ES2204070T3 - Herramienta electrica de accionamiento manual, especialmente sierra alternativa. - Google Patents
Herramienta electrica de accionamiento manual, especialmente sierra alternativa.Info
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Abstract
Una herramienta eléctrica manual, especialmente una sierra de vaivén, tiene un motor dispuesto en el alojamiento en la herramienta, el motor contiene en un alojamiento de motor el estator y el rotor, en donde el eje del rotor que se proyecta desde el alojamiento del motor se monta en dos cojinetes fijados en el alojamiento del motor. Un eje de cambio de marcha que forma una extensión del eje del rotor y que soporta un dispositivo dentado está acoplado al eje del rotor y está giratoriamente montado en un cojinete. El eje del rotor y el eje de cambio de marcha se acoplan axialmente con un juego y están acoplados de forma no giratoria mediante proyecciones radiales cooperantes y huecos que reciben las proyecciones. En la región de las partes superpuestas del eje del rotor y del eje de cambio de marcha, uno de los ejes está provisto de un aparte anular que se extiende al menos sobre una parte de la circunferencia, la parte anular está básicamente en contacto lineal con la superficie circunferencial adyacente del otro eje.
Description
Herramienta eléctrica de accionamiento manual,
especialmente sierra alternativa.
La presente invención se refiere a una
herramienta eléctrica de accionamiento manual, en especial una
sierra alternativa, que tiene un conjunto motor dispuesto en el
cuerpo envolvente de la herramienta, cuyo conjunto de motor contiene
en un cuerpo envolvente del mismo el estator y el rotor, de manera
que el eje del rotor sobresale por un extremo del cuerpo envolvente
del motor, estando montado en dos cojinetes fijados en el cuerpo
envolvente del motor, poseyendo un dispositivo de ruedas dentadas
que está dispuesto para su accionamiento por el eje del rotor, cuyo
dispositivo de ruedas dentadas está acoplado al eje del rotor
mediante un contraeje que constituye una prolongación del eje del
rotor y que está montado con capacidad de rotación en un cojinete, y
poseyendo una pinza para la herramienta dispuesta para su impulsión
por medio de un dispositivo de ruedas dentadas.
Las herramientas eléctricas, especialmente las
sierras alternativas, en las que un conjunto de motor eléctrico es
pre-montado para la impulsión de la herramienta, son
bien conocidas. La utilización del conjunto motor
pre-montado, que es fabricado en grandes cantidades,
y por lo tanto de forma económica, tiene la ventaja de que la
construcción muy compacta del conjunto del motor posibilita que éste
pueda ser montado fijando el cuerpo del motor en el cuerpo
envolvente de la herramienta eléctrica sin que el rotor y el estator
tengan que ser montados en etapas separadas y sin necesidad alguna
de que los cojinetes del eje del rotor sean dispuestos en zonas
construidas específicamente del cuerpo envolvente de la herramienta
eléctrica. No obstante, con estos conjuntos de motor para muchas
aplicaciones, entre otras las sierras alternativas, es desventajoso
que la parte del rotor que sobresale del cuerpo envolvente del motor
es comparativamente corta, de manera que no puede ser acoplada
directamente al dispositivo de ruedas dentadas dispuesto a una
cierta distancia con respecto al cuerpo envolvente del motor en el
cuerpo envolvente de la herramienta eléctrica. Por el contrario, se
tiene que disponer un contraeje que actúa como prolongación del eje
del rotor y que tiene una disposición dentada, preferentemente un
piñón, que engrana con la rueda dentada de entrada del dispositivo
de ruedas dentadas.
Este contraeje tiene que ser montado de forma
rotativa en un cojinete adicional y, normalmente, es conectado de
manera rígida al eje del rotor. No obstante, esto da lugar a un
cojinete de tres puntos en la unidad que comprende el eje del rotor
y el contraje, es decir, por una parte los dos cojinetes del eje del
rotor y por otra el cojinete adicional del contraeje. No obstante,
los cojinetes de este cojinete de tres puntos no pueden ser
alineados coaxialmente con una exactitud absoluta, de manera que en
su funcionamiento no se pueden alinear coaxialmente con exactitud
absoluta, por lo que en funcionamiento la unidad rotativa que
comprende el eje del rotor y el contraeje está sometida a esfuerzos
de doblado o curvado. Esto no presenta problemas siempre que la
unidad que comprende el eje del rotor y el contraeje tenga una
construcción comparativamente estable y que los esfuerzos que actúan
en esta unidad en la zona en la que establece contacto con el
dispositivo de engranajes no son demasiado grandes. Dado que los
esfuerzos en la zona de acoplamiento con el dispositivo de ruedas
dentadas aumenta, no obstante, por ejemplo, en una sierra
alternativa de rendimiento relativamente elevado, en la que se
transfieren esfuerzos adicionales por impacto con intermedio de los
engranajes, procedentes de la hoja de sierra alternativa acoplada
con la pieza a trabajar a la unidad del eje del rotor y su
contraeje, se ha descubierto de que existe el riesgo de que la
unidad montada en tres puntos se rompa.
