ES2211421T3 - Acoplamiento de seguridad conmutado por el par de giro para un mecanismo de detencion por apriete del mandril de una herramienta electrica. - Google Patents
Acoplamiento de seguridad conmutado por el par de giro para un mecanismo de detencion por apriete del mandril de una herramienta electrica.Info
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Abstract
Herramienta eléctrica, en especial una taladradora o taladradora percutora, una perforadora percutora o una atornilladora, con una carcasa (12) de máquina, con un motor de accionamiento para accionar un husillo (24), con un mandril (14) unido con el husillo (24) para sujetar una herramienta, con un mecanismo de detención por apriete (30), en la que el husillo (24) puede ser bloqueado contra giro frente a la carcasa (12) de máquina mediante el mecanismo de detención por apriete (30), donde el mecanismo de detención por apriete (30) libera automáticamente el husillo (24) en caso de una transmisión del par de giro del motor de accionamiento al mandril (14) y bloquea automáticamente el husillo (24) frente a la carcasa (12) de máquina en caso de una transmisión del par de giro del mandril (14) al motor de accionamiento, caracterizada porque la herramienta eléctrica (10) dispone de un acoplamiento de seguridad (39) conmutado por el par de giro, estando el acoplamiento de seguridad (39) integradoen el mecanismo de detención por apriete (30).
Description
Acoplamiento de seguridad conmutado por el par de
giro para un mecanismo de detención por apriete del mandril de una
herramienta eléctrica.
La invención se refiere a una herramienta
eléctrica, en especial a una taladradora o taladradora percutora, o
a una perforadora percutora o a una atornilladora, con una carcasa
de máquina, con un motor de accionamiento para accionar un husillo,
con un mandril unido con el husillo para sujetar una herramienta,
con un mecanismo de detención por apriete, en la que el husillo
puede ser bloqueado contra giro frente a la carcasa de máquina
mediante el mecanismo de detención por apriete, y el mecanismo de
detención por apriete libera automáticamente el husillo en caso de
una transmisión del par de giro del motor de accionamiento al
mandril y bloquea automáticamente el husillo frente a la carcasa de
máquina en caso de una transmisión del par de giro del mandril al
motor de accionamiento. Estas herramientas eléctricas son en
especial herramientas guiadas a mano.
Del documento DE 198 03 454 A1 se conoce una
taladradora o taladradora percutora guiada a mano en la que el
husillo portabrocas puede acoplarse de forma rígida al giro con la
carcasa de máquina a través de un dispositivo de retención
dispuesto entre el husillo portabrocas, o un eje intermedio unido de
forma giratoria con el husillo portabrocas, donde el dispositivo de
retención se desbloquea automáticamente en caso de una transmisión
del par de giro del motor de accionamiento a la herramienta, y se
bloquea automáticamente en caso de una transmisión del par de giro
del portaherramientas en sentido inverso.
Una taladradora de este tipo tiene la ventaja de
poder sujetar sin llave las herramientas en el portaherramientas, o
separar sin problemas el mandril del husillo portabrocas, siempre
que estén unidos de forma separable, ya que el husillo portabrocas
queda automáticamente bloqueado. El usuario no tiene que realizar
ninguna operación por separado para bloquear el husillo portabrocas.
Asimismo, se puede prescindir también de un dispositivo de
seguridad para impedir la retención del husillo portabrocas
mientras gira, ya que no es posible activar la retención por
separado.
No obstante, la taladradora o taladradora
percutora conocida tiene la desventaja de que no está previsto
ningún dispositivo de seguridad contra sobrecarga que, en caso de
uso indebido, protege el mecanismo de detención por apriete o un
engranaje existente contra sobrecarga cuando se conecta el motor con
el husillo bloqueado. Si se desea prever adicionalmente este
dispositivo de seguridad, es preciso adaptar la carcasa de la
máquina al aumento del espacio de construcción requerido, y se
deben prever apoyos complicados de los ejes.
El objetivo de la presente invención consiste por
lo tanto en modificar una herramienta eléctrica conocida de tal
manera que se prevé a un dispositivo de seguridad contra sobrecarga
y, al mismo tiempo, se requiera sólo un espacio de construcción
reducido, tal como está disponible en herramientas eléctricas
manuales.
