Herramienta de atornillado de alimentación automática.

Un aparato para el accionamiento con un accionador motorizado de una tira de tornillos (14) que comprendetornillos roscados (16) que se unen juntos en una tira (13) que comprende:

una carcasa (8);

un eje de accionamiento (34) alargado para una conexión operativa a un accionador motorizado (11) para larotación mediante él y la definición de un eje longitudinal (52); una broca (35) en un extremo delantero del eje deaccionamiento (24) para un acoplamiento con la cabeza (17) del tornillo (16),

un cuerpo deslizante (20) acoplado a la carcasa (18) para el desplazamiento paralelo al eje (52) del eje deaccionamiento (34) entre una posición extendida y una posición retraída;

teniendo el cuerpo deslizante (20):

un canal de guía (82) para dicha tira de tornillos (14) que se extiende a través de dicho cuerpo deslizante (20)generalmente transversal al eje (52);

un mecanismo de activación (99) de alimentación de tornillos acoplado entre el cuerpo deslizante (20) y lacarcasa (8) mediante lo que el desplazamiento del cuerpo deslizante (20) con relación a la carcasa (8) entrela posición extendida y la posición retraída avanza tornillos (16) sucesivos a través del canal de guía (82)hasta una posición de tornillo inicial en alineación axial con dicho eje de accionamiento (34) paraacoplamiento en accionamiento de cada tornillo (16) mediante la broca (35) transportada en el extremodelantero del eje de accionamiento (34) hacia delante al interior de una pieza trabajada, yun pie de contacto inferior (140) dirigido hacia adelante para acoplarse a la pieza trabajada;

donde con el cuerpo deslizante (20) en la posición extendida con relación a la carcasa (8), el tornillo (16) en laposición de tornillo inicial se extiende hacia adelante más allá del pie de contacto inferior (140) para elacoplamiento de una punta (15) del tornillo (16) con la pieza trabajada, caracterizado por:

el cuerpo deslizante que tiene adicionalmente una boquilla (127) con una superficie dirigida hacia adelante(93) para acoplar una superficie dirigida hacia atrás de una cabeza (17) de un tornillo (16) en alineación axialcon dicho deje de accionamiento (34) y forzar al tornillo (16) hacia delante

donde a partir de la posición extendida con el tornillo (16) en la posición de atornillado inicial con la punta (15)del tornillo (16) acoplando la pieza trabajada, con el movimiento de la carcasa (8) hacia adelante hacia lapieza trabajada, la superficie dirigida hacia adelante de la boquilla (127) se acopla a la superficie dirigidahacia atrás de la cabeza (17) del tornillo y pinza al tornillo (16) entre la boquilla (127) y la pieza trabajada,hace que la carcasa (8) se mueva con relación al cuerpo deslizante (20) hacia la posición retraída de modoque la broca (35) acople la cabeza (17) del tornillo (16) rotando el tornillo y se accione el tornillo (16)suficientemente hacia adelante al interior de la pieza trabajada de modo que el pie de contacto inferior (140)se acople a la pieza trabajada, con lo cual con un movimiento de avance continuado de la carcasa (8) hacia elacoplamiento de la pieza trabajada del pie de contacto inferior (140) con la pieza trabajada hace que lacarcasa (8) se mueva con relación al cuerpo deslizante (20) adicionalmente hacia la posición retraída demodo que la broca (35) en acoplamiento continuado con la cabeza (17) del tornillo (16) accione el tornillo (16)adicionalmente al interior de la pieza trabajada.

Herramienta de atornillado de alimentación automática

Alcance de la invención Esta invención se refiere a una herramienta de atornillado de alimentación automática para el accionamiento de tornillos en secuencia que se unen en una tira y, más particularmente, a un destornillador motorizado para su uso en el accionamiento de tornillos en secuencia.

