
Nº   a   b   c   d
127   30   127   60   120

Ejemplo 3º:  tallar una rueda de 11 dientes.
La relación dice 15/11 si multiplicamos por 2/2 que daría 30/22
Nº   a   b   c   d
11   30         22

Si queremos otra relación que nos interese mas seguimos multiplicando por números primos (2,3,5,7,11 etc hasta encontrar la relación más adecuada a nuestra disponibilidad de ruedas ) como podría ser:

Nº   a   b   c   d
11   30   110   80   40

En las combinaciones que se pueden tallar con solo dos ruedas es necesario intercalar una rueda conductora entre el eje de la fresa y el eje del plato rotatorio (yo le he denominado h en el esquema de la guitarra).

Pero para tallar una determinada rueda siempre es necesario disponer en la guitarra  de todas las ruedas que contengan los número primos de las que queramos tallar.

1º Ejemplo para poder tallar un rueda de 11 dientes necesitaremos tener en la guitarra  al menos una de las siguientes: 22,33,44,55,66 etc

2º para poder tallar una rueda de 21 dientes necesitaremos al menos una rueda con número de dientes múltiplo de 3 y otra múltiplo de 7.

Para la talladoras con diferencial C2D y C2DM el esquema de la guitarra, cálculo de las ruedas y tabla es exactamente la misma solo que la constante K es de 30.

[jlpardo]

CALCULO DE LAS RUEDAS DE LA GUITARRA PARA DIENTES HELICOIDALES EN TALLADORAS CELTA C2 Y C2M.
Estos cálculos son validos también para cualquier talladora sin sistema diferencial
Para tallar los dientes helicoidales las talladoras deben de corregir el avance del plato rotativo (correspondiente al diente recto)  con el avance correspondiente al desplazamiento helicoidal del los mismos sea en el sentido que sea.
Los modelos C2 y C2M lo hacen a través de la propia guitarra de avance de los dientes rectos modificando dicho avance  con el producto de la fracción de revolución que debe avanzar o retroceder en función de si la hélice es a derechas o izquierdas.
Es decir en cada revolución del plato giratorio se corrige su avance o retroceso en función del sentido de avance de la hélice y se hace en función de la fracción de paso de la hélice que corresponde por cada vuelta del palto rotativo.
Dicha  fracción es: PH/(PH±A).
Siendo PH el paso de la hélice de la rueda y A el avance de la fresa cortadora por cada revolución del plato rotativo. Los valores de PH y A deben estar expresados en las mismas unidades (mm, grados etc)
15/Z * PH/(PH±A) o como lo expresa el fabricante.
Conocida la relación de transmisión entre eje de la fresa y eje del plato rotativo tenemos que diseñar la composición de la guitarra y este aspecto es un tanto complejo para estas talladoras sin diferencial.
Podemos confiarlas con dos opciones.


LA PRIMERA OPCIÓN consiste montar la guitarra como si se tratase de diente recto y después añadir otras ruedas  de des multiplicación para la corrección del avance.

Voy a poner un ejemplo que se verá más claro.  Quiero tallar una rueda de 40 dientes con una PH( paso de hélice) a izquierda de 20 mm y un A (avance)  de 1 mm por revolución.
Para ello primero calculo las ruedas de la guitarra para 40 dientes rectos  que sería según la tabla:
Nº   a   b   c   d
20   30         80

Y configuro la guitarra con la disposición que aparece en la imagen titulada: 20dientesrecto.
En segundo lugar calculo la fracción de corrección PH/PH-A (- por el giro a izquierda) que en este caso es 20/20-1= 20/19 o lo que es lo mismo 40/38. El esquema de la guitarra quedara: 30/80 * 40/38=  30*40/38*80 = 30/38* 40/80

Nº   a   b   c   d
20   30   38   40   80

 El montaje de la guitarra quedaría como se muestra en la figura 20dientesheli.  Donde hemos cambiado la rueda conductora por la relación de otras dos.

El caso anterior es uno de los más sencillo que puedan ocurrir pero  vamos a ver un ejemplo más complejo y que necesita más ruedas en la guitarra.
Queremos tallar una rueda  helicoidal de 51 dientes con hélice a derecha, de PH (paso helicoidal)  12,5 mm y A (avance de la fresa) 0,5 mm.
Consultando la tabla sabemos que para 51 dientes rectos la configuración es 24/68*60/72:

Nº   a   b   c   d
51   24   68   60   72

Hacemos una configuración de guitarra como muestra la figura 51dientesrecto intercalando una rueda conductora.

