ES2216624T3 - Conjunto portaherramientas. - Google Patents

Abstract

Aparato para el mantenimiento liberable de un portaherramientas (25) que tiene una superficie bloqueable y una superficie liberable, aparato que comprende: a) un miembro de soporte de herramienta (15) que tiene una superficie dirigida hacia delante (35) y un taladro (40) a lo largo de un eje longitudinal (L), en el que el taladro intersecta la superficie dirigida hacia delante (35) y se extiende por detrás de ella para recibir el portaherramientas (25); y b) un perno actuador (20) posicionado dentro del miembro de soporte de la herramienta (15) y movible alternativamente entre una posición de bloqueo y una posición de liberación a lo largo de un eje radial (R1) con relación al eje longitudinal (L) para bloquear o eyectar la espiga (30) dentro o a partir del miembro de soporte de la herramienta, caracterizado porque el perno actuador (20) tiene un segmento de bloqueo (95) para apoyarse y empujar hacia atrás la superficie de bloqueo (130) de la espiga (30) para bloquear el portaherramientas(25) dentro del miembro de soporte de la herramienta (15).

Description

Conjunto portaherramientas.

La invención se refiere a un aparato para el mantenimiento liberable de un portaherramientas, tal como se ha definido en el preámbulo de la reivindicación 1, y a un portaherramientas tal como se ha definido en el preámbulo de la reivindicación 22.

Antecedentes de la invención

Durante las operaciones de maquinado realizadas sobre una pieza a trabajar, la minimización del tiempo de inactividad de una máquina herramienta en un entorno de producción es crítica para el éxito de una instalación de fabricación. Históricamente, una causa principal de tal tiempo de inactividad era el tiempo necesario para cambiar las herramientas de corte dañadas o desgastadas que son usadas por la máquina herramienta. Una herramienta de corte es mantenida por un portaherramientas, que se monta típicamente dentro de un husillo o miembro de soporte de la herramienta. Cuando hay que sustituir la herramienta de corte, se retira del husillo todo el portaherramientas con la herramienta de corte. Una serie de acoplamientos comerciales permiten conectar y desconectar rápidamente el portaherramientas a/y desde el husillo para acelerar el proceso de cambio de herramientas. Uno de tales dispositivos es el "Aparato para mantener una espiga de portaherramientas" descrito en la patente estadounidense número 4.736.659 de la que es cotitular el propietario de la presente solicitud y que se incorpora aquí como referencia. El aparato descrito en esa patente usa dos bolas de bloqueo que son empujadas radialmente hacia fuera dentro de un miembro de soporte de la herramienta para introducirse en aberturas de la espiga de un portaherramientas. Si bien esta disposición es eficiente y permite retirar o sujetar el portaherramientas a un miembro de soporte de herramienta en una pequeña cantidad de tiempo, el diseño de esta disposición puede limitar su aplicación a los portaherramientas que tienen una anchura de una pulgada (25,4 mm) o mayor. Dado que muchas aplicaciones industriales requieren el uso de una herramienta de corte que hay que montar sobre un portaherramientas mucho más pequeño, existe la necesidad de un sistema rápido de cambio del portaherramientas por un portaherramientas que tenga una anchura de menos de una pulgada (25,4 mm). Tal sistema debe tener no solamente un diseño compacto, sino que debe proporcionar además una rápida conexión y desconexión del portaherramientas respecto del miembro de soporte de la herramienta de una manera eficaz que lo haga práctico para su uso por un operador de la máquina herramienta.

US-A-4.726.268 muestra un aparato de apriete para mantener una espiga de portaherramientas de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 22. El aparato de apriete utiliza dos mandíbulas de apriete movibles, radialmente alternativas, que son movidas por un perno que tiene secciones de rosca diferentes, cada una de las cuales se acopla con una de las mandíbulas de apriete.

El sistema descrito a continuación es un sistema de utillaje de cambio rápido por el que se sujeta un portaherramientas dentro de un miembro de soporte de la herramienta utilizando una ferretería sencilla que permite reducir notablemente el tamaño del portaherramientas así como del miembro de soporte del portaherramientas con respecto a otros sistemas rápidos de cambio de herramienta comercialmente disponibles.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un aparato para el mantenimiento liberable de un portaherramientas tal como se ha definido en la reivindicación 1 y un portaherramientas tal como se ha definido en la reivindicación 22.

