ES2268537T3

ES2268537T3 - Destornillador con un dispositivo para limitar el par de giro transmitido.

Info

Publication number: ES2268537T3
Application number: ES04011866T
Authority: ES
Inventors: Rainer Bubel
Original assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Current assignee: Felo Werkzeugfabrik Holland Letz GmbH
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2007-03-16
Anticipated expiration: 2024-05-19
Also published as: EP1514645A1; US7197968B2; DE10341697B3; CN1849200A; EP1514645B1; DE502004000869D1; WO2005023493A3; WO2005023493A2; US20060016300A1; JP2007504960A; CN100417496C; ATE331592T1; JP4478152B2

Abstract

Destornillador con un dispositivo dispuesto en la cavidad del mango para limitar el par de giro transmitido, compuesto del mango como elemento de accionamiento, un vástago, alojado en el dispositivo, como elemento accionado y elementos de acoplamiento, dispuestos entre el mango y el vástago, que al superarse un par de giro preseleccionado interrumpen la transmisión ulterior del par de giro del elemento de accionamiento al elemento accionado, caracterizado porque dos acoplamientos, compuestos en cada caso de un primer y un segundo casquillo (3a, 3b) de retención y un primer y un segundo casquillo (4, 5) de arrastre, y un muelle (9) de presión con pretensión entre los acoplamientos están dispuestos en un manguito dentado (2), los lados frontales, dirigidos uno hacia otro, de los casquillos (3a, 3b) de retención y los casquillos (4, 5) de arrastre presentan dentados (21) que engranan uno en otro, los casquillos (4, 5) de arrastre están unidos por arrastre de forma y con resistencia al giro conel mango (14) y apoyados de forma giratoria en el manguito dentado, mientras que los casquillos (3a, 3b) de retención engranan con un dentado interior (3d) en un dentado igual (2a) del manguito dentado (2) y se pueden desplazar en éste de forma resistente al giro y axial.

Description

Destornillador con un dispositivo para limitar el par de giro transmitido.

La invención se refiere a un destornillador con un dispositivo para regular un par de giro preseleccionado que cuando se alcanza, se interrumpe la transmisión del par de giro del elemento de accionamiento al elemento accionado según el preámbulo de la reivindicación 1. Los dispositivos de este género se conocen en relativamente muchos tipos de realización, tanto para el uso en destornilladores accionados por motor como en destornilladores manuales. En el caso de los dispositivos conocidos se usan distintos sistemas.

En el marco de la invención son de especial interés aquellos sistemas, en los que el elemento de accionamiento está dispuesto con centrado axial respecto al elemento accionado.

Los sistemas a tener en cuenta en comparación con el objeto de la invención se describen ejemplarmente mediante su principio de funcionamiento:

Un destornillador en correspondencia con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce, por ejemplo, del documento US5746298, en el que éste presenta una construcción complicada del mecanismo de acoplamiento, cuyos elementos son de metal. En un mango está apoyado un vástago y este vástago presenta una punta hexagonal que está rodeada por segmentos en forma de dedos de un manguito ranurado parcialmente en sentido longitudinal. Un collarín, regulable en la cavidad del mango en sentido longitudinal, encierra los segmentos en forma de dedo y actúa de este modo con una fuerza radial. Una fuerza radial correspondiente actúa desde los extremos de los segmentos en forma de dedo sobre la punta hexagonal del vástago. Mientras más cerca se encuentre el collarín del extremo de los segmentos en forma de dedo, menos posibilidad tendrá de extenderse radialmente y permitir un giro de la punta hexagonal y, por tanto, mayor será el par de giro de liberación. La fabricación del acoplamiento es costosa. Para preajustar un par de giro de liberación hay que desmontar parcialmente el mango (columna 6, líneas 42 a 49). El sistema es demasiado complejo para el uso con pares alternos de giro.