Calculamos la fracción de corrección  PH/PH+A en este caso: 12,5/12,5+0,5 = 12,5/13,= 125/130 = 5*5*5/5*13= 25/13  = 50/26
Nº   a   b   c   e   f   d
51   24   68   60   50   26   72

Seguidamente sustituimos  en la guitarra la rueda conductora por otras dos ruedas de 50/26 como se puede ver en la figura 51dientesheli

Con este método el  cálculo es exacto porque los valores de PH y A que he asignado a los ejemplos son valores mas o menos discretos. Pero hay ocasiones con valores mucho más complejos.  En estos casos se usa un método por aproximación menos exacto pero muy sencillo de realizar..

SEGUNDA OPCIÓN : Consiste en montar en la guitarra una serie de ruedas calculadas de tablas aproximativas.
Voy poner un ejemplo: Vamos a tallar una rueda de 23 dientes con PH de 42,127mm y A de 2,21mm con paso a izquierda.  Como los datos son ya de por si complejos a priory no vamos a encontrar ruedas exactas para este montaje. Procedemos entonces con el siguiente método.
Aplicamos y resolvemos la relación 15/23*42,127/(42,127-2,21)= 15*42,127/23*39,917= 631,905/918,091=0,688281.
Con este número: 0,688281 buscamos en tablas de equivalencias con relaciones de ruedas que se pueden encontrar en libros como Casillas.
Para encontrar la equivalenecia el numero tine que ser mayor de 1 por lo que calculamos su inverso= 1/0,688281=1,452894. En las tablas aparece el valor mas próximo: 1.452294 al que corresponde una relación de ruedas 65/85*95/50
a   b   c   d
65   85   95   50

Pero como es la inversa la relación es 85/65*50/95=0,688257 valor muy próximo al calculado con la relación que nos da el fabricante
Por tanto la guitarra tendrá esta configuración:
a   b   c   d
85   65   50   95

En la figura tablarelaciones podemos ver los datos recogidos.

[jlpardo]

Los datos de ruedas que he puesto en los ejemplos probablemente no correspondan con ruedas reales pero nos sirven para aclarar el proceso de calculo.
Hay que tener ademas en cuenta lo siguiente:
1º.- Al montar las ruedas en la guitarra debemos asegurarnos que el sentido de giro es el adecuado. Si el numero de ruedas es par (2 o 4) el sentido será el correcto, pero si tenemos que incluir alGuna rueda conductora debemos asegurarnos del sentido de giro.
2º.- También podemos calcular las guitarras para dientes rectos con el método aproximativo para así reducir el numero de ruedas necesarias para trabajar con la talladora. Pero como he dicho antes el calculo no sera nunca exacto.

Muchas veces la hélice de la rueda no se expresa en PH (paso helicoidal) sino en forma de ángulo  (α). Para calcular a partir de este ángulo el PH se utiliza la siguientes ecuaciones:
PH=(Dp*π)/tang α 
Dp=Ma*Z
Ma=Mr/Cos α.

Donde:
PH= paso helicoidal
Dp= Diametro primitivo
Ma= Modulo aparente
Mr=Modulo real  o M
Z= numero de dientes
π= Numero Pi

[jlpardo]