La patente U.S.A. Nº 5765652 da a conocer una
herramienta eléctrica de accionamiento manual que comprende un motor
eléctrico con un eje del rotor acoplado a un contraeje coaxial con
intermedio de una unión universal.
La presente invención está destinada a solucionar
el problema de eliminar el riesgo de rotura que se produce en las
construcciones de tipo conocido.
Para solucionar este problema, se construye una
herramienta eléctrica del tipo mencionado en la introducción, de
acuerdo con la invención, de manera que el eje del rotor y el
contraeje se solapan axialmente con un juego radial entre ellos y se
acoplan de manera no rotativa uno a otro por salientes radiales en
un eje y rebajes complementarios que reciben los salientes en el
otro eje, de manera tal que en la zona de las partes solapadas del
eje del rotor y del contraeje, se dispone sobre uno de los ejes una
parte anular que se extiende, como mínimo, a una parte de la
circunferencia de uno de los ejes y que queda dispuesta en un plano
perpendicular al eje longitudinal de un eje cuya parte anular está
sustancialmente alineada en contacto con la superficie
circunferencial adyacente del otro eje.
Con la construcción de acuerdo con la invención,
el eje del rotor montado en los dos cojinetes dispuestos en el
cuerpo envolvente del motor, y el contraeje montado en un cojinete
adicional, se desacoplan entre sí como consecuencia del acoplamiento
con un juego radial, de manera que la inevitable desalineación de
los cojinetes no conduce a esfuerzos desventajosos de doblado de un
cojinete de tres puntos, por el contrario, correspondiendo a una
desalineación inevitable de sus cojinetes, el eje del rotor y el
contraeje, de manera similar, no están alineados de manera
exactamente coaxial entre sí. El bloqueo del eje del rotor y del
contraeje para impedir la rotación y, por lo tanto, la transferencia
del movimiento de rotación del eje del rotor al contraeje y desde
allí a los engranajes, se consigue por un acoplamiento del eje del
rotor y del contraeje en virtud de salientes radiales y rebajes que
los reciben.
No obstante, dado que se ha demostrado que este
acoplamiento del eje del rotor y del contraeje con un juego radial
puede conducir a la generación de considerables ruidos a elevada
velocidad del eje del rotor, el juego radial del acoplamiento queda
restringido, de acuerdo con la invención, por el hecho de que en uno
de los ejes se dispone una parte anular sustancialmente alineada y
en contacto con la superficie circunferencial adyacente del otro
eje. En virtud del contacto en línea, el acoplamiento entre la parte
anular y la superficie circunferencial no impide la posible
basculación del eje del rotor y del contraje uno con respecto al
otro, como consecuencia de desalineaciones de sus cojinetes, pero
asegura un cierto contacto del eje del rotor y del contraeje en la
zona de solape de los dos ejes. Esto ha conducido de manera
inesperada a una considerable reducción de ruidos durante la
rotación de la junta o unión del eje del rotor y contraeje a elevada
velocidad.
En una forma práctica preferente de la invención,
se encuentran en ella dos salientes dispuestos diagonalmente en
oposición entre sí y la parte anular se extiende a ambos lados entre
los salientes, es decir, forma dos partes componentes opuestas
diagonalmente.
El eje del rotor se puede extender con un
casquillo fijado al mismo dentro de una abertura coaxial del
contraeje y los salientes y la parte anular se pueden formar en el
cojinete.
Otra fuente de ruidos en el acoplamiento del eje
del rotor y del contraje queda situada en la zona existente entre
las superficies laterales de los salientes y las superficies
laterales, caras o paredes que discurren axialmente para los rebajes
que reciben los salientes. Dependiendo de la dirección de rotación,
una pared lateral de un saliente establece acoplamiento de
transferencia de par con una pared lateral de rebaje asociado,
variando este acoplamiento en funcionamiento con dependencia de la
carga existente. Estas variaciones de acoplamiento pueden conducir a
la generación de ruidos.