El aparato para mantener de forma liberable una espiga de portaherramientas, que tiene una superficie bloqueable y una superficie liberable, comprende un miembro de soporte de la herramienta que tiene una superficie dirigida hacia delante y un taladro a lo largo de un eje longitudinal. El taladro intersecta la superficie dirigida hacia delante y se extiende por detrás de ella para recibir la espiga del portaherramientas. El aparato se compone también de un perno actuador posicionado dentro del miembro de soporte de la herramienta y movible alternativamente entre una posición de bloqueo y una posición de liberación a lo largo de un eje radial con relación al eje longitudinal para bloquear o eyectar la espiga del portaherramientas dentro/o a partir del miembro de soporte de la herramienta. El perno actuador tiene un segmento de bloqueo para apoyarse y empujar hacia atrás la superficie de bloqueo de la espiga para bloquear el portaherramientas dentro del miembro de soporte de la herramienta.

El portaherramientas puede montarse en un taladro del miembro de soporte de la herramienta que tiene un eje longitudinal, una superficie dirigida hacia delante que se sujeta dentro del taladro por un perno actuador movible en un movimiento alternativo a lo largo de un eje radial. El perno tiene un segmento de liberación y un segmento de bloqueo.

El portaherramientas se compone de un extremo anterior sobre el que se monta una herramienta de corte, una espiga adyacente/y conectada a una cara de tope dirigida hacia atrás y que se extiende hacia atrás, lejos del extremo anterior. La espiga está perforada por una perforación bloqueable y una perforación liberable en dos emplazamientos espaciados circunferencialmente. La perforación bloqueable tiene una superficie bloqueable que es empujada hacia atrás cuando por el segmento de bloqueo del perno actuador se mueve el perno actuador en una dirección radial. La perforación liberable tiene una superficie liberable que es empujada hacia delante por la superficie liberadora del perno actuador cuando es movido el perno actuador en una dirección radial opuesta. La espiga tiene una hendidura en una región situada por detrás de cada una de las perforaciones que se extiende hacia el extremo de la espiga para permitir el acceso de la varilla actuadora a cada una de las perforaciones.

Una combinación para montar un portaherramientas dentro de un taladro en el interior de una superficie dirigida hacia delante de un miembro de soporte de la herramienta comprende una espiga en una porción posterior del portaherramientas que se extiende hacia atrás dentro del taladro del miembro de soporte de la herramienta. La espiga es perforada por una perforación bloqueable y una perforación liberable en dos emplazamientos circunferencialmente espaciados. Una superficie bloqueable de la perforación bloqueable puede ser cogida por el segmento de bloqueo del perno actuador para bloquear la espiga dentro del portaherramientas. Una superficie liberable de la perforación liberable puede ser cogida por la superficie liberadora del perno actuador para eyectar la espiga del portaherramientas. El perno actuador tiene un segmento de bloqueo y un segmento liberador en el que el perno actuador es movible alternativamente entre una posición bloqueada, en la que el segmento de bloqueo del perno actuador se pone en contacto con la superficie de bloqueo de la perforación bloqueable de la espiga y una posición liberada en la que el segmento liberador del perno actuador se pone en contacto con la superficie liberable de la perforación liberable de la espiga.

Breve descripción de los dibujos

El rasgo precedente así como otros rasgos y ventajas de la invención resultarán evidentes al considerar la descripción detallada a la vista de los diversos dibujos, en los que:

la figura 1 es una vista es perspectiva despiezada del conjunto portaherramientas de acuerdo con la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva ensamblada del conjunto portaherramientas de acuerdo con la presente invención;

la figura 3 es una vista lateral del perno actuador;

la figura 4 es una vista en sección a lo largo de las flechas 4-4 de la figura 2 para ilustrar el aparato en la posición bloqueada;

la figura 5 es una vista en sección similar a la de la figura 4, pero mostrando la disposición con el perno actuador en la posición subida para expulsar el portaherramientas del miembro de soporte de la herramienta;

la figura 6 es una vista en sección de la espiga del portaherramientas tomada a lo largo de las flechas 6-6 de la figura 1;

la figura 7 es una vista superior de la espiga del portaherramientas de la figura 6 tomada a lo largo de las flechas 7-7;

la figura 8 es una vista de la espiga del portaherramientas ilustrada en la figura 6, tomada a lo largo de las flechas 8-8; y

la figura 9 es una vista en perspectiva de una espiga de portaherramientas, que no ha sido todavía maquinada con vistas a ningún uso particular.

