Mandril portaherramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, en particular de tipo "llave de impacto".

Mandril portaherramientas para el equipamiento de una máquina giratoria,

en particular de tipo "llave de impacto",que comprende:

- una pieza central (2) que presenta un eje (3) y que comprende una parte posterior (4) destinada a fijarse enun árbol motor de la máquina giratoria y una parte anterior (7) a la que están asociadas unas mordazas (10),pudiendo dichas mordazas (10) desplazarse con respecto a la pieza central (2) entre una posición de aprietede la herramienta y una posición de desapriete;

- una pieza giratoria (13) que, colocada alrededor de la pieza central (2) y asociada a las mordazas (10), estádestinada a realizar el desplazamiento de las mordazas (10) con vistas al apriete o al desapriete de laherramienta, siendo dicha pieza giratoria (13), en periodo de funcionamiento, solidaria en rotación a la piezacentral (2) cuando esta última gira en un primer sentido (R1), correspondiente al sentido de apriete;

- un manguito (27) montado alrededor de la pieza giratoria (13) con vistas a realizar el accionamiento de dichapieza giratoria (13)

- estando el manguito (27) montado alrededor de la pieza giratoria (13) de manera móvil en rotación según unaamplitud 20 angular limitada;

caracterizado:

- porque la pieza giratoria (13) comprende por lo menos un diente (17) que se extiende de manerasustancialmente radial hacia el exterior, destinado a cooperar con un diente (29) que sobresale del manguito(27) de manera sustancialmente radial hacia el interior, para poder accionar el manguito (27) en rotación en elprimer sentido (R1);

- y porque unos medios elásticos (36) están dispuestos entre la pieza giratoria (13) y el manguito (27),presentando el manguito (27) un momento de inercia suficientemente importante con respecto al eje (3) de lapieza central (2) para que, cuando la pieza central (2) gira en un segundo sentido (R2), correspondiente alsentido de desapriete, el manguito (27) no siga inicialmente el movimiento de rotación en el segundo sentido(R2) iniciado por la pieza giratoria (13), provocando así la tensión o la compresión de los medios elásticos(36) y después, bajo el efecto de la fuerza de retorno de los medios elásticos (36), el diente (29) del manguito(27) choque contra el diente (17) de la pieza giratoria (13) provocando el apriete de las mordazas (10).

Mandril portaherramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, en particular de tipo “llave de impacto”.

La presente invención se refiere a un mandril portaherramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, en particular del tipo “llave de impacto”.

Un mandril montado en el árbol de una máquina giratoria tiene como función realizar la fijación de una herramienta, tal como una broca si se trata de una herramienta de perforación. La fijación de la herramienta en el mandril se suele realizar por medio de tres mordazas que convergen hacia delante, accionadas y guiadas por diferentes medios dispuestos en el mandril, de tal modo que el desplazamiento axial de las mordazas hacia delante se traduce por un acercamiento de éstas con vistas a realizar el apriete de la herramienta, mientras que el desplazamiento hacia atrás de las mordazas va acompañado de un desapriete de la herramienta.

Un mandril del tipo mencionado anteriormente está equipado, en general, con una pieza central que presenta, por una parte, una parte posterior destinada a fijarse a la máquina giratoria y en la que se monta un manguito posterior, y, por otra parte, una parte anterior a la que se asocian las mordazas, y que está rodeada por un manguito de apriete.

El manguito posterior y el manguito de apriete tienen por objeto permitir que un usuario accione el mandril, mediante la sujeción del manguito posterior y accionando en rotación el manguito de apriete. Para ello, las mordazas presentan una parte roscada, interior o exteriormente, que se puede accionar en rotación o bien mediante un roscado de la pieza central, estando accionado este último por el manguito, o bien por una tuerca periférica que se acciona mediante el manguito de apriete.

Otro mandril conocido en la técnica es el de la patente US nº 4.423.881, que muestra el preámbulo de la primera reivindicación.

Algunas máquinas giratorias específicas, denominadas “llave de impacto”, presentan la particularidad de accionar en rotación su husillo mediante un sistema que genera impactos radiales en el husillo. Un efecto de este tipo permite obtener potencias de apriete y de desapriete muy elevadas. Habitualmente, los casquillos de atornillado y otras piezas terminales se montan directamente o con ayuda de adaptadores en el husillo cuadrado de la máquina.

Ahora bien, para determinadas aplicaciones, es deseable equipar el husillo de la máquina “llave de impacto” con un mandril en el que se fija la pieza terminal que constituye la herramienta. Pero en este tipo de máquinas, un mandril clásico sin llave, incluso equipado con un sistema de bloqueo, se abre inmediatamente en el caso de un uso en rotación hacia la izquierda. Este fenómeno está directamente asociado con los impactos radiales que genera la máquina.

Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar un mandril del tipo mencionado anteriormente que pueda ofrecer las funcionalidades habituales de un mandril, en este tipo de máquina, y que no pueda experimentar ningún desapriete sea cual sea el sentido de rotación.

