ES2221661T3 - Elemento de conexion. - Google Patents

Elemento de conexion.

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Abstract

Elemento de conexión (2 con dos partes de herramienta (3, 5) y un husillo roscado (7) dispuesto en su sentido longitudinal, el cual une ambas partes de herramienta (3, 5), de manera que el husillo roscado (7) presenta tramos roscados en oposición (13, 15) que colaboran con las zonas roscadas (17, 19) de las partes de herramienta (3, 5), caracterizado por el hecho de que por lo memos una zona extrema del husillo roscado (7) presenta un apéndice (63), cuyo diámetro exterior que es menor que el diámetro interior de la correspondiente zona roscada (17).

Description

Elemento de conexión.
El invento hace referencia a un elemento de conexión según el preámbulo de la reivindicación 1. Se conoce un elemento de conexión de esta clase a través del documento DE-4-9.107.604.
Los elementos de conexión de la clase aquí tratada ya son conocidos. Los mismos sirven para unir dos partes de herramienta entre sí, por ejemplo un portaherramientas, que puede ser parte directa de una máquina herramienta o bien va colocada y fijada por su parte en una máquina herramienta, con un cabezal de herramienta, un portaherramientas con una pieza intermedia, dos piezas intermedias juntas y/o una pieza intermedia con un cabezal de herramienta. Para unir las partes de herramientas se utiliza un husillo roscado, provisto de tramos de rosca en sentidos opuestos. Los mismos agarran entre sí por las zonas roscadas para unir las partes de herramienta. Al ejercer un movimiento giratorio al husillo roscado quedan rígidamente unidas entre sí ambas partes de herramienta, dado que el husillo roscado tira de las partes de herramienta, de manera que ambas quedan dispuestas con seguridad una contra otra.
Se ha puesto de manifiesto que la unión de ambas partes de herramienta a menudo no resulta óptima, dado que el husillo roscado, antes del montaje de ambas partes de herramienta, queda más o menos atornillado en una de las mismas y por tanto no puede conseguirse ninguna fuerza de apriete definida.
Por consiguiente, el objeto del invento es conseguir un elemento de conexión entre ambas partes de herramienta que permita garantizar una tensión definida entre ambas partes de herramienta.
Para conseguir dicho objeto se propone un elemento de conexión que presenta las particularidades citadas en la reivindicación 1. En las reivindicaciones complementarias 2 a 5 se describen formas de realización preferidas del elemento de conexión según el invento. El elemento de conexión se caracteriza por el hecho de que el husillo roscado que sirve para la unión de ambas partes presenta por lo menos un apéndice en una zona extrema, que puede acoplarse en una zona roscada. Para ello, el apéndice está provisto de un diámetro exterior que es menor que el diámetro interior de la correspondiente zona roscada. Al unir las dos partes de herramienta puede insertarse el husillo roscado en una de las partes, de modo que el apéndice se acople en la zona roscada de la parte de herramienta y el husillo roscado quede dispuesto, y en determinados casos también se mantenga, en una posición inicial definida. Ahora, mientras también el husillo roscado se inserta en la primera parte de herramienta y se mantiene en una posición definida, puede colocarse la segunda parte de herramienta en la primera parte de herramienta y hacerse girar el husillo roscado. De este modo los tramos de rosca en oposición del husillo roscado engranan con las correspondientes zonas roscada de las partes de herramienta, de manera que quedan sólidamente apretadas una contra otra y unidas entre sí. Al unir ambas partes de herramienta el husillo roscado queda dispuesto en una posición definida gracias al apéndice. Por tanto, no es necesario atornillarlo por lo menos un poco en la primera parte roscada y mantenerlo de manera que no pueda perderse, antes de colocar la segunda parte de herramienta en la primera. Así se consigue una posición inicial definida del husillo roscado y una tensión previa determinada en la zona del elemento de conexión.