Descripción de la realización preferida

Las figuras 1 y 2 muestran vistas en perspectiva de la presente invención en una disposición despiezada y una disposición ensamblada, respectivamente. En general, el aparato 10 se compone de un miembro de soporte de herramienta 15, un perno actuador 20 y un portaherramientas 25 que tiene una espiga 30, que puede ser tubular con una forma cilíndrica. Sin embargo, la presente invención se propone sujetar la espiga 30 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15 y por consiguiente la espiga 30 y el taladro 40 pueden tener cualquier número de formas diferentes (incluida la cuadrada, rectangular, triangular y trocoidal) suficiente para acomodar al perno actuador 20 aquí descrito. El portaherramientas 25 puede tener una porción de soporte 26 con un receptáculo 27 para recibir una pieza postiza de corte (no mostrada) en su interior. Sin embargo, el portaherramientas 25 es presentado con fines ilustrativos solamente y, como se dirá más adelante, la espiga 30 de la presente invención puede usarse con una cualquiera de una variedad de configuraciones unidas a la espiga 30. Por consiguiente, el término portaherramientas aquí usado debería abarcar cualquier configuración sujeta al miembro de soporte de la herramienta 15 a través de la espiga 30.

El miembro de soporte de la herramienta 15 tiene una superficie dirigida hacia delante 35 y un taladro 40 a lo largo de un eje longitudinal L. La superficie 35 puede casar con una superficie de tope posterior opuesta 45 en el portaherramientas 25 y las superficies pueden ser, entre otras formas, cónicas o planares para contactarse mutuamente de forma coincidente. El taladro 40 se extiende por detrás a partir de la superficie dirigida hacia delante 35 para recibir la espiga de portaherramientas tubular 30 del portaherramientas 25. El perno actuador 20 se posiciona dentro del miembro de soporte de la herramienta 15 a lo largo de un eje radial R1 con relación al eje longitudinal L para bloquear la espiga de portaherramientas tubular 30 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15 o para eyectar la espiga de portaherramientas tubular 30 del miembro de soporte de la herramienta 15. El perno actuador 20 se posiciona dentro de un pasillo 50, que se extiende a través del miembro de soporte de la herramienta 15 a lo largo del eje radial R1, definiendo así una primera abertura 55 y una segunda abertura 60 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15 en el que la segunda abertura 60 es diametralmente opuesta a la primera abertura 55.

El perno actuador 20 es movible alternativamente entre una posición de bloqueo y una posición de liberación a lo largo del eje radial R1. Como se explicará, en una posición, el perno actuador 20 sujeta la espiga tubular 30 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15 y, en una segunda posición, el perno actuador 20 eyecta la espiga tubular 30 del miembro de soporte de la herramienta 15.

Aunque hay otros diseños disponibles para mover alternativamente el perno actuador 20 a lo largo del eje radial R1, en la disposición ilustrada en la figura 1, la primera abertura 55 tiene un primer diámetro de abertura D1 con roscas 63 que se acoplan por coincidencia con roscas 64 del exterior de la brida de bloque 65 del perno actuador 20. La brida de bloqueo 65 tiene el mismo diámetro D1. De esta manera, el perno actuador 20 es movible alternativamente a lo largo del eje radial R1 por rotación del perno actuador 20 en la dirección apropiada. La segunda abertura 60 tiene un segundo diámetro de abertura D2 que recibe la brida liberadora 70 en el perno actuador 20 de tal modo que la primera abertura 55 y la segunda abertura 60 actúen para proporcionar soporte al perno actuador 20 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15. Adicionalmente, como se ha ilustrado en la figura 1, se puede suprimir una parte de la espiga 30 para prever una superficie superior 32 en la espiga 30. Esto rebaja el perfil de la espiga 30 permitiendo que la brida de bloqueo 65 descienda más dentro del pasillo 50 cuando la espiga 30 está en el taladro 40. Ventajosamente, esto permite que tanto la brida de bloqueo 65 como la primera abertura 55 tengan más profundidad, lo que a su vez permite un mayor número de roscas activas 63, 64 entre la brida de bloqueo 65 y la primera abertura 55 mientras se mantiene el mismo paso de rosca. Con un mayor número de roscas activas 63, 64, el perno actuador 20 puede tolerar mejor cargas superiores a lo largo del eje radial R1. La disposición despiezada de la figura 1 es mostrada ensamblada en la figura 2.

Dirigiendo la atención al perno actuador 20, como se ha ilustrado en la figura 3, el perno actuador 20 tiene la apariencia general de un reloj de arena y se compone de un árbol 75 que tiene un primer extremo 77 y un segundo extremo 80 que pueden conectarse por separado al árbol 75 o pueden formar una pieza enteriza. Una cabeza de perno actuador 85 tiene en su interior una cavidad hexagonal 90 para recibir una herramienta para girar el perno actuador 20. En la alternativa, sería aceptable cualquier configuración que recibiese una herramienta para girar el perno actuador 20 y tales configuraciones son bien conocidas por los expertos en el arte de diseñar elementos de fijación rotativos.