Antecedentes de la invención Son conocidos los destornilladores de alimentación automática para el accionamiento de tornillos en secuencia. Por ejemplo, un destornillador de alimentación automática en secuencia para tornillos conocido se describe en la Patente 15 de Estados Unidos 6.453.780 de Habermehl, presentada el 24 de septiembre de 2002. En esta patente de Habermehl, se alimenta una tira de tornillos que comprende una pluralidad de tornillos mantenidos en una relación de separación sobre una tira plástica, de modo incremental a través de una guía dentro de un cuerpo deslizante que se monta para un deslizamiento relativo con una carcasa que lleva un eje de accionamiento rotativo con un cabezal para el acoplamiento de un tornillo. El cuerpo deslizante tiene una parte de punta para el acoplamiento con una 20 superficie de trabajo. Un usuario acopla la parte de punta con una pieza trabajada y fuerza a la herramienta de atornillado hacia adelante al interior de la pieza trabajada para retraer el cuerpo deslizante dentro de la carcasa y accionar un tornillo coaxialmente alineado con el eje de atornillado en una pieza trabajada después de lo que el usuario interrumpe la aplicación de las fuerzas dirigidas hacia adelante a la herramienta. En el ciclo de operación de aplicación de fuerzas a la herramienta para accionar cada tornillo sucesivo y a continuación liberar dichas fuerzas, el

cuerpo deslizante se mueve alternativamente hacia el interior y exterior en la carcasa, movimiento relativo que avanza cada tornillo sucesivo en la tira de tornillos a una posición en alineación con el eje de accionamiento para el accionamiento al interior de la pieza trabajada.

Son conocidos varios tipos diferentes de tiras de tornillos incluyendo tiras de tornillos como las descritas en la Patente de Estados Unidos 6.453.780 anteriormente indicada y tiras de tornillos del tipo descrito, por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos 6.494.322 de Habermehl et ál., presentada el 17 de diciembre de 2002 y la Patente de Estados Unidos 6.783.001 de Wollner, presentada el 31 de octubre de 2004.

Dichas tiras de tornillos tienen las características comunes de que incluyen una pluralidad de tornillos dispuestos en una relación en general lado con lado que se mantienen unidos mediante una tira que comprende preferiblemente un material plástico pero que puede formarse a partir de diversos otros materiales incluyendo papel, metal y otros materiales solos o en combinaciones. En las tiras de tornillos descritas en las Patentes de Estados Unidos 6.453.780 y 6.494.322 a las que se hace referencia en el presente documento como banda de tornillos “banda vertical”, estas bandas que mantienen los tornillos son alargadas no solamente entre los tornillos sino también en una dirección paralela al eje de los tornillos. Por el contrario, en la tira de tornillos del tipo enseñado por la patente de Wollner que se denominan en el presente documento como tiras de tornillos de “cinta plana”, la tira es alargada entre los tornillos en una dirección normal al eje de los tornillos.

Son conocidos diversos conectores metálicos para la conexión de un amplio intervalo de productos de madera con 45 orificios previamente formados en los conectores y a través de los que se han de pasar los tornillos para fijar los conectores a las superficies de la madera con las que se solapan. Dichos conectores son bien conocidos e incluyen colgadores para uniones y vigas, enlaces de unión, uniones de intemperie, armaduras de marcos, ángulos de escaleras, uniones de postes de plataforma y similares. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 6.453.634 de Pr y or presentada el 24 de septiembre de 2002 ilustra una banda adaptada para ser fijada a la cara de un elemento 50 de madera a través de una pluralidad de fijaciones roscadas que han de pasar a través de orificios adecuadamente dimensionados en la banda.

El documento DE 195 37 369 A1 describe un aparato de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

El inventor de la presente solicitud ha apreciado una desventaja que surge con los destornilladores de alimentación automática previamente conocidos en los que es difícil accionar un tornillo en un punto preciso dentro de la pieza trabajada. Por ejemplo, el solicitante ha apreciado que es difícil con destornilladores no auto alimentados accionar los tornillos con precisión a través del centro de las aberturas en soportes de conexión conocidos que se dimensionan para recibir cuidadosamente el tornillo.

El solicitante ha apreciado una desventaja adicional en que los destornilladores de alimentación automática no proporcionan un mecanismo mediante el que un tornillo a ser accionado sobresale hacia delante desde la herramienta previamente a la activación de la herramienta en una forma que permita a un cabezal de un tornillo ser accionado para ser colocado con precisión en la localización deseada tal como, por ejemplo, centrado en la apertura 65 a través de una banda de conexión.

Sumario de la invención Para superar al menos parcialmente estas desventajas de la técnica anterior, la presente invención proporciona un destornillador para tornillos en secuencia en los que una punta del tornillo se proyecta hacia adelante de la 5 herramienta previamente al inicio de la secuencia de atornillado.

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato mejorado para el accionamiento con un accionador por motor de una banda de tornillos de acuerdo con la reivindicación 1.