Resulta especialmente ventajoso un ejemplo de forma de realización del elemento de conexión, en que el husillo roscado lleva un apéndice en ambos extremos, que se acopla en la correspondiente zona roscada de las partes de herramienta a unir entre sí. Para ello también se ha previsto, en este caso, conformar el diámetro exterior menor que el diámetro interior de la correspondiente zona roscada. Gracias a los apéndices previstos en ambos extremos del husillo roscado, las partes de herramienta pueden colocarse consecutivamente con facilidad, puesto que en ambos costados se garantiza que el husillo roscado adopte una posición inicial definida.
A continuación se explica con más detalle el invento, haciendo referencia al dibujo adjunto. La única figura muestra un elemento de conexión representado en despiece.
El elemento de conexión 1 representado en la figura presenta una primera parte de herramienta, aquí conformada como portaherramientas 3, así como una segunda parte de herramienta, que aquí está conformada como cabezal de herramienta 5. Entre ambas partes de herramienta, es decir entre el portaherramientas 3 y el cabezal de herramienta 5, se encuentra un husillo roscado 7, dispuesto en el sentido longitudinal de las partes de herramienta, en este caso coaxial al eje medio 9 del portaherramientas 3 y al eje medio 11 del cabezal de herramienta 5. El husillo roscado presenta dos tramos roscados 13 y 15 en oposición, conformados como roscas exteriores, y que colaboran con las zonas roscadas 17 en el portaherramientas 3 y 19 en el cabezal de herramienta 5, conformadas como roscas internas. El cabezal de herramienta 5 presenta un resalte 21, preferentemente de forma cónica, también denominado cono de sujeción, que se estrecha partiendo del cuerpo base 23 del cabezal de herramienta hacia la izquierda, convirtiéndose en un tramo cilíndrico 25. En el cuerpo base 23 se ha previsto una superficie de apoyo 27 que circunda el resalte 21.
De manera correspondiente, el portaherramientas 3, y respectivamente su cuerpo base 29, tiene una escotadura 31 que aloja no solo parte del husillo roscado 7 sino también parte del cabezal de herramienta 5. La misma presenta un primer tramo cónico 33 que se estrecha de derecha a izquierda, con tales dimensiones que, estando montado del elemento de conexión 1, se asegura el apoyo del resalte 21. Además se ha previsto un segundo tramo cilíndrico 35 que aloja el tramo cilíndrico 25 del cabezal de herramienta 5. En un tercer tramo 37, que sigue al segundo tramo 35, existe una zona roscada 17 que puede colaborar con el tramo roscado izquierdo 13 del husillo roscado 7. Al tramo roscado 17 le sigue un cuarto tramo cilíndrico 38. La escotadura 31 presenta a continuación todavía un asidero pasante 39, a través del cual puede introducirse una herramienta en la escotadura 31, para hacer girar el husillo roscado 7. Por ejemplo, puede utilizarse una llave poligonal que encaje en una respectiva escotadura 41 en el husillo roscado 7. Por último, en el cuerpo base 29 de la primera parte de herramienta, conformada como portaherramientas 3, puede existir un canal de refrigeración 43, alimentado con un refrigerante que también sirve como lubrificante.
En la figura se ha indicado únicamente que el cabezal de herramienta 5 puede estar provisto de una cuchilla 45 que sirve para la mecanización con arranque de virutas de una pieza. La conformación del cabezal de herramienta es fundamentalmente irrelevante, de manera que aquí no trataremos de ello con detalle. El canal de refrigeración 43 está dispuesto de tal modo que, estando el elemento de conexión 1 montado, el refrigerante sale lo más cerca posible de la zona de la cuchilla 45, para enfriar y lubrificar así la zona de mecanización.
Para garantizar una exacta posición y orientación, respectivamente, entre las partes de la herramienta, puede preverse por lo menos un pasador de posicionamiento en la zona de la zona de la superficie de apoyo anular 27 que colabora con una superficie de apoyo anular 47 en la superficie frontal del portaherramientas 3. Pero también es posible prever por lo menos una superficie plana 49 en el tramo cilíndrico 25 del cabezal de herramienta 5, que colabore con una correspondiente superficie plana, aquí no representada, dispuesta en la zona del segundo tramo cilíndrico 35 en el portaherramientas 3, proporcionando una orientación giratoria entre las partes de herramienta. Pero las superficies de apoyo también sirven para transferir con seguridad un momento de giro aplicado en el portaherramientas 3 al cabezal de herramienta 5 y garantizar de este modo un arrastre positivo.