De interés particular en el perno actuador 20 son la brida de bloqueo 65 y la brida de liberación 70. La brida de bloqueo 65 tiene un segmento de bloqueo 95 que presenta una superficie de cuña 100 extendida alrededor del perímetro del perno actuador 20. Con fines de discusión, el perno ilustrado en la figura 3 será referenciado por tener una mitad anterior de perno 110 y una mitad posterior de perno 115, como se ha ilustrado por flechas en las figuras 1 y 3. Cuando se desplaza el perno actuador 20 en la dirección descendente, la superficie de cuña 100 del segmento de bloqueo 95, localizada en la mitad posterior 115 del perno actuador 20, se acopla con la espiga tubular 30 (no mostrada), y la empuja en la dirección hacia atrás. Por otro lado, la brida de liberación 70 en el segundo extremo 80 del perno actuador 20 tiene un segmento de liberación 120 con una superficie de cuña 125 extendida alrededor de la periferia del perno actuador 20. La superficie de cuña 125 se acopla con la espiga tubular 30 a lo largo de la mitad anterior 110 del perno actuador 20 para empujar la espiga tubular 30 (no mostrada) desde el miembro de soporte de la herramienta 15.

La figura 4 ilustra una sección transversal del aparato a lo largo de las flechas "4-4" de la figura 2 en la condición bloqueada. La espiga tubular 30 del portaherramientas 25 se inserta dentro del taladro 40 del miembro de soporte de la herramienta 15. El perno actuador 20 se mueve hacia abajo, como se indica por la flecha DN, dentro del pasillo 50 para que la superficie de cuña 100 se ponga en contacto con una superficie bloqueable 130 alrededor de una perforación bloqueable 135 dentro de la espiga tubular 30 del portaherramientas 25. Como se ha ilustrado en la figura 4, la espiga tubular 30 está provista, en la región de la superficie de cuña 100 del segmento de bloqueo 95 en la mitad anterior 110 del perno actuador 20, de holgura suficiente C1 para evitar el contacto con el segmento de bloqueo 95. De este modo, todo el contacto entre la espiga 30 y el perno actuador 20 se producirá en la mitad posterior 115 del perno actuador 30 proporcionando así una fuerza de retroceso sobre la espiga 30 dentro del taladro 40 del miembro de soporte de la herramienta 15.

La figura 5 ilustra una vista en sección transversal del aparato en la posición liberada de forma que el perno actuador 20 eyecta la espiga tubular 30 del miembro de soporte de la herramienta 15. En este caso, el perno actuador 20 se mueve hacia arriba, como se ha indicado por la flecha UP, y la brida de liberación 70 se acopla con la espiga 30 para eyectar el portaherramientas 25 del miembro de soporte de la herramienta 15. Específicamente, la superficie de cuña 125 del segmento de liberación 120 se mueve hacia arriba contra una superficie liberable 140 dentro de una perforación liberable 145 de la espiga tubular 30. Contrariamente al segmento de bloqueo 95, que se acopla con la espiga 30 en la mitad posterior 115 del perno actuador 20, el segmento de liberación 120 se acopla con la superficie liberable 140 en la mitad anterior 110 del perno actuador 20. Al actuar así, las fuerzas generadas por el perno actuador 20, actuarán para eyectar la espiga tubular 30 del miembro de soporte de la herramienta 15. Se ha previsto suficiente holgura C2 entre la espiga 30 y el segmento de liberación 120 en la mitad posterior 115 del perno actuador 20 de forma que no exista contacto entre la superficie de cuña 125 del segmento de liberación 120 con la espiga 30 en la mitad posterior 115 del perno actuador 20. De este modo, cuando se mueve el perno actuador 20 en una dirección descendente DN (figura 4), la superficie bloqueable 130 de la perforación bloqueable 135 se acopla para sujetar la espiga 30 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15. Por otro lado, cuando se mueve el perno actuador 20 en la dirección ascendente UP (figura 5), la superficie liberable 140 de la perforación liberable 145 se acopla con la superficie de cuña 125 del segmento de liberación 120 en la mitad anterior 110 del perno actuador 20 para eyectar así la espiga 30 del miembro de soporte de la herramienta 15.

La figura 6 ilustra una sección transversal detallada de la espiga 30 del portaherramientas 25. La perforación bloqueable 135 y la perforación liberable 145, también ilustradas en las figuras 7 y 8 respectivamente, se extienden a lo largo del eje radial R1 de tal modo que la superficie bloqueable 130, que como se ha ilustrado en la figura 6 pueda ser de forma cónica, se posicione en el lado posterior 115 del eje radial R1 y la superficie liberable 140 se posicione en el lado anterior 110 del eje radial R1. Por consiguiente, el perno actuador 20 empujará la espiga 30 a la izquierda cuando es cogida la superficie bloqueable 130 y empujará la espiga 30 a la derecha cuando es cogida la superficie liberable 140.