Del documento OS2647996 se conoce un sistema compuesto esencialmente de cojinetes de bolas axiales o rodillos que se tensan previamente mediante un muelle helicoidal. Las bolas o los rodillos se apoyan en las entalladuras de retención conformadas en los discos de rodamiento y se sujetan aquí mediante la pretensión. Uno de los discos de rodamiento está unido con el elemento de accionamiento y el otro, con el elemento accionado. Si el par de giro supera un valor predeterminado, la fuerza, que actúa en dirección circunferencial, será mayor que la fuerza por arrastre de forma y fricción que actúa debido a la pretensión del muelle en el asiento de las bolas o los rodillos, las bolas o los rodillos ascienden de las entalladuras de retención, los discos de rodamiento rotan uno contra otro y se interrumpe la transmisión del par de giro.

En un dispositivo según el documento OS2427352, el elemento de accionamiento está compuesto de un vástago con una ampliación del vástago en forma de plato en un extremo. La ampliación en forma de plato presenta un dentado ondulado en el lado frontal, en dirección circunferencial, y crea un elemento de arrastre. El segundo elemento de arrastre crea una ampliación igual en forma de plato con dentado en el extremo del vástago del elemento accionado. Mediante un muelle de presión, un paquete de muelles de disco o un muelle helicoidal se oprimen los elementos de arrastre una contra otro.

Del documento OS10143181A1 se conoce un dispositivo para limitar el par de giro transmisible por un destornillador. El acoplamiento entre el elemento de accionamiento, el mango, y el elemento accionado, el vástago, se compone esencialmente de un manguito de jaula y bolas que penetran con una parte de su cuerpo en las ranuras y engranan, sin embargo, con la parte principal del cuerpo en hendiduras de retención de los platos de presión que, por su parte, están pretensados entre sí mediante un muelle de presión sobre las bolas. Al superarse un par de giro, predeterminado mediante la pretensión del muelle, las bolas de las hendiduras de retención se presionan en las aberturas de la pared del manguito y se interrumpe la transmisión del par de giro. La construcción está en correspondencia con el principio básico de la construcción descrita en el documento OS2647996.

La construcción según el documento OS10143181A1 es costosa porque el acoplamiento se compone de piezas precisas de metal.

En el caso de un destornillador con limitación del par de giro, según el documento EP1092510A2, un vástago presenta una superficie final abombada para la transmisión de una fuerza axial a la superficie interior del mango superior. La fuerza axial de un muelle helicoidal se transmite en dirección a la parte superior del mango a un casquillo encajado de forma giratoria en el vástago. El casquillo presenta en el lado frontal, dirigido hacia la parte superior del mango, un dentado y en el contorno, ranuras, en las que engranan nervios que sobresalen radialmente del lado interior de la cavidad del mango. Mediante estos nervios se transmite un par de giro del mango al casquillo y mediante el dentado en el lado frontal, a un segundo dentado, conformado en el lado inferior de una ampliación en forma de plato del vástago. Los dos dentados presentan en una dirección flancos oblicuos y en la otra dirección, flancos rectos que discurren en paralelo al eje del vástago.

Si se aplica un par de giro en la dirección de los flancos dentados que discurren en sentido inclinado, el dentado del casquillo se levanta del dentado en el plato del vástago en caso de superarse un par de giro ajustado mediante la tensión del muelle. Se interrumpe así la transmisión del par de giro del mango al vástago. La desventaja de esta construcción radica en que la fuerza axial del muelle actúa mediante el dentado sobre el plato del vástago y, por tanto, mediante su superficie final abombada, sobre la superficie interior del mango. Esta fuerza axial se solapa con la fuerza axial que se transmite al usarse el destornillador por la mano a través del mango y del vástago a la hoja del destornillador. Esto provoca que la fricción en la zona de la superficie de apoyo de la superficie final del vástago con la superficie interior del mango sea relativamente alta. Por consiguiente, no se influye únicamente sobre el par de giro de liberación mediante la tensión del muelle, sino también mediante la fuerza axial ejercida por la mano. El par de giro de liberación deseado no se cumple en la práctica con exactitud.