Para reducir esta generación de ruidos, los
rebajes pueden tener partes de soporte deformables elásticamente que
hacen tope con los salientes de ambos lados. Si bien la variación de
carga en la zona de acoplamiento entre el eje del rotor y el
contraeje no se reduce de esta manera, la construcción elástica de
las partes de soporte "amortigua" estas variaciones, de manera
que se consigue una efectiva reducción del nivel de ruido.
En un desarrollo ventajoso de la invención, una
rueda de paletas de plástico, en cuyo cubo se prolongan o extienden
los rebajes, se apoya sobre el contraeje y las partes de soporte
quedan constituidas de manera integral con la rueda de paletas y del
material plástico de la misma.
La invención se explicará de manera más detallada
a continuación, con referencia a las figuras que muestran una
realización a título de ejemplo.
La figura 1 es una vista lateral esquemática de
una sierra alternativa accionada por batería.
La figura 2 es una vista parcial, parcialmente
en sección, de la sierra de la figura 1 con la sección del plano de
proyección según la figura 1, pasando por la parte media de la
sierra.
La figura 3 es una vista que corresponde a la
figura 2 en la que la sección discurre perpendicularmente al plano
de proyección de la figura 1 y a través de la zona media del eje del
rotor del motor de impulsión de la sierra.
La figura 4 muestra la sierra, según las figuras
1 a 3, parcialmente como vista parcial y en parte, en sección según
la línea de corte IV-IV de la figura 2.
La figura 5 es una vista en perspectiva de la
parte de la sierra que se ha mostrado en la figura 4.
Se debe observar que la construcción de la sierra
alternativa corresponde sustancialmente a la construcción
convencional de una herramienta eléctrica de este tipo, de manera
que los detalles que no son esenciales para la invención no se
explica en ella de manera más específica. Las ruedas dentadas
habituales para dichas sierras no se han mostrado en las figuras y
la parte de esta rueda dentada en la parte frontal del cuerpo
envolvente de la sierra se ha indicado en la figura 3 solamente como
zona sombreada.
Además, se debe observar que partes del cuerpo
envolvente (1) de la sierra alternativa que se han mostrado en la
figura 1 no se han mostrado en las figuras restantes que muestran,
por lo menos parcialmente, las partes internas del cuerpo envolvente
(13) y (14). En la ausencia de partes del cuerpo envolvente de la
sierra (1) el montaje para el cuerpo envolvente (20) del motor
también se ha mostrado.
La sierra alternativa que se ha ilustrado tiene,
tal como ya se ha indicado, un cuerpo envolvente (1) para la sierra
cuya parte media superior forma una zona de sujeción (2) por debajo
de la cual se ha dispuesto una abertura (3) del asa en la que se
dispone, de manera habitual, el elemento (4) de interruptor de
marcha/paro. Una batería (15) está fijada de manera desacoplable en
la parte posterior del cuerpo envolvente (1) de la sierra. En la
parte frontal superior del cuerpo envolvente (1) de la sierra existe
una palanca de cambio (11); esta palanca de cambio está conectada
mediante una conexión (48) a la combinación de pistón de
accionamiento (10) que se desplaza hacia adelante y hacia atrás en
el funcionamiento, y la brida (9) para la hoja de la sierra fijada
al mismo, y se utiliza de manera que se lleva la brida (9) de la
hoja de sierra a la situación de abertura en la situación de
fijación en la que la hoja de sierra (12) queda retenida en la brida
de fijación. La hoja (12) de la sierra se extiende por la ventana,
abierta hacia la parte frontal, de una zapata de tipo habitual (6)
que está fijada a la parte inferior del cuerpo (1) de la sierra por
medio de la zona arqueada (7). Por medio de un elemento de
accionamiento, la fijación de la zapata (6) puede ser liberada y,
girando la zapata (6), la superficie de soporte de la misma puede
ser llevada a una posición inclinada con respecto a la hoja (12) de
la sierra y la zapata (6) puede ser fijada en dicha posición
nuevamente a efectos de que, igual que en las sierras de mano
habituales, se obtenga un ajuste del borde de corte inclinado.