De acuerdo con la invención se logra este
objetivo proporcionando una herramienta eléctrica, en especial una
taladradora o taladradora percutora, o una perforadora de
percusión, o una atornilladora donde la herramienta eléctrica
dispone de un acoplamiento de seguridad conmutado por el par de
giro, que está integrado en el mecanismo de detención por apriete.
Gracias a la integración del acoplamiento de seguridad conmutado por
el par de giro, que puede ser en especial un acoplamiento a
fricción, pero también un acoplamiento de cuerpos de bloqueo, en el
mecanismo de detención por apriete se proporciona por un lado una
protección contra sobrecarga del engranaje o del mecanismo de
detención por apriete, y por otro lado se supera la desventaja de
necesitar un espacio relativamente grande en la carcasa de la
máquina, que en general está muy limitado, y de tener que
incorporar adicionalmente apoyos complicados para los ejes si el
acoplamiento de seguridad y el mecanismo de detención por apriete se
prevén por separado.
Debido a la unión del acoplamiento de seguridad y
del mecanismo de detención por apriete en un único componente se
reducen también considerablemente el número de piezas requeridas y
el tiempo de montaje.
De acuerdo con un primer ejemplo de realización
puede estar previsto que la herramienta eléctrica disponga de un
eje intermedio, accionado por el motor de accionamiento y unido con
el husillo a través de un engranaje.
Es ventajoso si el mecanismo de detención por
apriete, con el acoplamiento de seguridad integrado, está dispuesto
en el eje intermedio, ya que el movimiento axial de percusión del
husillo no tiene ninguna influencia perturbadora en la retención del
mismo mediante el mecanismo de detención por apriete. Asimismo, en
el eje intermedio actúan fuerzas inferiores que en el eje principal,
debido a la desmultiplicación que normalmente existe entre el eje
intermedio y el eje principal, por lo que el mecanismo de detención
por apriete puede dimensionarse de forma más reducida.
El mecanismo de detención por apriete puede
comprender una carcasa en la que están dispuestos segmentos de
arrastre, donde el husillo o el eje intermedio, respectivamente,
dispone de elementos de apriete en la zona del mecanismo de
detención por apriete, donde los elementos de apriete o los
segmentos de arrastre, respectivamente, actúan en función del
sentido de transmisión del par de giro (motor de accionamiento /
portabrocas o portabrocas / motor de accionamiento) en los rodillos
de apriete dispuestos en la carcasa.
En especial puede estar previsto que los
elementos de apriete constituyan una parte integrada del eje
intermedio o del husillo, es decir, el eje con forma cilíndrica
dispone de levas en la zona de la carcasa del mecanismo de detención
por apriete, y por cada rodillo de apriete está prevista una leva.
Pueden estar previstos en especial tres rodillos de apriete con los
tres elementos de apriete y segmentos de arrastre correspondientes,
ya que de esta manera se consigue una aplicación especialmente
favorable y uniforme de la fuerza de apriete, junto con un centrado
del mecanismo de detención por apriete. El husillo o el eje
intermedio tiene en este caso una sección transversal poligonal.
Durante una transmisión del par de giro del
husillo o del mandril en sentido al motor de accionamiento, es
decir, al sujetar o aflojar una herramienta, los elementos de
apriete o las levas del eje intermedio o del husillo entran en
contacto con los rodillos de apriete y presionan los mismos contra
la carcasa del mecanismo de detención por apriete. En este estado
se impide un giro del eje intermedio o del husillo por el bloqueo
mediante los rodillos de apriete.
Durante una transmisión del par de giro del motor
de accionamiento en sentido al mandril, es decir, en estado de
servicio, los segmentos de arrastre actúan en los rodillos de
apriete moviéndolos hacia delante en la carcasa durante el giro del
eje, de modo que los rodillos de apriete se encuentran siempre en la
zona entre dos levas del eje intermedio o del husillo. Los rodillos
de apriete circulan en este caso en la carcasa del mecanismo de
detención por apriete.
De acuerdo con otro ejemplo de realización
preferido, que tiene carácter de invención independiente, puede
estar previsto que la transmisión del par de giro del motor de
accionamiento al husillo, o al eje intermedio, esté espacialmente
separada de la transmisión del par de giro del mandril al husillo.