Se debería hacer notar que la superficie de tope posterior 45 de la figura 6 define una forma cónica, y en este caso, la superficie dirigida hacia delante 35, de la figura 1 del miembro de soporte de la herramienta 15 tendría una forma cónica coincidente 37 para recibir un portaherramientas 25 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15.

La figura 7 ilustra una vista superior de la espiga 30 a lo largo de las flechas "7-7" de la figura 6. Con fines ilustrativos, el eje radial R1 se extiende fuera de la página y es ilustrado como un punto dentro de la perforación bloqueable 135. Un tercer eje R2 es perpendicular al eje radial R1 y al eje longitudinal L. El segmento de bloqueo 95 del perno actuador 20 está mostrado en vista transparente. El segmento de bloqueo 95 se acopla con la superficie bloqueable 130 de la espiga 30, como se ha mostrado por el sombreado CH, en la figura 7. La porción cogida de la superficie bloqueable 130 se extiende parcialmente alrededor y se acopla con la perforación bloqueable 135 desde un emplazamiento situado por detrás del eje radial R2 del perno actuador 20 para formar con el eje radial R2 un ángulo C de entre 5-80º, siendo preferido un ángulo comprendido entre 50 y 60º.

Una hendidura 150 se extiende por detrás de la perforación bloqueable 135 y desempeña dos funciones. En primer lugar, la hendidura 150 se extiende completamente a través de la espiga 30 y permite a la espiga 30 insertarse alrededor del perno actuador 20 dentro del miembro de soporte de la herramienta 15. Adicionalmente, la espiga 150 permite al hendidura 155 y al lado 160 de la espiga 30 expandirse radialmente hacia fuera al mismo tiempo que la espiga 30 es empujada en la dirección posterior 115 cuando es empujado el segmento de bloqueo 95 contra la superficie bloqueable 130 de la espiga 30.

El área de la perforación bloqueable 135 en la mitad anterior 110 del eje radial R1 es provista de suficiente holgura para asegurar que el segmento de bloqueo 95 no se ponga nunca en contacto con la perforación de bloqueo 135 en una dirección hacia delante 110 del eje radial R1. Como se ha dicho anteriormente, para esto se ha previsto el área de holgura C1.

Se debería hacer notar que la línea central del segmento de bloqueo 95 es coaxial con el radio R de la superficie bloqueable 130. Esto permite que el segmento de bloqueo 95, que es cónico, se acople completamente con la superficie bloqueable 130, que es también cónica. Tal disposición permitirá fuerzas relativamente importantes entre la superficie de bloqueo 95 y la superficie bloqueable 130 ya que la fuerza generada se distribuirá por el área de contacto entre las dos superficies.

La figura 8 ilustra una vista inferior de la espiga 30 a lo largo de las flechas "8-8" de la figura 6 mirando hacia arriba dentro de la perforación liberable 145. Igual que en la figura 7, el eje radial R1 se ha indicado como un punto y un tercer eje marcado R2 se ha extendido en una dirección perpendicular al eje radial R1 y al eje longitudinal L.

El segmento de liberación 120 del perno actuador 20 (no mostrado) ha sido ilustrado en vista transparente. El segmento de liberación 120 tiene una línea central RP que puede ser coaxial con el eje radial R1. Sin embargo, como se ha ilustrado en la figura 8 la línea central RP de la perforación liberable 145 se desvía a la izquierda en una cantidad "d". En consecuencia, la superficie cónica del segmento de liberación 120 se pone en contacto con la superficie de liberación cónica 140 a lo largo de una línea coincidente con el eje longitudinal L como se muestra por la línea de contacto gruesa 170.

El propósito de esto es doble, primeramente, ello impide el acoplamiento de liberación 120 contra los lados de la perforación liberable 145 a lo largo del eje R2. Este contacto extendería el lado de la espiga 155 y el lado de la espiga 160 radialmente hacia fuera de la hendidura 152 entre ellas y contra el taladro (no mostrado) del miembro de soporte del portaherramientas. Esto tendería a retener la espiga dentro del taladro del miembro de soporte del portaherramientas e impediría la expulsión de la espiga. Igualmente, desplazando la superficie liberable 140 con relación al segmento de liberación 120 es posible posicionar intencionadamente la línea de contacto 170 entre estas dos superficies directamente a lo largo del eje longitudinal L. Esto proporciona una fuerza directamente a lo largo del eje longitudinal L para expulsar efectivamente la espiga 30 del miembro de soporte de la herramienta 15.