En el resalte 21 y el cuerpo base 23 del cabezal de herramienta 5 también existe una escotadura 51 que sirve para el montaje del husillo roscado 7. Un primer tramo 53 de la escotadura comprende la rosca interna 19. A la misma le sigue un segundo tramo cilíndrico 55. Finalmente también se indica que la escotadura 51 puede continuarse con un asidero pasante 57 que se extiende hasta el costado frontal 59 del cabezal de herramienta 5 formando así un acceso a la escotadura 51, a través del cual puede accederse al husillo roscado 7. Por ejemplo, también en este caso puede insertarse una llave poligonal, que se aloje en una escotadura 61 del husillo roscado 7 a fin de hacerlo girar.
El husillo roscado 7 presenta por lo menos un primer apéndice 63 en una zona del extremo, cuyo diámetro exterior se ha elegido de manera que pueda insertarse en la zona roscada 17 conformada como rosca interna. Ventajosamente, el diámetro exterior está ajustado a la zona roscada 17, que al introducir el husillo roscado 7 en la escotadura 31 del apéndice 63 se mantiene en la zona roscada 17. En el ejemplo de forma de realización del elemento de conexión 1 representado en la figura, el husillo roscado 7 tiene un apéndice en cada extremo. Por tanto, aquí se ha previsto un segundo apéndice 65, cuyo diámetro exterior se elige de manera que puede introducirse en la zona roscada 19 en el cabezal de herramienta 5, y se mantenga allí en todo lo posible. Así pues, puede introducirse el husillo roscado 7 en una de las partes de herramienta, de manera que se generen por lo menos reducidas fuerzas de mantenimiento suficientes para asegurar el husillo roscado 7 en posición insertada.
El primer apéndice 63 y el segundo apéndice 65 se conectan directamente en el correspondiente tramo roscado 13 y 15, respectivamente. Así cuando se introduce el apéndice 63 en la zona roscada 17, entonces la rosca exterior del husillo roscado 7 queda en la rosca interna del portaherramientas 3, de manera que se consigue una posición inicial definida del husillo roscado 7. Lo mismo ocurre al introducir el segundo apéndice del tramo roscado 15 en la rosca interna de la zona roscada 19, de modo que también en este caso se consigue una posición inicial definida del husillo roscado 7 en el cabezal de herramienta 5.
Al montar el elemento de conexión 1 se introduce el husillo roscado 7 en una de las partes de herramienta, por ejemplo en el portaherramientas 3, de manera que entonces el primer apéndice 63 queda dispuesto en la zona roscada 17. Ahora puede insertarse la segunda parte de herramienta del elemento de conexión 1, en este caso el cabezal de herramienta 5 en la primera parte de herramienta, es decir con el portaherramientas 3, de manera que el resalte 21 con el tramo cilíndrico 25 del cabezal de herramienta 5 se inserta en la escotadura 31 del portaherramientas 3. De este modo, el segundo apéndice 65 del husillo roscado 7 penetra en el tramo roscado 19 en el cabezal de herramienta y guía con ello el husillo roscado 7 hasta que el tramo roscado 17 llega a la zona roscada 19. De esta manera, el husillo roscado 7 tiene una posición inicial definida en ambos costados, de manera que al atornillar el husillo roscado 7 se evita que quede ladeado y con ello daños en las roscas. Es evidente que esta posición inicial definida ya puede conseguirse si sólo existe uno de los apéndices 63 ó 65. Sin embargo, resulta especialmente sencilla la unión del elemento de conexión si existen dos apéndices 63 y 65 en el husillo roscado, que también al montar las partes de herramienta en la zona del elemento de conexión 1 proporcionen una cierta guía.