Es decir, el punto de transmisión del par de giro es distinto en
función de si la transmisión se realiza en sentido desde el mandril
o en sentido desde el motor de accionamiento. El mecanismo de
detención por apriete con el acoplamiento de seguridad puede estar
dispuesto entre los dos puntos de transmisión del par de giro.
Finalmente puede estar previsto que el eje
intermedio sea acoplable con el husillo portabrocas a través de por
lo menos dos etapas de engranaje, y que la herramienta eléctrica
esté equipada con marcha a la derecha y a la izquierda.
Más detalles y ventajas de la invención se
desprenden de la representación gráfica y de la siguiente
descripción de una forma de realización preferida, así como de las
reivindicaciones dependientes y de los otros documentos de la
solicitud. En las figuras se muestra:
Fig. 1 Herramienta eléctrica de acuerdo con la
invención, concretamente, una taladradora, de acuerdo con la
invención con vista en corte a través de la carcasa.
Fig. 2 El eje intermedio según la figura 1.
Fig. 3a Vista en corte a lo largo de la línea
D-D en la figura 1 o figura 2 en caso de
accionamiento desde el lado del mandril.
Fig. 3b Vista en corte a lo largo de la línea
E-E en la figura 1 o figura 2 en caso de
accionamiento desde el lado del mandril.
Fig. 4a Vista en corte a lo largo de la línea
E-E en la figura 1 o figura 2 en caso de
accionamiento desde el lado del motor.
Fig. 4b Vista en corte a lo largo de la línea
D-D en la figura 1 o figura 2 en caso de
accionamiento desde el lado del motor.
En la figura 1 se representa una taladradora,
señalada como conjunto con 10, con una carcasa 12 de máquina, un
mandril 14 para sujetar una broca no representada y con un motor de
accionamiento (no representado). La transmisión del par de giro a la
herramienta, en caso de accionar la herramienta por el motor de
accionamiento, se lleva a cabo desde el motor de accionamiento, a
través de un eje 18 de accionamiento, a un eje intermedio 20 y
desde el mismo mediante un engranaje 22 de ruedas dentadas con dos
etapas 22a y 22b del engranaje y una rueda dentada 26, colocada en
el husillo portabrocas 24, que actúa conjuntamente con las etapas
22a y 22b del engranaje, al husillo portabrocas 24, donde el
husillo portabrocas 24 se apoya en ambos lados en la carcasa 12 de
máquina y está unido en un extremo con el mandril 14 en unión a
rosca.
En el eje intermedio 20 está previsto además un
mecanismo de detención por apriete, señalado como conjunto con
30.
El mecanismo de detención por apriete 30 se
explicará a continuación más detalladamente con referencia a la
figura 2. En el eje intermedio 20 están dispuestas en primer lugar
las dos ruedas dentadas 22a y 22b de las dos etapas del engranaje.
Inmediatamente detrás de la primera etapa 22a del engranaje se
encuentra el mecanismo de detención por apriete 30. El mecanismo de
detención por apriete 30 comprende una carcasa 32, constituida por
un aro de retención 31 y un disco 38, el disco 38 cierra la carcasa
32 en sentido a la primera etapa 22a del engranaje. El aro de
retención tiene en su circunferencia exterior dos nervios 32s que
se introducen en ranuras 12n en la carcasa 12 de máquina, por lo que
el aro está unido de forma asegurada contra giro con la carcasa 12
de máquina. Asimismo, el mecanismo de detención por apriete 30
comprende un manguito de conmutación 34, dispuesto con holgura en el
eje intermedio 20 y unido con el eje intermedio 20 en unión
positiva. El eje intermedio 20 dispone para este fin de ranuras 20n
en su extremo opuesto al engranaje en las que se introducen los
nervios 34s correspondientes del manguito de conmutación 34. Es
posible girar el manguito de conmutación 34 en cierta medida
(holgura) frente al eje intermedio 20 antes de que se haga efectiva
la unión positiva. Los nervios 34s del manguito de conmutación 34
están dispuestos en un extremo libre del manguito de conmutación 34
(en el dibujo a la izquierda). El manguito de conmutación 34 lleva
en su extremo opuesto (en el dibujo a la derecha) una brida 34f
continua, que sobresale en sentido radial, cuyo lado opuesto al
extremo libre del manguito de conmutación 34 se apoya en el aro de
retención 31 del mecanismo de detención por apriete 30. Asimismo, la
brida 34f del manguito de conmutación 34 forma tres segmentos de
arrastre 34m, configurados de forma equidistante en la
circunferencia de la brida 34f del manguito de conmutación 34, que
se extienden hacia dentro de la carcasa 32, es decir, los segmentos
de arrastre están dispuestos en sentido axial con respecto al eje
intermedio 20.