En otro aspecto, la presente invención proporciona en una herramienta de atornillado de alimentación automática una disposición mejorada para el acoplamiento de una caña de un tornillo incluyendo un par de elementos de guiado pivotantes dispuestos en lados opuestos de la caña del tornillo y móviles desde una posición abierta a una posición cerrada en la que los elementos de guía capturan la caña entre ellos, teniendo los elementos de guía partes de perfiles de leva que con el movimiento desde la posición abierta a la posición cerrada fuerzan a la caña del tornillo a una posición deseada coaxial sobre un centro de un eje del accionador para accionar el tornillo.

En otro aspecto, la presente invención proporciona en una herramienta de atornillado de alimentación automática un trinquete de avance para acoplar y avanzar una tira de tornillos en una primera dirección de avance, pudiendo desviarse flexiblemente el trinquete lateralmente respecto a la tira de tornillos para el movimiento en una segunda dirección de retorno pasando la tira de tornillos, incluyendo también la herramienta un elemento de guía pivotante acoplado sobre un lateral de la tira de tornillos y móvil desde una posición abierta a una posición cerrada en la que el elemento de guía sitúa una caña del tornillo en una posición deseada, donde con la herramienta en una posición totalmente extendida el elemento de guía se puede mover manualmente a la posición abierta y con el movimiento a la posición abierta acopla el trinquete para desviarlo lateralmente fuera de acoplamiento con la tira de tornillos para permitir la inserción o retirada manual de la tira de tornillos.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una herramienta de atornillado de alimentación automática con una boquilla para acoplar la cabeza del tornillo para forzar al tornillo hacia adelante, teniendo la boquilla un orificio que se extiende hacia atrás desde el mismo a través del que se extiende un eje del accionador para acoplar y girar la cabeza del tornillo.

Breve descripción de los dibujos Serán evidentes aspectos y ventajas adicionales de la presente invención a partir de la descripción siguiente tomada 35 junto con los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista ilustrativa de un conjunto de destornillador motorizado incluyendo una herramienta de atornillado de alimentación automática de acuerdo con una primera realización preferida de la presente invención mostrando particularmente un primer lateral de la herramienta;

La Figura 2 es una vista lateral de la herramienta mostrada en la Figura 1 en una posición preparada;

la Figura 3 es una vista ilustrativa de un segmento de la tira de tornillos usada en la herramienta de la Figura 1;

la Figura 4 es una vista lateral ampliada esquemática de la herramienta de la Figura 2 que ilustra esquemáticamente... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para el accionamiento con un accionador motorizado de una tira de tornillos (14) que comprende tornillos roscados (16) que se unen juntos en una tira (13) que comprende:

una carcasa (8) ; un eje de accionamiento (34) alargado para una conexión operativa a un accionador motorizado (11) para la rotación mediante él y la definición de un eje longitudinal (52) ; una broca (35) en un extremo delantero del eje de accionamiento (24) para un acoplamiento con la cabeza (17) del tornillo (16) , un cuerpo deslizante (20) acoplado a la carcasa (18) para el desplazamiento paralelo al eje (52) del eje de accionamiento (34) entre una posición extendida y una posición retraída; teniendo el cuerpo deslizante (20) :

un canal de guía (82) para dicha tira de tornillos (14) que se extiende a través de dicho cuerpo deslizante (20)

generalmente transversal al eje (52) ; un mecanismo de activación (99) de alimentación de tornillos acoplado entre el cuerpo deslizante (20) y la carcasa (8) mediante lo que el desplazamiento del cuerpo deslizante (20) con relación a la carcasa (8) entre la posición extendida y la posición retraída avanza tornillos (16) sucesivos a través del canal de guía (82) hasta una posición de tornillo inicial en alineación axial con dicho eje de accionamiento (34) para acoplamiento en accionamiento de cada tornillo (16) mediante la broca (35) transportada en el extremo delantero del eje de accionamiento (34) hacia delante al interior de una pieza trabajada, y un pie de contacto inferior (140) dirigido hacia adelante para acoplarse a la pieza trabajada; donde con el cuerpo deslizante (20) en la posición extendida con relación a la carcasa (8) , el tornillo (16) en la posición de tornillo inicial se extiende hacia adelante más allá del pie de contacto inferior (140) para el