En todo caso, el husillo roscado 7 se mantiene seguro en una de las partes de herramienta, mientras se lleva a cabo el montaje del elemento de conexión 1. Ahora, a través de uno de los asideros pasantes 39 ó 57, con ayuda de una herramienta apropiada, puede hacerse girar el husillo roscado 7, de manera que sus tramos roscados 13 y 15 se acoplen en las zonas roscadas 17 y 19 de las partes de herramienta, o sea en el portaherramientas 3 y en el cabezal de herramienta 5, y se desplacen en el sentido de los ejes centrales 9 y 11. De este modo el resalte 21 del cabezal de herramienta 5 encuentra un tope seguro en la zona del primer tramo 33 del portaherramientas 3. Gracias a la superficie plana 49 en el resalte 21 puede preverse una posición de giro definida del cabezal de herramienta 5 con respecto al portaherramientas 3.
Apretando más el husillo roscado 7 se consigue finalmente que la superficie de apoyo 27 del cabezal de herramienta 5 quede con seguridad contar la superficie de apoyo 47 del portaherramientas 3.
Al tocarse las partes de herramienta en la zona de las superficies de apoyo 27 y 47 se consigue una alta rigidez en la zona del elemento de conexión. Además se garantiza un simple y muy exacto centrado de las partes de herramienta por medio del saliente 21 en el primer tramo 33. Asimismo, el elemento de conexión 1 es muy compacto y de construcción corta. Es posible realizarlo también para herramientas con un diámetro de 10 mm y menos.
Con el elemento de conexión 1 en estado atornillado, el husillo roscado 7, que va dispuesto en el interior de las partes de herramienta, forma un refuerzo. Este aún puede mejorarse gracias a que los apéndices 63 y 65 del husillo roscado 7 están fijos en correspondientes tramos de las partes de herramienta. Por ejemplo, el apéndice 63 puede estar fijado en el cuarto tramo cilíndrico 38 del portaherramientas 3 y el apéndice 65 del husillo roscado 7 en el segundo tramo cilíndrico 55 del cabezal de herramienta 5, de manera que se consigue casi un asiento ajustado y con ello se realiza una estabilización del elemento de conexión 1.
Antes ya se ha dicho que el elemento de conexión 1 puede preverse no sólo en la zona de unión de un portaherramientas con un cabezal de herramienta, sino también en la zona de unión entre dos piezas intermedias o en la zona de aplicación entre un soporte y una pieza intermedia y un cabezal de herramienta y una pieza intermedia. El elemento de conexión también puede aplicarse, de manera óptima, para el montaje modular de una herramienta. Dado que también de una parte de herramienta a otra, a causa de la posición de giro predeterminada, pueden pasar canales de refrigeración, se consiguen muy amplias posibilidades de variación. Dado que el medio refrigerante/lubrificante puede conducirse hasta la misma zona de mecanización, o respectivamente de la cuchilla 45. el elemento de conexión 1 también puede aplicarse en relación con una denominada lubrificación en cantidad mínima.
Lo esencial es que el elemento de conexión 1 puede realizarse de manera sencilla: Unicamente hay que introducir el husillo roscado 7 en una de las partes de herramienta a unir y que, gracias al apéndice 63 ó 65, encuentra allí una segura sujeción. Además, el tramo roscado del husillo roscado queda colocado en una posición inicial definida con respecto a la zona roscada de la parte de herramienta correspondiente. Ahora, es posible introducir sencillamente la segunda parte de herramienta en el husillo roscado, sobre todo cuando éste dispone de dos apéndices, de manera que también la segunda parte de herramienta es guiada mediante el apéndice correspondiente. Finalmente ambas partes de herramienta están montadas de tal modo en el elemento de conexión 1 que le husillo roscado adopta una posición inicial definida en ambos costados. Si ahora hacemos girar el husillo roscado 7, sus tramos roscados 13 y 15 se acoplan simultáneamente en los tramos roscados 17 y 19 de ambas partes de herramienta, es decir en el portaherramientas 3 y en el cabezal de herramienta 5. A cada costado de las zonas roscadas 17 y 19 se encuentran todavía espacios huecos en las partes de herramienta, que en estado apretado del husillo rosado 7 alojan los apéndices 63 y 65 y, en determinados casos, permiten la antes mencionada estabilización del elemento de conexión 1. En el portaherramientas 3 hay el cuarto tramo 38 de la escotadura 31 y en el cabezal de herramienta 5 se encuentra el segundo tramo 55 de la escotadura 51. Al realizar el elemento de conexión 1, el husillo roscado 7 todavía no hace tope en ninguna de las partes de herramienta, mientras que el atornillado entre husillo roscado y partes de herramienta todavía no se ha cerrado por completo. De este modo, en todo caso se garantiza que las partes de herramienta sean apretadas con la máxima fuerza, una contra otra, en la zona de las superficies de apoyo 27 y 47.