La sierra que se ha montado contiene un conjunto
de motor que contiene, en el cuerpo envolvente (20) del motor, el
estator, no mostrado, y el rotor, cuyo eje del rotor (21) sobresale
por un extremo del cuerpo envolvente (20) del motor. En la unidad o
conjunto del motor hay dos cojinetes, no mostrados, para el montaje
rotativo del eje del rotor (21). Estas unidades o conjuntos de motor
se pueden conseguir comercialmente y se están utilizando de manera
creciente en herramientas eléctricas por su precio económico.
El conjunto del motor está fijado por medio de
tornillos, que no se han mostrado en detalle, a una placa de
centraje (14) en forma de una parte del cuerpo envolvente roscada a
la sección del cuerpo envolvente (13). Dos cojinetes (31) que
descansan directamente adyacentes entre sí y en los cuales se ha
montado, con capacidad de rotación, el contraeje (30), están fijados
en la sección (13) del cuerpo envolvente, que forma parte de la
pared del cuerpo envolvente de los engranajes. El contraeje (30)
está alineado coaxialmente con el eje (21) del rotor y en su extremo
alejado del conjunto del motor forma el piñón (34) que, de manera
que no se ha mostrado, engrana con una rueda dentada de entrada de
la sección transversal agrandada (32) y forma allí un rebaje o
abertura (33) abierto al conjunto del motor. En esta zona, el
exterior del contraeje (30) adopta forma de un eje ranurado (figuras
4 y 5), y el cubo (41) de una rueda de paletas de material plástico
(40) está situado sobre aquélla. Esta rueda de paletas se extiende a
un espacio formado entre la placa de retención (14) y la pared
posterior de la pieza (13) del cuerpo envolvente dirigida hacia el
conjunto del motor. La zona (32) del contraeje (30) tiene unas
indentaciones diagonalmente opuestas abiertas hacia la unidad de
motor que continúan radialmente hacia las aberturas (42), (43)
(figura 5) del cubo (41) de la rueda de paletas (40). A ambos lados
de cada una de las aberturas (42), (43) existen zonas de soporte
(44), (45) y (46), (47) formadas a partir del material plástico de
la rueda de paletas y de construcción integral con la misma, que son
deformables de manera elástica en dirección circunferencial.
Un casquillo (22) está fijado sin capacidad de
rotación sobre el extremo libre del eje del rótor (21), y sobre el
casquillo se han formado salientes (23), (24) que quedan dispuestos
diagonalmente en oposición entre sí que en situación de montaje se
acoplan en las aberturas (42), (43) de la rueda de paletas. Las
partes de soporte (44), (45) y (46), (47) hacen topen entonces con
los laterales de los salientes (23), (24). Las zonas componentes
(25), (26) de una parte anular (figura 3) formadas de manera
integral con el casquillo o cojinete (22) se extienden entre los
salientes (23), (24) a ambos lados para formar la superficie externa
el casquillo (22), quedando dispuesta la parte anular en un plano
perpendicular al eje longitudinal del eje (21) del rótor y el eje
longitudinal del contraeje (30) dispuesto coaxialmente con el mismo.
En estado de montaje, la parte anular se encuentra en contacto
lineal con la superficie circunferencial interna de la abertura (33)
del contraeje (30), mientras que de otro modo existe un juego radial
entre la superficie externa del casquillo (22) y la superficie
circunferencial interna de la abertura (33).
Tal como se puede observar fácilmente, el
acoplamiento de los salientes (23) y (24) del casquillo montado de
manera no giratoria sobre el eje del rótor (21) con las aberturas
(42), (43) en la rueda de paletas (40) montadas sin capacidad de
rotación sobre el contraeje (30) produce un acoplamiento para
transferencia del movimiento de rotación del eje del rótor (21) al
contraeje (30). En este caso, las rotaciones del contraeje (30) y
del eje del rótor (21) entre sí, por ejemplo, como consecuencia de
una carga brusca sobre el contraeje (30) que resulta de esfuerzos de
impactos en la hoja de sierra (12), amortiguados por las partes de
soporte deformable elásticamente (44), (45) y (46), (47) que hacen
tope con los salientes (23), (24) lateralmente, de manera que la
generación de ruidos que son posibles de otro modo, queda
considerablemente reducida.