Es posible que la línea central RP de las perforaciones liberables 145 sea coaxial con el eje radial R1. En tales circunstancias debe existir un área de holgura en la superficie liberable 140 por detrás del eje radial R2. Esto permitirá que el perno actuador 20 ejerza una fuerza sobre la espiga 30 en la dirección de avance 110 del mismo modo que el perno actuador 20 ejerce una fuerza sobre la espiga 30 en la dirección hacia atrás 115 para sujetar la espiga 30.

Pasando a las figuras 3 y 4, la superficie de cuña 100 del segmento de bloqueo 95 forma un ángulo A con el eje radial R1. El intervalo del ángulo A puede estar comprendido entre 10-60º con un ángulo preferido de 30º. La perforación bloqueable 135 (figura 4) de la espiga 30 tiene una superficie bloqueable 130 que forma el mismo ángulo A entre la superficie bloqueable 130 y el eje radial R1.

Prestando atención a las figuras 3 y 5, la superficie de cuña 125 del segmento de liberación 120 forma un ángulo B con el eje radial R1. El ángulo B puede tener un intervalo comprendido entre 10-60º y un ángulo preferido de 45º. Adicionalmente, la superficie de liberación 140 de la perforación liberable 145 (figura 5) forma el mismo ángulo B con el eje radial R1.

Pasando a la figura 1, en una realización preferida, la superficie de cuña 100 del segmento de bloqueo 95 y la superficie de cuña 125 del segmento de liberación 120 del perno actuador 20 son de forma cónica. En consecuencia, en la realización preferida, la superficie bloqueable 130 (figuras 1 y 4) de la perforación bloqueable 135 en la espiga 30 y la superficie liberable 140 (figura 5) de la perforación liberable 145 son también cónicas.

Pasando a la figura 3, se debería hacer notar que el árbol 75 del perno actuador 20 tiene una sección central 185 con un primer diámetro D3 y un segundo diámetro D4. Esto diámetros no son iguales y en general corresponden a la anchura W1 (figura 7) de la hendidura 150 asociada con la perforación bloqueable 135 y con W2 (figura 8) de la hendidura 152 asociada con la perforación liberable 145. Esto proporciona una disposición a prueba de error por la que la espiga tubular 30 puede insertarse alrededor del perno actuador 20 en una sola orientación. La anchura de una hendidura es mayor que la anchura del perno actuador 20 en una región del perno 20 pero menor que la anchura del perno actuador 20 en otra región del perno actuador 20 proporcionando así una seguridad contra errores para insertar la espiga del portaherramientas 30 dentro del taladro en una orientación predeterminada.

Adicionalmente, como se ha ilustrado en la figura 3, la anchura D5 de la brida de bloqueo 65 es diferente de la anchura D6 de la brida de liberación 70. Estos diámetros corresponden a los diámetros coincidentes D1, D2, respectivamente (figura 1) de la primera abertura 55 y la segunda abertura 60 en el miembro de soporte de la herramienta 15.

Prestando atención brevemente a la figura 1, es posible limitar el recorrido del perno actuador 20 en la dirección ascendente previendo el labio 190 extendido radialmente desde la pared de la abertura 60. Un labio 190 se pone en contacto con la superficie de cuña 125 del perno actuador 20.

El portaherramientas 25 está ilustrado en la figura 1 con un receptáculo 27 para recibir una herramienta de corte. La figura 9 ilustra un artículo generalmente identificado en la industria como una pieza bruta de portaherramientas 200 en la que la espiga tubular 30 está unida a una gran masa 205 de material sin maquinar. Es común en la industria del trabajo de los metales empezar con una pieza bruta de esta clase y mecanizar la pieza bruta en cualquier configuración deseable incluyendo una disposición para recibir una herramienta de corte como se ha ilustrado en la figura 1.

Sin embargo, la posibilidad de mecanizar tal pieza bruta es ilimitada y resulta típico mecanizar tal pieza bruta para recibir una pieza de corte estacionaria, una herramienta de corte rotativa, o mecanizar tal pieza bruta para actuar como un acoplamiento para una pieza de prolongación u otro portaherramientas. Por consiguiente, se debería comprender que la presente invención no se limita a un portaherramientas en la pieza bruta sino que puede ampliarse a cualquier dispositivo para operaciones de trabajo de los metales que utilice una pieza bruta 30 similar a la ilustrada en la figura 1.

Aunque se ha ilustrado la espiga 30 y el taladro 40 del miembro de soporte de herramienta asociado 15 como tubular, la invención no debería limitarse a tal forma.

Finalmente, aunque este aparato es ideal para pequeñas herramientas, por ejemplo, herramientas con una anchura de 1 pulgada (25,4 mm) o menos, esto no debería constituir una limitación de uso y se debería comprender que este aparato sería funcional para su uso con una herramienta de cualquier anchura.