acoplamiento de una punta (15) del tornillo (16) con la pieza trabajada, caracterizado por: el cuerpo deslizante que tiene adicionalmente una boquilla (127) con una superficie dirigida hacia adelante (93) para acoplar una superficie dirigida hacia atrás de una cabeza (17) de un tornillo (16) en alineación axial con dicho deje de accionamiento (34) y forzar al tornillo (16) hacia delante donde a partir de la posición extendida con el tornillo (16) en la posición de atornillado inicial con la punta (15) del tornillo (16) acoplando la pieza trabajada, con el movimiento de la carcasa (8) hacia adelante hacia la pieza trabajada, la superficie dirigida hacia adelante de la boquilla (127) se acopla a la superficie dirigida hacia atrás de la cabeza (17) del tornillo y pinza al tornillo (16) entre la boquilla (127) y la pieza trabajada, hace que la carcasa (8) se mueva con relación al cuerpo deslizante (20) hacia la posición retraída de modo que la broca (35) acople la cabeza (17) del tornillo (16) rotando el tornillo y se accione el tornillo (16)

suficientemente hacia adelante al interior de la pieza trabajada de modo que el pie de contacto inferior (140) se acople a la pieza trabajada, con lo cual con un movimiento de avance continuado de la carcasa (8) hacia el acoplamiento de la pieza trabajada del pie de contacto inferior (140) con la pieza trabajada hace que la carcasa (8) se mueva con relación al cuerpo deslizante (20) adicionalmente hacia la posición retraída de modo que la broca (35) en acoplamiento continuado con la cabeza (17) del tornillo (16) accione el tornillo (16) adicionalmente al interior de la pieza trabajada.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1 donde el cuerpo deslizante (20) tiene un orificio (33) que se extiende a través de él, coaxial con el eje del accionador (34) , para el paso del eje del accionador (34) , extendiéndose el orificio (33) coaxialmente a través de la boquilla (127) .

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2 donde la superficie dirigida hacia adelante (93) de la boquilla (127) comprende una parte de una superficie anular (92) alrededor del orificio.

4. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 donde la boquilla (127) incluye un apoyo de tope (91) dirigido radialmente para acoplar la cabeza (17) de un tornillo (16) que se está avanzando mediante el mecanismo de activación (99) de alimentación de tornillos, y detener el avance del tornillo (16) con la cabeza (17) del tornillo en alineación axial con dicho eje de accionamiento (34) .

5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 3 donde la boquilla (127) incluye un apoyo de tope (91) dirigido

radialmente para acoplar la cabeza (17) del tornillo (16) que se está avanzando mediante el mecanismo de activación (99) de alimentación de tornillos, y detener el avance del tornillo (16) con la cabeza (17) del tornillo en alineación axial con dicho eje de accionamiento (34) , comprendiendo el apoyo de tope (99) una parte de extensión hacia adelante de la superficie anular (92) a través de un sector de la boquilla sobre un lado lateral de la boquilla que se extiende anularmente no más de 180 grados alrededor del eje (52) del eje de accionamiento (34) .

6. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 donde el cuerpo deslizante (20) incluye un elemento de guía (142, 144) de la caña que se acopla a una caña (40) del tornillo (16) separada hacia adelante desde la cabeza (17) del tornillo (16) hacia la punta (15) para situar la caña (40) en alineación axial con dicho eje de 65 accionamiento (34) .

7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6 donde el eje (40) del tornillo (16) se acopla con el elemento de guía de la caña (142, 144) hacia atrás del pie de contacto inferior (127) .

8. El aparato de acuerdo con la reivindicación 6 donde el elemento de guía de la caña (142, 144) comprende una

pluralidad de elementos de guía de caña (142, 144) montados en el cuerpo deslizante (20) para un movimiento relativo entre una posición cerrada y una posición abierta, en la posición cerrada los elementos de guía de la caña (142, 144) colocados para atrapar entre ellos la caña (40) del tornillo (16) , sitúan la caña axialmente en alineación con dicho eje de accionamiento (34) , y en la posición abierta los elementos de guía de la caña (142, 144) que definen una vía de paso de acceso a través de la que se avanza la caña (40) mediante el mecanismo de activación (99) de alimentación de tornillos hasta una posición con la caña (40) entre los elementos de guía del eje (142, 144) , en alineación axial con dicho eje de accionamiento (34) .

9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8 donde el elemento de guía de la caña comprende un par de elementos de guía de la caña (142, 144) montados de modo pivotante en el cuerpo deslizante (20) para el pivotado entre la posición cerrada y la posición abierta, en la posición abierta los elementos de guía de la caña (142, 144) separados entre sí definen la vía de paso de acceso entre ellos.