EL SISTEMA DIFERENCIAL EN LAS TALLADORAS DE ENGRANAJES
Los modelos C2D y C2DM van equipadas con un sistema diferencial para la realización de engranes helicoidales.
El sistema diferencial es un conjunto de engranajes que permite efectuar la suma o resta de dos movimientos de forma mecánica.
En el caso de las talladoras lo que hace el sistema diferencial es sumar o restar al movimiento principal del plato rotatorio (el que hace que se genere el numero de dientes que queremos obtener) el movimiento relativo al paso de la hélice en función del avance de la fresa.
Voy a explicar como funciona y cuales son la principales ventajas.
En la figura  "DIFERENCIAL"  tenemos la  representación esquemática  de uno de estos sistemas sistemas.
El eje A  es el eje de entrada al diferencial donde se aplica el moviendo de selección del numero de dientes a tallar, que por tanto viene de la guitarra de selección de numero de dientes.
El eje B es el eje de salida del diferencial que ataca al plato rotativo.
El eje C es el eje sobre el que actuamos para sumar o restar el movimiento de la hélice y por tanto esta engrando a la guitarra del diferencial.
Tenemos dos formas de funcionamiento:
1º DIENTES RECTOS:
En este caso no se actúa sobre el eje C quedando el piñón  del diferencial bloqueado y el movimiento aplicado al eje A  (de entrada)  es el mismo que aparece en el eje B  (de salida)  y ataca al movimiento del plato rotatorio.
2º DIENTES HELICOIDALES:
En este caso el movimiento aplicado al eje A  (de entrada)  y que aparece en el eje B  (de salida)  es modificado (sumado o restado según el sentido de giro) por el movimiento del piñón del diferencial,  que a través del eje C y la guitarra (guitarra del diferencia) esta acoplado al movimiento de avance longitudinal de la fresa talladora.
La principal ventaja de este sistema son las siguientes.
1º.- En las talladoras sin sistema  diferencial  el movimiento de avance de la fresa  talladora tiene que tener con una relación fija con movimiento del plato rotatorio. En el caso de los modelos C2 y C2M tenemos solo dos posibilidades de avance 0,5 y 1 mm.
Sin embargo en las talladoras con sistema diferencial el movimiento  de avance de la fresa talladora puede ser independiente  del  movimiento del plato rotativo y por tanto hacerlo incluso con otro motor para ajustarlo mejor a las características del material a tallar.
2º.-El movimiento de la hélice lo calculamos en una guitarra independiente de la del numero de dientes   lo que facilita en gran medida el mismo,  además de disminuir la complejidad de la guitarra.

[kankarrio]

Supongo que nadie aportamos gran cosa por el desconocimiento del tema en estas maquinarias, aun asi tr animo a seguir con esta "clase magistral"  sobre talladoras , me parece muy interesante y seguramente a alguien le sea de utilidad

[jlpardo]

Gracias Kankarrio por tus ánimos. Este tema me surgió cuando no encontré casi ninguna  información sobre esta maquina fabricada en España y ademas pude comprobar la gran cantidad de información que tienen maquinas inglesas o americanas. Una cuestión Kankarrio que veo que eres guru y probablemente influyente en el foro: No se podría abrir una sección de maquinas "historicas" o "antiguas" fabricadas en España?

[jlpardo]

CALCULO DE LAS RUEDAS DE LA GUITARRA DEL DIFERENCIAL EN LA TALLADORAS CELTA C2D Y C2DM.
Como ya hemos dicho anteriormente las talladoras provistas de sistema diferencial van provistas de dos guitarras de ruedas diferentes.
Voy a explicar el proceso de cálculo de la guitarra del diferencial para las talladoras Celta.
He encontrado a través de los manuales de que dispongo  que en estas talladoras se montaron  dos relaciones diferentes en el plato rotatorio con una K de 15 o una K de 30 (según el año de fabricación). Este dato hay que tenerlo en cuanta a la hora de calcular la guitarra de una maquina en concreto.
La relación que nos da el fabricante para el cálculo de la guitarra del diferencial es la siguiente:
1º En maquinas con una K de 30 (las mas modernas)  la relación es:  7,9577*sen α/Mr
2º En maquinas con una K de 15 la relación es 3,9788* sen α/Mr

Donde:  7,9577 y 3,9788 son la  denominada constante de diferencial
α:  es el ángulo de inclinación de la hélice y
Mr: es el modulo real de la rueda a tallar

[kankarrio]

Gracias Kankarrio por tus ánimos. Este tema me surgió cuando no encontré casi ninguna  información sobre esta maquina fabricada en España y ademas pude comprobar la gran cantidad de información que tienen maquinas inglesas o americanas. Una cuestión Kankarrio que veo que eres guru y probablemente influyente en el foro: No se podría abrir una sección de maquinas "historicas" o "antiguas" fabricadas en España?

Eso con los moderadores, yo solo soy viejo en el foro

[jlpardo]

EJEMPLOS DE CALCULO DE GUITARRAS DIFERENCIALES EN TALLADORAS CELTA

Voy a poner dos ejemplos par a que sirvan a la hora de entender el proceso de cálculo.