Ambos tramos de rosca 13 y 15 del husillo roscado 7 pueden, tal como se ha representado en la figura, tener un mismo diámetro exterior y colaborar con las zonas roscadas 17 y 19 de ambas partes de herramienta, cuyos diámetros interiores también son iguales.
Pero, en otro ejemplo de forma de realización del husillo roscado es posible conformar los tramos roscados 13 y 15 con diámetros exteriores de diferentes tamaños. Las zonas roscadas tienen forzosamente un sentido de giro opuesto, para asegurar que se consigue, con un giro del husillo roscado 7, un estirado conjunto de las partes de herramienta en un primer sentido de rotación y una separación conjunta de las partes de herramienta en un sentido de rotación opuesto del husillo roscado 7. Al montar el elemento de conexión 1 el husillo roscado 7 debe ser colocado en orientación correcta en las partes de herramienta, de manera que un tramo roscado con rosca a la derecha coopera con una zona roscada que también presenta una rosca a la derecha. De modo correspondiente, las roscas a la izquierda deben combinarse entre sí. Ahora si los tramos roscados 13 y 15 del husillo roscado 7 disponen de diámetros de rosca distintos, puede evitarse fácilmente una orientación errónea del husillo roscado 7. Naturalmente, de manera correspondiente, los apéndices 63 y 65 se adaptan al diámetro de las roscas, de modo que la zona roscada con un mayor diámetro exterior también tiene un apéndice con un mayor diámetro exterior. De este modo, el apéndice del tramo roscado que tiene mayor diámetro exterior no puede insertarse en la zona roscada con la rosca más pequeña. De esta manera se asegura que pueda mantenerse fácilmente la orientación correcta del husillo roscado al montar el elemento de conexión 1, evitándose daños en las roscas.

Claims (5)

1. Elemento de conexión (2 con dos partes de herramienta (3, 5) y un husillo roscado (7) dispuesto en su sentido longitudinal, el cual une ambas partes de herramienta (3, 5), de manera que el husillo roscado (7) presenta tramos roscados en oposición (13, 15) que colaboran con las zonas roscadas (17, 19) de las partes de herramienta (3, 5), caracterizado por el hecho de que por lo memos una zona extrema del husillo roscado (7) presenta un apéndice (63), cuyo diámetro exterior que es menor que el diámetro interior de la correspondiente zona roscada (17).
2. Elemento de conexión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el husillo roscado (7) presenta un apéndice (63, 65) en ambos extremos, cuyo diámetro exterior es menor que la rosca interior de la correspondiente zona roscada (17, 19).
3. Elemento de conexión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que los tramos roscados (13, 15) del husillo roscado (7) presentan una orientación en oposición y van dispuestos en las respectivas zonas roscadas (17, 19) de las partes de herramienta.
4. Elemento de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los tramos roscados (13, 15) del husillo roscado (7) tienen diferentes diámetros exteriores, y que las zonas roscadas (17, 19) de las partes de herramienta presentan los correspondientes diámetros interiores adaptados.
5. Elemento de conexión de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el diámetro exterior de por lo menos un apéndice (63, 65) del husillo roscado (7) se adapta al diámetro exterior de la correspondiente zona roscada (17, 19).
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