Resulta ventajoso, no obstante, que las piezas esenciales estén fabricadas de plástico mediante el procedimiento de moldeado por inyección, pero es desventajoso que en esta construcción sólo se puedan transmitir pares de giro relativamente pequeños. En caso de pares de giros más grandes se producen deformaciones plásticas en elementos importantes del dispositivo mecánico, la exactitud de la liberación se reduce fuertemente y en determinadas circunstancias no queda garantizado en lo absoluto el funcionamiento.

Las realizaciones conocidas tienen una fabricación relativamente costosa porque su construcción es complicada y las piezas están fabricadas principalmente de metal. A menudo, tampoco resulta fácil realizar el ajuste y la imprecisión de la liberación es demasiado grande. En la actualidad aumenta la demanda de destornilladores con valores máximos regulables para el par de giro transmitido, en los que el par de giro de liberación deberá ser regulable de forma variable en un cierto intervalo. Los campos de aplicación son el montaje, incluso el servicio de asistencia, de componentes eléctricos, el atornillado de piezas plásticas y la fijación de placas de corte de útiles para el arranque de virutas. Con la creciente demanda va asociada la exigencia de los usuarios de que la oferta de este tipo de destornilladores sea más económica.

El objetivo es desarrollar un destornillador con un dispositivo para limitar un par de giro preseleccionado, que se puede fabricar de forma más económica, se puede someter a pares de giro con un nivel requerido en el campo de aplicación, se puede regular con rapidez y mantiene su funcionamiento preciso durante un tiempo largo de servicio. Este objetivo se consigue mediante el objeto de la invención con las características de la reivindicación 1.

Las características esenciales del objeto de la invención son: los pares de giro, que se van a transmitir mediante un mango como elemento de accionamiento a la hoja como elemento accionado, se transmiten en dos zonas al dispositivo mecánico de limitación del par de giro que presenta dos acoplamientos que están dispuestos en un manguito dentado y que se someten a una pretensión mediante un muelle de presión, preferentemente un muelle helicoidal, dispuesto entre los acoplamientos. Los acoplamientos se componen de dos elementos cilíndricos.

Un elemento de ambos acoplamientos, o sea, el casquillo de retención, está unido mediante un dentado interior con el dentado exterior del manguito dentado por arrastre de forma con resistencia al giro y posibilidad de desplazamiento. El otro elemento de los acoplamientos, el casquillo de arrastre, está unido de forma resistente al giro con el mango mediante un dentado. El manguito dentado está guiado de forma giratoria mediante las superficies de los dientes en un taladro del manguito de arrastre. Los lados frontales, dirigidos uno hacia otro, de los elementos de acoplamiento presentan dentados que engranan uno dentro de otro. Mediante la pretensión del muelle se mantienen engranados los dentados hasta que el par de giro, transmitido por los manguitos de arrastre unidos con el mango, sea tan grande que elimine la unión por fricción y arrastre de forma que actúa en el dentado, los dientes roten uno contra otra y se desengranen, interrumpiéndose así la transmisión del par de giro. Los dentados de los casquillos de retención y los casquillos de arrastre, que engranan uno en otro, se seleccionan convenientemente respecto a su perfil dentado de modo que los dientes presentan flancos dentados que ascienden de forma oblicua en la dirección de giro al atornillarse en un ángulo \alpha, los cantos dentados están ligeramente redondeados y los dientes están aplanados o asimismo redondeados. Los flancos dentados en la dirección de giro para soltar los tornillos discurren, por el contrario, en un ángulo de 0º o en un ángulo muy pequeño respecto al eje de giro del dispositivo, ya que al desenroscar los tornillos, el par de giro necesario se determina sólo mediante el apoyo más o menos fijo del tornillo y no mediante una especificación definida. Además, en caso de un ángulo de los flancos de 0º se evita que el tornillo gire hacia atrás nuevamente en caso de volverse a engranar los dentados por los cantos oblicuos.