En la carcasa están dispuestos rodillos de
apriete 36 entre los tres segmentos de arrastre 34m. El eje
intermedio 20 no tiene en la zona de la carcasa 32 una sección
transversal circular, sino que de forma equidistante en la
circunferencia del eje intermedio 20 están formados tres elementos
de apriete en forma de levas 20k. De esta manera, la sección
transversal del eje intermedio 20 tiene en la zona de la carcasa 34
una sección transversal poligonal. El eje intermedio 20 tiene en la
zona de la carcasa 32 una sección transversal mayor que en la zona
en la que está dispuesta el manguito de conmutación 34 en el eje
intermedio. La unión entre las levas 20k forma en lo esencial una
superficie recta 20f. El diámetro de los rodillos de apriete 36 es
ligeramente inferior a la distancia entre el centro de la
superficie 20f y el aro de retención 31, de modo que los rodillos
de apriete pueden girar libremente en la zona de la superficie
20f.
Cuando los cuerpos de apriete 36 se encuentran en
estado de giro libre, están dispuestos en lo esencial en la zona de
las superficies rectas 20f del eje intermedio 20. Se encuentran en
contacto con los segmentos de arrastre 34m que desplazan los
rodillos de apriete 36 delante de sí cuando el eje intermedio 12
está accionado y gira.
En el caso de bloqueo, cuando el eje intermedio
20 es accionado desde la dirección del mandril 14, el eje
intermedio 20 gira de tal manera que los segmentos de arrastre 34m
ya no se encuentran en contacto con los rodillos de apriete 36, de
modo que las levas 20k, que en el caso de giro libre se encuentran
en lo esencial en la zona de los segmentos de arrastre 34m, giran
con respecto a los segmentos de arrastre 34m, entran en contacto con
los rodillos de apriete 36, presionan los rodillos de apriete 36
contra la carcasa 32 y los bloquean en la misma, por lo que el eje
intermedio 12 ya no puede girar más.
El mecanismo de detención por apriete 30
comprende además un acoplamiento a fricción 39, el par de giro, que
se puede transmitir, está determinado por la tensión previa de los
resortes de disco 40a y 40b.
La transmisión de la fuerza de accionamiento al
eje intermedio 20 se lleva a cabo a través de un eje de
accionamiento 18 del motor, representado en la figura 1 y engranado
con una rueda cilíndrica 42. Tanto el eje de accionamiento 18 del
motor como la rueda cilíndrica 42 tienen un dentado exterior 42z y
18z engranado entre sí. Entre la rueda cilíndrica 42 y el manguito
de conmutación 34 existe una unión por fricción a través del
acoplamiento a fricción 39.
En el caso de un par de giro, superior al par de
giro admisible del acoplamiento a fricción 39, la fuerza de
fricción entre el manguito de conmutación 34 y la rueda cilíndrica
42 ya no es suficiente y la rueda cilíndrica 42 gira frente al
manguito de conmutación 34, por lo que termina la transmisión de
fuerza al eje intermedio.
De esta manera se evita una destrucción del
mecanismo de detención por apriete si, por ejemplo a causa de una
broca agarrotada, el husillo portabrocas 24 ya no puede girar
mientras que el motor sigue en marcha.
Para proteger el mecanismo de detención por
apriete con seguridad contra daños, y para ahorrar espacio de
construcción, se han separado espacialmente los puntos de
transmisión del par de giro. La transmisión de fuerza del motor al
eje intermedio 20 se lleva a cabo en la zona de la línea
E-E a través de los nervios 34s del manguito de
conmutación 34 que entran en contacto con las paredes de las ranuras
20n del eje intermedio y las arrastran en su movimiento
giratorio.