Para ello, la invención se realiza con un mandril portaherramientas para equipar una máquina giratoria, en particular de tipo “llave de impacto” según la primera reivindicación.

De este modo, cuando la pieza central gira en el primer sentido (sentido de apriete, generalmente hacia la derecha) , la máquina ejerce sobre el mandril unos impactos radiales a una frecuencia dada hacia la derecha. La pieza giratoria y el manguito son ya un contacto en el sentido del apriete del mandril. La inercia del manguito acentúa por tanto directamente el efecto de apriete del mandril.

En cambio, cuando la pieza central gira en el segundo sentido (sentido de apriete, generalmente hacia la izquierda) , la máquina ejerce sobre el mandril unos impactos radiales a una frecuencia dada hacia la izquierda. Teniendo en cuenta su inercia, el manguito tiende a no seguir el movimiento de rotación generado de este modo. En consecuencia, los medios elásticos que conectan el manguito a la pieza giratoria se ponen en tensión, mientras que el ángulo de batimiento relativo entre estas dos piezas se reduce. Entre dos impactos generados por la máquina, los medios elásticos tensados de este modo vuelven hacia su posición de reposo y restituyen su energía al manguito que golpea entonces la pieza giratoria en el sentido del apriete, lo cual tiene como efecto volver a apretar las mordazas y evitar cualquier apertura intempestiva del mandril.

Según una forma de realización posible, los medios elásticos están dispuestos entre un diente del manguito y un diente de la pieza giratoria y, por ejemplo, conectan dichos dientes.

Los medios elásticos pueden comprender un resorte que presenta la forma de una porción de círculo, del que un primer extremo se fija en un diente del manguito y del que un segundo extremo se fija en un diente de la pieza giratoria.

Se puede prever que el manguito y la pieza giratoria presenten cada uno tres dientes sustancialmente equidistribuidos a lo largo de su cara interior, o respectivamente exterior, estando el manguito montado alrededor de la pieza giratoria de modo que cada diente del manguito se coloque entre dos dientes de la pieza giratoria.

En este caso, el segundo extremo del resorte se puede fijar en el diente de la pieza giratoria situada inmediatamente aguas abajo del diente del manguito en el que está fijado el primer extremo del resorte, con respecto al primer sentido de rotación.

Los dientes del manguito y de la pieza giratoria pueden presentar, cada uno, una cara sustancialmente plana y radial que forma una superficie de tope, estando dichas caras destinadas a cooperar.

Según una forma de realización posible, el manguito presenta una masa comprendida entre el 5 y el 20% de la masa total del mandril, incluso entre el 5 y el 15%, incluso además entre el 7 y el 12%.

Se puede prever que el diente de la pieza giratoria esté formado por la interrupción de un vaciado circunferencial dispuesto en dicha pieza giratoria.

Según un primer modo de realización, las mordazas están guiadas en traslación en unos alojamientos dispuestos en la pieza central que forma un cuerpo, convergiendo dichas mordazas hacia delante y presentando un roscado en su cara exterior, y la pieza giratoria está constituida por una tuerca que presenta un roscado interior que coopera con el roscado de las mordazas.

Según un segundo modo de realización, las mordazas están guiadas en traslación en unos alojamientos dispuestos en la pieza giratoria que forma un cuerpo, convergiendo las mordazas hacia delante y presentando un roscado en su cara interior, estando roscada la parte anterior de la pieza central y cooperando con el roscado de las mordazas.

Se describe a continuación, a modo de ejemplo no limitativo, una forma de realización posible de la invención, haciendo referencia a las figuras adjuntas:

la figura 1 es una vista en perspectiva explosionada del mandril según la invención;

la figura 2 es una vista en sección longitudinal;

la figura 3 es una vista en perspectiva de la tuerca;

la figura 4 es una vista en perspectiva del manguito;

las figuras 5 y 6 son unas vistas en sección según la línea AA de la figura 2, cuando la pieza central gira hacia la derecha, respectivamente hacia la izquierda.

El mandril 1 comprende una pieza central que forma, en este caso, un cuerpo 2, de forma general cilíndrica y de eje 3. La parte posterior 4 del cuerpo 2 comprende un orificio 5 destinado a permitir la introducción de un husillo 6 de una máquina giratoria tal como un taladro. En la forma de realización representada, el husillo 6 es de sección cuadrada. La parte anterior 7 del cuerpo 2 comprende un orificio mecanizado 8 longitudinal en el que está destinado a introducirse una herramienta tal como una broca, así como tres alojamientos 9 que convergen hacia delante, que alojan, cada uno, una mordaza 10 y que permiten su guiado en traslación. Las mordazas 10 presentan un roscado exterior 11.

El mandril 1 comprende asimismo un manguito posterior 12, sustancialmente cilíndrico, acoplado alrededor de la parte posterior 4 del cuerpo 2 de manera sustancialmente coaxial, y que se hace solidario a ésta por cualquier medio apropiado (por ejemplo, por un sistema de planos y el acoplamiento de una junta en una garganta anular) .