Para ajustar el par de giro de liberación, el acoplamiento trasero se desplaza axialmente al actuar en una superficie anular que asciende de forma oblicua en dirección circunferencial, en el lado frontal trasero del casquillo de arrastre, el lado frontal, ascendente de igual forma, de un disco de regulación que se puede girar a partir del extremo trasero del mango. Mediante el desplazamiento axial del acoplamiento trasero varía la pretensión del muelle de presión y, por tanto, la unión por fricción y arrastre de forma en el dentado de los acoplamientos y el nivel del par de giro de liberación. El lado posterior del disco de regulación está provisto en la dirección circunferencial de un dentado frontal relativamente preciso. En el fondo de la cavidad de la cubierta está insertado un disco de retención que está unido de forma resistente al giro con la cubierta mediante un dentado periférico. En el lado dirigido al disco de regulación, el disco de retención presenta un dentado frontal que está en correspondencia con el dentado frontal en el lado posterior del disco de regulación. La fuerza axial del muelle presiona mediante el acoplamiento trasero el disco de regulación con su dentado en el dentado del disco de retención. Al interactuar los dos dentados se fijan las respectivas posiciones que se obtienen al ajustar un par de giro deseado de liberación mediante la torsión del disco de regulación. En el manguito dentado está insertada de forma fija o intercambiable la hoja de un destornillador o un vástago con cabezal de alojamiento para herramientas intercambiables. Al girar el manguito dentado, la hoja o el vástago son arrastrados por el manguito dentado.

El manguito dentado se apoya axialmente en la base de un taladro en el disco de regulación. La fuerza axial, ejercida por la mano del usuario al usar el destornillador, se transmite así del mango/cubierta mediante el disco de retención y el disco de regulación al manguito dentado. La fuerza de pretensión del muelle actúa sólo en ambos acoplamientos, pero no en el cojinete axial del manguito dentado.

El objeto de la invención se representa a modo de ejemplo con ayuda de los dibujos. Muestran:

Fig. 1

Un corte longitudinal a través del destornillador con un dispositivo para limitar un par de giro preseleccionado con los elementos descubiertos del dispositivo. Se observa aquí:

(1): el vástago (elemento accionado),

(2): el manguito dentado con dentado exterior,

(2a): el dentado exterior del manguito dentado,

(3a): el primer casquillo de retención del primer acoplamiento,

(3b): el segundo casquillo de retención del segundo acoplamiento,

(4): el primer casquillo de arrastre del primer acoplamiento,

(4a): el dentado frontal del primer casquillo de arrastre,

(5): el segundo casquillo de arrastre del segundo acoplamiento,

(5a): el dentado exterior del segundo casquillo (5) de arrastre,

(21): el dentado frontal en los casquillos (3a, 3b) de retención y casquillos (4, 5) de arrastre,

(6): el disco de regulación,

(6a): un dentado frontal preciso en los lados frontales, dirigidos uno hacia otro, del disco (10) de regulación y el disco (8) de retención,

(7): un pivote unido en forma de una sola pieza con el disco de regulación,

(8): el disco de retención,

(8a): el dentado periférico del disco (8) de retención,

(9): el muelle de presión (muelle helicoidal),

(11): una cavidad conformada en el pivote (7),

(12): superficies anulares que ascienden de forma oblicua en la dirección circunferencial,

(13): discos de acero,

(14): el mango,

(15): el dentado interior en el mango,

(18): un dispositivo de sujeción para la sujeción axial de un vástago (1) apoyado de forma intercambiable en el manguito dentado (2),

(19): una lengüeta elástica o asiento elástico en el dispositivo de sujeción conformado de una sola pieza y

(20): la cubierta.