Por otro lado, la fuerza se transmite, en caso de
accionamiento desde el lado del mandril, directamente del eje
intermedio 20 a través de las levas 20k a los rodillos de apriete
36 y a la carcasa 32, por lo que el manguito de conmutación 34 con
los segmentos de arrastre 34m queda libre de carga. El punto de
transmisión se encuentra en la zona de la línea
D-D.
Los distintos estados de accionamiento se
explicarán a continuación más detalladamente con referencia a las
figuras 3a, 3b y 4a, 4b.
En las figuras 3a y 3b se muestran vistas en
corte a lo largo de las líneas D-D y
E-E en caso de accionamiento desde el lado del
mandril 14, con el husillo portabrocas 24 girando a la derecha.
Este estado se alcanza mediante giro del husillo portabrocas 24
desde el lado del mandril 14, por ejemplo, para sujetar una nueva
herramienta de taladrar en el mandril 14. El movimiento del husillo
portabrocas 24 se transmite al eje intermedio 20 a través de la
rueda dentada 26, que está engranada con una de las ruedas dentadas
22a ó 22b del eje intermedio 20. El eje intermedio 20 gira hasta
que las levas 20k entren en contacto con los rodillos de apriete
36, presionándolos contra la carcasa 32. El eje intermedio 20 se
mueve en relación con el casquillo 34 con sus segmentos de arrastre
34m. En este caso de accionamiento, los segmentos de arrastre 34m
no se encuentran en contacto con los rodillos de apriete 36. La
carcasa 32 está fijada de forma rígida con respecto al giro con la
carcasa 12 de máquina a través de nervios 32s que encajan en
ranuras 12n de la carcasa 12 de máquina. Una vez bloqueados los
rodillos de apriete 36, ya no es posible girar más el eje intermedio
20.
Como se desprende de la figura 3b, los nervios
34s configurados en la zona E-E sólo entran en
contacto con los lados de las ranuras 20n después de haber
alcanzado el estado de bloqueo. Es decir, en caso de accionamiento
desde el lado del mandril se bloquean los rodillos de apriete 36, a
través del eje intermedio 20, antes de que sea posible transmitir
el par de giro del eje intermedio 20 al manguito de conmutación 34
y girar los segmentos de arrastre 34m.
En caso de accionamiento desde el lado del
portabrocas, las levas 20k del eje intermedio 20 se adelantan con
respecto a los segmentos de arrastre 34m en el manguito de
conmutación 34. El bloqueo se produce antes de que el manguito de
conmutación 34, una vez superada una determinada holgura, establezca
una unión positiva con el eje intermedio 20.
Por lo tanto, la transmisión del par de giro en
caso de accionamiento desde el lado del mandril se lleva a cabo en
la zona de la línea de corte D-D del mecanismo de
detención por apriete 30.
Si el accionamiento se lleva a cabo desde el lado
del motor (estado de servicio), el manguito de conmutación 34,
acoplado con el motor a través de la rueda dentada cilíndrica 42,
entra en contacto con el eje intermedio 20 a través de la unión por
ranura y nervio 20n, 34s. Como consecuencia, los segmentos de
arrastre 34m del manguito de conmutación 34 se adelantan, debido a
la holgura entre el manguito de conmutación 34 y el eje intermedio
20, a las levas 20k del eje intermedio 20 hasta que los segmentos
de arrastre 34m actúen sobre los rodillos de apriete 36,
manteniéndolos en la zona de las superficies rectas 20f entre las
levas 20k del eje intermedio 20. Los rodillos de apriete 36 giran
por lo tanto junto con los segmentos de arrastre 34m en la carcasa
32.
La fuerza se transmite, en caso de accionamiento
desde el lado del motor, en la zona de la línea de corte
E-E.
La transmisión del par de giro está por lo tanto
espacialmente separada, en función de la dirección desde la que se
realiza (desde el lado del mandril o desde el lado del motor).