Tal como se ya se ha mencionado, el eje (21) del
rótor está montado con capacidad de rotación en dos cojinetes en el
cuerpo envolvente (20) del motor, mientras que el contraeje (30)
está montado en los cojinetes (31) situados en la parte (13) del
cuerpo envolvente. Este cojinete de tres puntos hace prácticamente
imposible alinear el eje del rótor (21) y el contraeje (30)
exactamente de forma coaxial entre sí. Dado que el casquillo (22)
está situado con juego radial en la abertura (33) del contraeje (30)
y dado que existe solamente contacto lineal a través de la parte
anular (25), (26), entre la superficie interna de la abertura (33) y
la superficie externa del casquillo (22), el eje del rótor (21) y el
contraeje (30) pueden acoplarse entre sí con una ligera
desalineación, cuya desalineación queda compensada por el
correspondiente desplazamiento de la parte anular (25), (26) dentro
de la abertura (33). A pesar de ello, el contacto lineal entre la
parte anular (25), (26) y la superficie interna de la abertura (33)
se mantiene y se ha demostrado de manera inesperada que este
acoplamiento reduce notablemente la considerable generación de
ruidos que de otro modo tendría lugar en esta zona de
acoplamiento.
Claims (7)
1. Herramienta eléctrica de accionamiento manual,
especialmente una sierra alternativa,
- que tiene un conjunto de motor dispuesto en el
cuerpo envolvente (1) de la herramienta, cuyo conjunto de motor
contiene en un cuerpo envolvente (20) del motor el estátor y el
rótor, de manera que el eje (21) del rótor que sobresale por un
extremo del cuerpo envolvente (20) del motor está montado en dos
cojinetes fijados en el cuerpo envolvente (20) del motor.
- poseyendo un dispositivo de ruedas dentadas
dispuesto para su impulsión por el eje del rótor (21), cuyo
dispositivo de ruedas dentadas está acoplado al eje del rótor (21)
mediante un contraeje (30) que forma una extensión del eje del rótor
(21) y está montado con capacidad de rotación en un cojinete (31),
y
- poseyendo una pinza (9) para la herramienta que
está dispuesta para su impulsión por medio del dispositivo de ruedas
dentadas,
caracterizada porque
el eje del rótor (21) y el contraeje (30) se
solapan entre sí axialmente con juego radial entre ambos y están
acoplados sin capacidad de rotación entre sí por salientes radiales
(23, 24) sobre un eje (21) y rebajes complementarios (42, 43) que
reciben los salientes (23, 24) sobre el otro eje (30), y porque en
la zona de las partes solapadas del eje del rótor (21) y el
contraeje (30), sobre uno de los ejes (21; 30) se dispone una parte
anular (25, 26) que se extiende como mínimo a una parte de la
circunferencia del primer eje (21; 30) y que descansa en un plano
perpendicular al eje longitudinal de dicho eje (21; 30), cuya parte
anular se encuentra substancialmente en contacto lineal con la
superficie circunferencial adyacente del otro eje (21; 30).
2. Herramienta eléctrica, según la reivindicación
1, en la que la parte anular (25, 26) tiene forma substancialmente
troncocónica con el eje longitudinal en disposición coaxial con el
eje longitudinal del primer eje (21; 30).
3. Herramienta eléctrica, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque se disponen dos
salientes opuestos diagonalmente (23, 24) y la parte anular (25, 26)
se extiende a ambos lados entre estos salientes (23, 24).
4. Herramienta eléctrica, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el eje del
rótor (21) se extiende con un cojinete (22) fijado a la misma en una
abertura coaxial (33) en el contraeje (30), y los salientes (23, 24)
y la parte anular (25, 26) están constituidos sobre el casquillo
(22).
5. Herramienta eléctrica, según la reivindicación
4, en la que la parte anular (25, 26) se encuentra en contacto
lineal con la superficie circunferencial interna de la abertura
coaxial (33) del contraeje (30) mientras que por lo demás existe
juego radial entre la superficie externa del casquillo (22) y la
superficie circunferencial interna de la abertura coaxial (33).
6. Herramienta eléctrica, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los rebajes
(42, 43) tienen zonas de soporte deformables elásticamente (44, 45;
46, 47) que se encuentran a tope con los salientes (23, 24) a ambos
lados.
7. Herramienta eléctrica, según la reivindicación
6, caracterizada porque una rueda de paletas (40) de material
plástico, en cuyo cubo (41) se extienden los rebajes (42, 43), queda
dispuesta sobre el contraeje (30), y las partes de soporte (44, 45;
46, 47) quedan formadas de manera integral con una rueda de paletas
(40) y desde el material plástico de la misma.
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