Fig. 2

Un segundo corte longitudinal que conduce en la mitad inferior hasta el vástago apoyado en el manguito dentado. Se observa aquí:

(1): el vástago apoyado en el manguito dentado (2),

(2): el manguito dentado con dentado exterior,

(2a): el dentado exterior del manguito dentado,

(3a): el primer casquillo de retención del primer acoplamiento,

(3b): el segundo casquillo de retención del segundo acoplamiento,

(4): el primer casquillo de arrastre del primer acoplamiento,

(4a): un dentado frontal del primer casquillo de arrastre,

(5): el segundo casquillo de arrastre,

(5a): el dentado exterior del segundo casquillo (5) de arrastre,

(21): el dentado frontal en los casquillos (3a, 3b) de retención y los casquillos (4, 5) de arrastre,

(6): el disco de regulación,

(6a): un dentado frontal preciso en los lados frontales, dirigidos uno hacia otro, del disco (6) de regulación y el disco (8) de retención,

(8): el disco de retención,

(8a): el dentado periférico del disco (8) de regulación,

(9): el muelle de presión (muelle helicoidal),

(10): la sección final del manguito dentado (2),

(11): una cavidad conformada en el pivote (7),

(14): el mango y

(20): la cubierta.

Fig. 3

Un corte transversal a lo largo de la línea A-A de la figura 1 a través de la zona del dispositivo de sujeción para la sujeción axial de un vástago apoyado de forma intercambiable en la cavidad del manguito dentado. El lado izquierdo muestra la situación con el vástago insertado y el lado derecho, sin el vástago insertado. Se observa aquí:

(1): el vástago (elemento accionado),

(2b): la cavidad del manguito dentado (2),

(14): el mango,

(18): el dispositivo de sujeción y

(19): la lengüeta elástica del dispositivo de sujeción.

Fig. 4

Un corte transversal a lo largo de la línea B-B de la figura 1 sin el vástago (1) insertado en el manguito dentado (2). Se observa aquí:

(2): el manguito dentado con dentado exterior,

(2a): el dentado exterior del manguito dentado,

(2b): la cavidad del manguito dentado (2),

(4a): el dentado frontal del primer casquillo (4) de arrastre y

(14): el mango.

Fig. 5

Un corte transversal a lo largo de la línea C-C de la figura 1 sin el vástago (1) insertado en el manguito dentado (2). Se observa aquí:

(2): el manguito dentado con dentado exterior,

(2a): el dentado exterior del manguito dentado,

(2b): la cavidad del manguito dentado (2),

(3b): el segundo casquillo de retención.

(3d): el dentado interior del segundo casquillo (3b) de retención y

(14): el mango.

Fig. 6

Un corte transversal a lo largo de la línea D-D de la figura 1 sin el vástago (1) insertado en el manguito dentado (2). Se observa aquí:

(2): el manguito dentado con dentado exterior,

(2a): el dentado exterior del manguito dentado,

(2b): la cavidad del manguito dentado (2),

(5): el segundo casquillo de arrastre,

(5a): el dentado periférico del segundo casquillo de arrastre,

(14): el mango y

(15): el dentado interior del mango.

Fig. 7

Un corte transversal a lo largo de la línea E-E de la figura 1. Se observa aquí:

(7): el pivote del disco (6) de regulación,

(8): un disco de retención,

(8a): el dentado periférico del disco (8) de retención,

(14): el mango y

(20): la cubierta.

Fig. 8

Una vista trasera de la cubierta del mango con escala para el ajuste del par de giro de liberación. Se observa aquí:

(7): el pivote,

(11): el perfil interior en el pivote,

(14): el mango,

(16): la marca en el pivote (7),

(17): la escala en la cubierta (20) y

(20): la cubierta.

Fig. 9

Una vista lateral de los casquillos 3a y 3b de retención, así como de los casquillos 4 y 5 de arrastre. Se observa aquí:

(21a): un dentado con flancos dentados oblicuos desiguales y

(\alpha): el ángulo de los flancos respecto al eje de giro.

Fig. 10

Una vista lateral de los casquillos 3a y 3b de retención, así como de los casquillos 4 y 6 de arrastre. Se observa aquí:

(21b): un dentado, en el que el ángulo de los flancos dentados es de 0º en una dirección de giro respecto al eje de giro.