10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8 o 9 donde cada elemento de guía de la caña (142, 144) es impulsado por un muelle para asumir la posición cerrada.

11. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8, 9 o 10 donde el cuerpo deslizante (20) transporta un mecanismo separador (146) para mantener los elementos de guía de la caña (142, 144) en la posición abierta después de que el tornillo (16) haya sido accionado pasando los elementos de guía de la caña (142, 144) hasta que

el mecanismo de activación (99) de alimentación del tornillo avance un siguiente tornillo en la tira de tornillos adyacente al tornillo que está siendo accionado, a la posición inicial.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11 donde el mecanismo separador (146) incluye un elemento separador (146) móvil entre una posición de desbloqueo y una posición de bloqueo, teniendo el mecanismo separador (146) en la posición de bloqueo una patilla (172) recibida entre los elementos de guía de la caña (142, 144) que mantiene los elementos de guía de la caña en la posición abierta contra el movimiento a la posición cerrada.

13. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 donde con el movimiento de la carcasa (8)

hacia adelante hacia la pieza trabajada después de que se haya accionado el tornillo (16) suficientemente hacia adelante en el interior de la pieza trabajada, los elementos de guía del eje (142, 144) se mueven a la posición abierta para permitir que el tornillo (16) y el eje del accionador (34) pasen hacia delante sobrepasándoles.

14. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13 donde los elementos de guía del eje (142, 144) tienen superficies de perfil de leva dirigidas hacia atrás (149, 150, 157, 158) , donde con el movimiento de la carcasa (8) hacia adelante hacia la pieza trabajada después de que se haya accionado al tornillo (16) suficientemente hacia adelante en el interior de la pieza trabajada, una parte de diámetro ampliado (37, 142, 147) del tornillo (16) hacia atrás sobre el tornillo desde el eje (40) se acople con las superficies de perfiles de leva de los elementos de guía del eje (142, 144) para pivotar los elementos de guía del eje a la posición abierta.

15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 12 donde: (a) en la posición abierta los elementos de guía de la caña (142, 144) están separados entre sí suficientemente de modo que la patilla (172) pueda pasar entre ellos con el mecanismo separador (146) que se mueve desde la posición de desbloqueo a la posición de bloqueo, y (b) en la posición cerrada los elementos de guía de la caña (142, 144) bloquean la patilla (172) del mecanismo separador

(146) respecto al pase entre ellas con el movimiento del mecanismo separador (146) desde la posición de desbloqueo hacia la posición de bloqueo, los elementos de guía del eje (142, 144) tienen superficies de perfiles de leva (149, 150, 157, 158) dirigidas hacia atrás, donde con el movimiento de la carcasa (8) hacia adelante hacia la pieza trabajada después de que el tornillo (16) se 55 haya accionado suficientemente hacia adelante en el interior de la pieza trabajada, una parte de diámetro ampliado (37, 142, 147) del tornillo (16) hacia atrás del tornillo desde el eje (40) acople las superficies de perfiles de leva de los elementos de guía del eje (142, 144) para pivotar los elementos de guía del eje a la posición abierta con lo cual el mecanismo separador (146) se mueve desde la posición de desbloqueo hacia la posición de bloqueo para mover la patilla (172) entre los elementos de guía del eje (142, 144) , donde con el movimiento de la carcasa (8) adicionalmente hacia adelante hacia la pieza trabajada suficientemente de modo que el tornillo (16) pase hacia delante pasando los elementos de guía del eje (142, 144) , los elementos de guía de muelle se mantienen en la posición abierta contra el cierre bajo su posición de impulso del muelle mediante la patilla acoplada entre ellos, y donde con el movimiento de la carcasa (8) adicionalmente hacia adelante hacia la pieza trabajada suficientemente 65 de modo que el tornillo (16) esté sustancialmente completamente accionado en el interior de la pieza trabajada, el mecanismo de alimentación de tornillos (99) después de avanzar a un siguiente tornillo (16) entre los elementos de guía del eje (142, 144) , en alineación con el eje (52) , mueve el mecanismo separador (146) hacia la posición de desbloqueo moviendo de ese modo la patilla de entre los elementos de guía del eje (142, 144) permitiendo a los elementos de guía del eje (142, 144) moverse bajo el impulso de su muelle a la posición cerrada alrededor del eje del siguiente tornillo (16) .