Claims (42)

1. Aparato para el mantenimiento liberable de un portaherramientas (25) que tiene una superficie bloqueable y una superficie liberable, aparato que comprende:

a)

un miembro de soporte de herramienta (15) que tiene una superficie dirigida hacia delante (35) y un taladro (40) a lo largo de un eje longitudinal (L), en el que el taladro intersecta la superficie dirigida hacia delante (35) y se extiende por detrás de ella para recibir el portaherramientas (25); y

b)

un perno actuador (20) posicionado dentro del miembro de soporte de la herramienta (15) y movible alternativamente entre una posición de bloqueo y una posición de liberación a lo largo de un eje radial (R1) con relación al eje longitudinal (L) para bloquear o eyectar la espiga (30) dentro/o a partir del miembro de soporte de la herramienta,

caracterizado porque el perno actuador (20) tiene un segmento de bloqueo (95) para apoyarse y empujar hacia atrás la superficie de bloqueo (130) de la espiga (30) para bloquear el portaherramientas (25) dentro del miembro de soporte de la herramienta (15).

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) está posicionado dentro de un pasillo (50) que se extiende a través del miembro de soporte (15) a lo largo del eje radial (R1) definiendo así una primera y una segunda aberturas (55, 60) dentro del miembro de soporte (15), con la segunda abertura (60) diametralmente opuesta a la primera abertura (55).

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el perno (20) se enrosca por coincidencia dentro de por lo menos una abertura (55, 60) de manera que la rotación del perno dentro de la abertura mueva el perno en la dirección radial.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el perno actuador (20) tiene en un extremo una cabeza (85) con una cavidad (90) compatible con una herramienta para girar el perno actuador.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segmento de bloqueo (95) es una brida de bloqueo dispuesta hacia un primer extremo del perno (20).

6. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la brida de bloqueo (95) tiene una superficie de cuña de bloqueo (100).

7. Aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la superficie de cuña de bloqueo (100) del segmento de bloqueo (95) forma un ángulo (A) con el eje radial (R1) de entre 10-60º.

8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la superficie de cuña de bloqueo (100) del segmento de bloqueo (95) forma un ángulo (A) con el eje radial (R1) de aproximadamente 30º.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la superficie de cuña de bloqueo (100) tiene una forma cónica.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la forma cónica de la superficie de cuña de bloqueo (100) tiene una línea central que es coaxial con el eje (L) del perno.

11. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) incluye también un segmento liberador (120) para apoyarse y empujar hacia delante la superficie liberable (140) de la espiga (30) para eyectar la espiga (30) del portaherramientas del miembro de soporte (15).

12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el segmento de liberación (120) es una brida de liberación dispuesta hacia un segundo extremo del perno (20).

13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 12, en el que la brida de liberación (120) tiene una superficie de cuña de liberación (125).

14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la superficie de cuña de liberación (125) del segmento de liberación (120) forma un ángulo (B) con el eje radial (R1) de entre 10-60º.

15. Aparato de acuerdo con la reivindicación 14, en el que la superficie de cuña de liberación (125) del segmento liberador (120) forma un ángulo (B) con el eje radial (R1) de aproximadamente 45º.

16. Aparato de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la superficie de cuña del liberación (125) tiene una forma cónica para constituir un cono de liberación.

17. Aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que la forma cónica de la superficie de cuña de liberación (125) tiene una línea central (RP) que está desplazada con respecto al eje (R1) del perno actuador (20).

18. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) es una pieza enteriza.

19. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la brida de bloqueo (95) y la brida de liberación (120) tienen cada una diámetros diferentes que son compatibles con los diámetros de la primera y segunda aberturas (55, 60).

20. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) tiene una sección central (185) con dos diámetros (D3, D4) de diferentes tamaños para aceptar hendiduras opuestas (150, 152), cada una de una anchura diferente (W1, W2), en la espiga (30) de un portaherramientas en una orientación.

21. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el taladro (40) del soporte de la herramienta (15) es cilíndrico para acomodar una espiga (30) de portaherramientas cilíndrica.