Como se desprende de las figuras 1 y 2, el
acoplamiento a fricción 39 está dispuesto entre los dos puntos de
transmisión E-E y D-D de modo que,
en caso de sobrecarga desde el lado del motor, se desengancha el
acoplamiento a fricción 39 y evita una destrucción del mecanismo de
detención por apriete 30. Resulta especialmente favorable colocar
el acoplamiento a fricción 39 delante del dispositivo de bloqueo
del mecanismo de detención por apriete 30, visto desde el lado del
motor.
Claims (10)
1. Herramienta eléctrica, en especial una
taladradora o taladradora percutora, una perforadora percutora o
una atornilladora, con una carcasa (12) de máquina, con un motor de
accionamiento para accionar un husillo (24), con un mandril (14)
unido con el husillo (24) para sujetar una herramienta, con un
mecanismo de detención por apriete (30), en la que el husillo (24)
puede ser bloqueado contra giro frente a la carcasa (12) de máquina
mediante el mecanismo de detención por apriete (30), donde el
mecanismo de detención por apriete (30) libera automáticamente el
husillo (24) en caso de una transmisión del par de giro del motor
de accionamiento al mandril (14) y bloquea automáticamente el
husillo (24) frente a la carcasa (12) de máquina en caso de una
transmisión del par de giro del mandril (14) al motor de
accionamiento, caracterizada porque la herramienta eléctrica
(10) dispone de un acoplamiento de seguridad (39) conmutado por el
par de giro, estando el acoplamiento de seguridad (39) integrado en
el mecanismo de detención por apriete (30).
2. Herramienta eléctrica de acuerdo con la
reivindicación 1 caracterizada porque está previsto un eje
intermedio (20), accionado por el motor de accionamiento y unido
con el husillo (24) a través de un engranaje (22a, b, 26).
3. Herramienta eléctrica de acuerdo con la
reivindicación 2 caracterizada porque el mecanismo de
detención por apriete (30), junto con el acoplamiento de seguridad
(39) integrado, está dispuesto en el eje intermedio (20).
4. Herramienta eléctrica de acuerdo con una de
las reivindicaciones 2 a 3 caracterizada porque el mecanismo
de detención por apriete (30) dispone de una carcasa (32) en la que
están dispuestos segmentos de arrastre (34m), y el husillo (24) o el
eje intermedio (20), respectivamente, dispone de elementos de
apriete (20k) en la zona del mecanismo de detención por apriete (30)
donde, en función del sentido de transmisión del par de giro, los
elementos de apriete (20k) o los elementos de arrastre (34m) actúan
en rodillos de apriete (36) situados en la carcasa (32).
5. Herramienta eléctrica de acuerdo con la
reivindicación 4 caracterizada porque los elementos de
apriete (20k) presionan, en caso de una transmisión del par de giro
del mandril (14) en sentido al motor de accionamiento, los rodillos
de apriete (36) contra la carcasa (32) del mecanismo de detención
por apriete (30).
6. Herramienta eléctrica de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 5 caracterizada porque en caso de una
transmisión del par de giro del motor de accionamiento en sentido
al mandril (14), los segmentos de arrastre (34m) liberan los
rodillos de apriete (36) de tal manera que giran en la carcasa
(32).
7. Herramienta eléctrica de acuerdo con una de
las reivindicaciones 2 a 6 caracterizada porque la
transmisión del par de giro (E-E) del motor de
accionamiento al husillo (24) o al eje intermedio (20) está
espacialmente separada de la transmisión del par de giro
(D-D) del mandril (14) al husillo (24) o al eje
intermedio (20), y el mecanismo de detención por apriete (30) con
el acoplamiento de seguridad (39) está dispuesto entre los dos
puntos de transmisión del par de giro (E-E;
D-D).
8. Herramienta eléctrica de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el
acoplamiento de seguridad (39) es un acoplamiento a fricción.
9. Herramienta eléctrica de acuerdo con una de
las reivindicaciones 2 a 7 caracterizada porque el eje
intermedio (20) es acoplable con el husillo (24) a través de por lo
menos dos etapas de engranaje (22a, 22b, 26).
10. Herramienta eléctrica de acuerdo con una de
las reivindicaciones anteriores caracterizada porque está
equipada con marcha a la derecha y con marcha a la izquierda.
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