Fig. 11

Un corte longitudinal, en el que el acoplamiento está desplazado más hacia delante y el muelle tiene una mayor pretensión. Se observa aquí:

(3a, 3b) el primer y el segundo casquillo de retención,

(4): el segundo casquillo de arrastre,

(6): el disco de regulación,

(9): un muelle de presión (muelle helicoidal) y

(11): una cavidad conformada en el pivote (7).

Fig. 12

Una sección ampliada del dentado ondulado (21) en los casquillos (3a, 3b) de retención y los casquillos (4, 5) de arrastre.

Según muestran las figuras 1 y 2, el destornillador con par de giro, según la invención, está compuesto de una hoja, cuyo vástago (1) presenta un perfil con una sección transversal no circular, por ejemplo, un perfil con una sección transversal hexagonal, que se aloja en un manguito dentado (2) y se extiende hasta poco antes de su extremo trasero. El manguito dentado (2) presenta en el contorno un dentado (2a) que discurre básicamente a todo lo largo, presentando los dientes preferentemente un perfil dentado rectangular. En el manguito dentado (2) está encajado el primer casquillo delantero y el segundo casquillo trasero (3a, 3b) de retención del primer y del segundo acoplamiento. Los dos casquillos (3a, 3b) de retención sirven también, con ayuda de su superficie periférica, para guiar el apoyo radial del dispositivo mecánico, descrito más adelante, en la cavidad del mango (14), que está encerrado mediante la cubierta (20).

Los casquillos de retención engranan de forma resistente al giro con un dentado interior (3d, figura 5) en el dentado (2a) del manguito dentado (2). Los casquillos de retención presentan en un lado frontal un dentado (21) que tiene un perfil dentado ondulado o redondeado en las puntas. El dentado (21) engrana en un dentado correspondiente de los casquillos (4, 5) de arrastre del primer y el segundo acoplamiento. El primer casquillo (4) de arrastre presenta en el lado frontal, opuesto al dentado (21), un dentado frontal rectangular (4a) que engrana sin holgura en un dentado igual en el mango (14). Ésta es una posición, en la que se transmite el par de giro del mango al dispositivo mecánico de limitación del par de giro. Entre los casquillos (3a, 3b) de retención está dispuesto un muelle pretensado (9) de presión, formando dos discos (13) de acero el apoyo para el muelle helicoidal. El segundo casquillo (5) de arrastre presenta en el lado frontal, opuesto al dentado (21), una superficie anular (12) que asciende en la dirección circunferencial. Esta superficie anular entra en contacto con una superficie anular igual de un disco (6) de regulación. El segundo casquillo (5) de arrastre presenta en el contorno un dentado (5a), con el que engrana de forma resistente al giro y con posibilidad de desplazamiento en un dentado interior correspondiente (15) en la cavidad del mango (14). Ésta es la segunda posición, en la que el par de giro se transmite del mango al dispositivo mecánico de limitación del par de giro. El disco (6) de regulación está provisto de un dentado preciso (6a) en el lado frontal, dirigido hacia la superficie anular ascendente (12), y presenta además en este lado un pivote (7), guiado en taladros del disco (8) de retención y de la cubierta (20) del mango. En el pivote (7) está conformado en el ejemplo un perfil interior hexagonal (11), en el que puede engranar una llave para ajustar el disco (6) de regulación. Entre el disco (6) de regulación y la cubierta (20) está dispuesto un disco (8) de retención que presenta en el contorno exterior un dentado rectangular (8a) que engrana en un dentado interior igual del mango (14). El lado frontal, dirigido hacia el disco (6) de regulación, del disco (8) de retención presenta asimismo un dentado preciso (6a) que engrana en el dentado igual del disco (6) de regulación.

Al girar el disco (6) de regulación se desplaza axialmente por la superficie anular ascendente (12) el segundo casquillo (5) de arrastre junto al segundo casquillo (3b) de retención y de este modo varía la pretensión del muelle helicoidal (9). Si mediante el mango (14) y sus dentados interiores (4a, 5) se transmite un par de giro a los casquillos (4, 5) de arrastre, este par de giro se sigue transmitiendo mediante los casquillos (3a, 3b) de retención al manguito dentado (2) y de éste, al vástago (1). La pretensión del muelle helicoidal (9) determina hasta qué par de giro los dentados (21) de los casquillos (3a, 3b) y los casquillos (4, 5) de arrastre permanecen engranados antes de interrumpir la transmisión ulterior del par de giro al vástago (1) debido a la torsión entre sí.