22. Portaherramientas (25) para montar en un taladro (40) de un miembro de soporte de herramienta (15) con un eje longitudinal (L) y una superficie dirigida hacia delante (35), comprendiendo el portaherramientas:

a)

un extremo anterior (27) sobre el que se puede montar una herramienta de corte;

b)

una espiga (30) adyacente a/y conectada a una superficie de tope (45) dirigida hacia atrás y extendiéndose hacia atrás lejos del extremo anterior; y

caracterizado porque el portaherramientas es apropiado para sujetarse dentro del taladro (40) por un perno actuador (20) movible en un movimiento alternativo a lo largo de un eje radial (R1), en el que el perno (20) tiene un segmento de liberación (120) y un segmento de bloqueo (95), la caña (30) es perforada por una perforación bloqueable (135) y una perforación liberable (145) en dos emplazamientos circunferencialmente espaciados, en el que la perforación bloqueable (135) tiene una superficie bloqueable (130) que es empujada hacia atrás por el segmento de bloqueo (95) del perno actuador (20) movido a lo largo del eje radial (R1) en una dirección y en el que la perforación liberable (145) tiene una superficie liberable (140) que es empujada hacia delante por la superficie liberadora (125) del perno actuador (20) movido en una dirección radial opuesta.

23. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la espiga (30) tiene una hendidura (150) en una región posterior de cada una de las perforaciones (135, 145) extendida hasta el extremo de la espiga (30) para permitir el acceso por el perno actuador (20) a cada una de las perforaciones (135, 145).

24. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la anchura de una hendidura (150) es mayor que la anchura del perno actuador (20) en una región del perno pero menor que la anchura del perno actuador en otra región del perno (20) proporcionando así una disposición a prueba de error para insertar la espiga (30) del portaherramientas dentro del taladro (40) en una orientación predeterminada.

25. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, que incluye también una cara de tope dirigida hacia atrás (45), adyacente a/y conectada al extremo anterior del portaherramientas para apoyarse contra la superficie dirigida hacia delante (35) del miembro de soporte (25) de la herramienta.

26. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la superficie bloqueable (130) es una cuña localizada por detrás de la línea central del perno actuador (R1).

27. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 26, en el que la superficie bloqueable (130) tiene la forma de un cono.

28. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 27, en el que el cono de la superficie bloqueable (130) tiene una línea central que es coaxial con la línea central (R1) de la superficie de bloqueo del perno actuador.

29. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 27, en el que el cono de la superficie bloqueable (130) se extiende parcialmente alrededor y se acopla con la perforación bloqueable (135) desde un emplazamiento situado por detrás de la línea central del perno actuador (R1).

30. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 29, en el que la forma cónica de la superficie bloqueable (130) acaba parcialmente alrededor y se acopla con las perforaciones bloqueables (135) desde un emplazamiento situado por detrás del eje radial (R2) del perno actuador (20) para formar con el eje radial (R2) un ángulo (C) de entre 5-80º.

31. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 30, en el que el ángulo (C) es de aproximadamente 50-60º.

32. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 29, en el que la porción de la perforación bloqueable (135) que no es parte de la superficie bloqueable (130) está espaciada de la superficie de bloqueo (95) del perno actuador (20).

33. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la superficie liberable (140) es una cuña localizada por delante de la línea central del perno actuador (R1).

34. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 33, en el que la superficie liberable (140) tiene la forma de un cono para constituir un cono liberable.

35. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 34, en el que el cono liberable (140) tiene una línea central que es coaxial con la línea central de la superficie liberadora (125) del perno actuador (20) y existe holgura entre la perforación liberable (145) de la espiga (30) y la superficie liberadora (125) del perno (20) en la región situada por detrás de la línea central de perforación liberable (RP).

36. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 32, en el que el cono liberable (140) tiene una línea central que está desviada con respecto a la línea central de la superficie liberadora del perno liberable (20) y existe holgura entre la perforación bloqueable (135) de la espiga (30) y la superficie liberadora (125) del perno (20) en la región situada por detrás de la línea central de perforación liberable (RP).

37. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 34, en el que el cono liberable (140) se extiende parcialmente alrededor y se acopla con la perforación (150) desde un emplazamiento situado por detrás de la línea central del perno actuador (R1).

38. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 37, en el que la porción restante de la perforación (150) está espaciada de la superficie de bloqueo (95) del perno actuador (20).

39. Portaherramientas de acuerdo con la reivindicación 22, en el que la espiga (30) del portaherramientas es cilíndrica.

40. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) se sitúa a lo largo de un eje (R1) radial al eje longitudinal (L) del miembro de soporte de la herramienta y en el que la superficie de bloqueo (100) del perno actuador (20) se acopla con la superficie bloqueable (130) de la espiga (30) en una región situada por detrás del eje radial (R1).

41. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el perno actuador (20) se sitúa a lo largo de un eje (R1) radial al eje longitudinal (L) del miembro de soporte de la herramienta y en el que la superficie de liberación (125) del perno actuador (20) se acopla con la superficie liberable (140) de la espiga (30) en una región situada por delante del eje radial (R1).

42. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la espiga (30) del portaherramientas es tubular y el taladro (40) del miembro de soporte de la herramienta (15) esta conformado para acomodar la espiga (30).