Ejemplo 1º:  Vamos a calcular las guitarras para una rueda de 17 dientes, Modulo 2,5 y una inclinación de la hélice (α)  de 20º en una talladora con una constante (K) en el plato rotativo de 15.

A.- Calculo de la guitarra principal: como ya hemos explicado anteriormente la relación es: 15/17 = 15*2/17*2= 30/34.
La guitarra seria:
a   b   c   d
30         34

B.- Calculo de la guitarra del  diferencial:
La relación al ser una K de 15 es:  3,9788* (sen α/Mr)
Donde :
sen (20º)=0,3420 y  Mr= 2,5
La relación queda: 3,9788*(0,3420/2,5)=  0,5442. Como las tablas de cálculos de taller la relación se calcula para números mayores a 1 calculamos su inverso:
1/05442= 1,837559
En las tablas de cálculo de taller ( como muestro en la figura TABLA) el mas aproximado es  1,83816 al que corresponde una relación de ruedas de
a   b   c   d
55   95   127   40

Y su inversa que es la guitarra del diferencial quedaría :
a   b   c   d
95   55   40   127

Ejemplo 2º:  Vamos a calcular las guitarras para una rueda de 30 dientes,  Modulo 2  y una paso de hélice 50 mm en una talladora con una constante (K) en el plato rotativo de 30.
A.- Calculamos la guitarra principal 30/Z = 30/30. La guitarra principal quedaría:
a   b   c   d
30         30

B.-Calculo de la guitarra del diferencial:
La relación es :  7,9577*(sen α/Mr) puesto que la constante K del plato rotatorio es de 30.
Como no conocemos el ángulo α primero lo calculamos con la siguiente ecuación:
PH=(Dp*π)/tang α 
Donde PH es el paso helicoidal,  Dp es el diámetro primitivo, π = 3,14,16 y α el ángulo buscado.
Dp sabemos que es igual a Z( numero de dientes) * M (modulo)
Luego Dp=30*2=60. La ecuación queda:
PH=(60*3,1416)/tang α = 19,09854/tang α
Como el PH es de 50 mm la ecuación queda:
 30=19,09854/tang α
50*tang  α=19,09854
Luego  tang α=19,09854/50
tang α= 0,3819 al que corresponde un ángulo  de
α=20,90 º
Ahora aplicamos la relación: 7,9577*(sen α/Mr) = 7,9577*(sen (20,90)/2) = 7,9577(0,3567/2)=7,9577(0,1783)= 1,419406
A este número corresponde según las tablas una relación de
a   b   c   d
60   25   65   110

[jlpardo]

TABLAS PARA EL CALCULO APROXIMATIVO DE RUEDAS PARA LAS  GUITARRAS EN LAS MAQUINAS DE TALLER (TORNO, FRESADORA, TALLADORA ETC)

 Antes de la era digital en los talleres de mecanizado era un autentico problema el calculo de las ruedas para las guitarras de las maquinas ya fuesen fresadora, torno o talladora de engranes:
Por otra parte tampoco se podía disponer de un número ilimitado de ruedas para las maquinas, sobre todo por el elevado precio de las mismas.
Para resolver este problema se llego a una solución de aproximación con un error dentro de las tolerancias del mecanizado y se limito las ruedas necesarias a un mínimo. Este mínimo se denomino ruedas normalizadas que son las que con mas posibilidades encontraremos en las tiendas especializadas. Como por ejemplo en esta tienda donde he adquirido alguna de ellas: https://www.beltingonline.com/.
No se cómo llegaron a mi poder estas tablas pero las voy a subir al foro por que pueden ser de utilidad tanto para tornos u otras maquinas con guitarra,  que han perdido las tablas y que no sabemos por dónde empezar.
El archivo está incompleto, aunque lo iré actualizando,  ya  que pasarlo a Word es muy tedioso y lo iré haciendo poco a poco.
Como ya he explicado las tablas funcionan de la siguiente forma:
Calculamos la relación entre los ejes, buscamos el número mas aproximado en la tabla y esta nos da el conjunto de ruedas que necesitamos en la guitarra.
El error es casi despreciable.
El archivo esta actualizado con 5 de 40 tablas disponibles