Una tuerca 13 se acopla alrededor de las mordazas 10, de manera sustancialmente coaxial al cuerpo 2. La tuerca 13 presenta un roscado interior 14 que coopera con el roscado exterior 11 de las mordazas 10, para permitir el desplazamiento de las mordazas 10 hacia... [Seguir leyendo]

1. Mandril portaherramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, en particular de tipo “llave de impacto”,

que comprende: 5

- una pieza central (2) que presenta un eje (3) y que comprende una parte posterior (4) destinada a fijarse en un árbol motor de la máquina giratoria y una parte anterior (7) a la que están asociadas unas mordazas (10) , pudiendo dichas mordazas (10) desplazarse con respecto a la pieza central (2) entre una posición de apriete de la herramienta y una posición de desapriete;

- una pieza giratoria (13) que, colocada alrededor de la pieza central (2) y asociada a las mordazas (10) , está destinada a realizar el desplazamiento de las mordazas (10) con vistas al apriete o al desapriete de la herramienta, siendo dicha pieza giratoria (13) , en periodo de funcionamiento, solidaria en rotación a la pieza central (2) cuando esta última gira en un primer sentido (R1) , correspondiente al sentido de apriete;

- un manguito (27) montado alrededor de la pieza giratoria (13) con vistas a realizar el accionamiento de dicha pieza giratoria (13)

- estando el manguito (27) montado alrededor de la pieza giratoria (13) de manera móvil en rotación según una amplitud angular limitada;

caracterizado:

-porque la pieza giratoria (13) comprende por lo menos un diente (17) que se extiende de manera 25 sustancialmente radial hacia el exterior, destinado a cooperar con un diente (29) que sobresale del manguito

(27) de manera sustancialmente radial hacia el interior, para poder accionar el manguito (27) en rotación en el primer sentido (R1) ;

- y porque unos medios elásticos (36) están dispuestos entre la pieza giratoria (13) y el manguito (27) , presentando el manguito (27) un momento de inercia suficientemente importante con respecto al eje (3) de la pieza central (2) para que, cuando la pieza central (2) gira en un segundo sentido (R2) , correspondiente al sentido de desapriete, el manguito (27) no siga inicialmente el movimiento de rotación en el segundo sentido (R2) iniciado por la pieza giratoria (13) , provocando así la tensión o la compresión de los medios elásticos

(36) y después, bajo el efecto de la fuerza de retorno de los medios elásticos (36) , el diente (29) del manguito 35 (27) choque contra el diente (17) de la pieza giratoria (13) provocando el apriete de las mordazas (10) .

2. Mandril según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios elásticos (36) están dispuestos entre un diente (29) del manguito (27) y un diente (17) de la pieza giratoria (13) .

3. Mandril según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los medios elásticos (36) conectan un diente (29) del manguito (27) y un diente (17) de la pieza giratoria (13) .

4. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los medios elásticos comprenden un

resorte (36) que presenta la forma de una porción de círculo, del que un primer extremo (37) está fijado en un diente 45 (29) del manguito (27) y del que un segundo extremo (38) está fijado en un diente (17) de la pieza giratoria (13) .

5. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el manguito (27) y la pieza giratoria (13) presentan cada uno tres dientes (29, 17) sustancialmente equidistribuidos a lo largo de su cara interior (30) , respectivamente exterior (19) , estando el manguito (27) montado alrededor de la pieza giratoria (13) de modo que cada diente (29) del manguito (27) esté colocado entre dos dientes (17) de la pieza giratoria (13) .

6. Mandril según las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado porque el segundo extremo (38) del resorte (36) está fijado en el diente (17) de la pieza giratoria (13) situado inmediatamente aguas abajo del diente (29) del manguito

(27) en el que está fijado el primer extremo (37) del resorte (36) , con respecto al primer sentido de rotación (R1) . 55

7. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque los dientes (29, 17) del manguito (27) y de la pieza giratoria (13) presentan, cada uno, una cara sustancialmente plana y radial que forma una superficie de tope, estando dichas caras (31, 20) destinadas a cooperar.

8. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el manguito (27) presenta una masa comprendida entre el 5 y el 20% de la masa total del mandril (1) .

Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el diente (17) de la pieza giratoria (13) está formado por la interrupción de un vaciado (16) circunferencial dispuesto en dicha pieza giratoria (13) .

10. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las mordazas (10) están guiadas en

traslación en unos alojamientos (9) dispuestos en la pieza central que forma un cuerpo (2) , convergiendo dichas mordazas (10) hacia delante y presentando un roscado (11) en su cara exterior, y porque la pieza giratoria está constituida por una tuerca (13) que presenta un roscado interior (14) que coopera con el roscado (11) de las mordazas (10) .

11. Mandril según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque las mordazas (10) están guiadas en traslación en unos alojamientos dispuestos en la pieza giratoria (13) que forma un cuerpo, convergiendo las mordazas (10) hacia delante y presentando un roscado en su cara interior, estando la parte anterior de la pieza central (2) roscada y cooperando con el roscado de las mordazas (10) .