La figura 11 muestra un corte longitudinal a través del destornillador, en el que los elementos traseros (3b, 5) de acoplamiento están desplazados más hacia delante debido a la torsión del disco (6) de regulación y, por tanto, el muelle (9) está comprimido y pretensado fuertemente. Se puede observar aquí el espacio que se origina entre el disco (6) de regulación, o sea, su zona inferior de la superficie anular (12), que asciende de forma oblicua, y el segundo casquillo (5) de arrastre.

Al girar el disco (6) de regulación se puede ajustar un determinado par de giro que se va a transmitir al vástago (1). Mediante una calibración es posible determinar el intervalo ajustable del par de giro y representarlo en una escala (16, 17) en el extremo del mango. Mediante la selección del muelle helicoidal (9), o sea, de su línea característica de elasticidad, se puede intercambiar la deseada con otra línea característica y montar nuevamente a continuación el dispositivo mecánico, la cubierta y el mango. Según muestra la figura 2, el disco (6) de regulación sirve también como apoyo para la sección final (10) del manguito dentado (2), especialmente como apoyo axial. Las fuerzas axiales, que se originan, se transmiten del disco (6) de regulación por el disco (8) de retención a la cubierta (20), o sea, que al usarse el destornillador, la fuerza axial, transmitida por la mano del usuario al mango (14) y a la cubierta (20), se conduce en dirección contraria al vástago (1).

El vástago (1) está insertado fijamente en el manguito dentado (2) en una realización según la figura 2.

La figura 3 muestra una corte transversal a lo largo de la línea A-A de la figura 1 sólo a través de la zona del dispositivo (18, 19) de sujeción en el caso de la realización, en la que el vástago está insertado de forma intercambiable en el manguito dentado. Éste se guía aquí de forma resistente al giro en el manguito dentado en la cavidad preconformada que se extiende en dirección longitudinal y se sujeta fijamente mediante un dispositivo (18) de sujeción en el extremo delantero del manguito dentado (2). El dispositivo (18) de sujeción está configurado en forma de una sola pieza con el manguito dentado como un resalto cilíndrico y presenta una lengüeta elástica o un asiento elástico (19) que sobresale hacia dentro en la cavidad del manguito dentado y que al insertarse el vástago en la cavidad se desvía de forma elástica en sentido radial. La tensión elástica de la lengüeta desviada o del asiento sujeta fijamente el vástago en su posición axial.

El dispositivo (18) de sujeción puede estar dispuesto también entre los dos acoplamientos, cubierto mediante el muelle (19). El perfil del manguito dentado (2) no está realizado en la zona del dispositivo de sujeción y el manguito dentado tiene un diámetro algo ampliado en esta zona. Una realización alternativa del dispositivo de sujeción puede estar compuesta de un muelle anular de cinta y una bola, alojándose la bola en un taladro radial del manguito dentado, entrando aproximadamente en la cavidad (2b) del manguito dentado y sometiéndose desde el exterior a la fuerza elástica del muelle anular de cinta. Si se introduce un vástago (1) en la cavidad, se empuja radialmente la bola hacia fuera y el muelle anular de cinta actúa con una fuerza de sujeción en el vástago.

En el corte B-B de la figura 4 se puede observar el dentado frontal (4a), con el que el primer casquillo (4) de arrastre engrana en el mango (14) y que une de forma giratoria el casquillo de arrastre con éste, así como el manguito dentado (2), apoyado de forma giratoria en el primer casquillo (4) de arrastre, con su dentado exterior (2a) y la cavidad (2b) para alojar un vástago hexagonal (1).

En el corte C-C de la figura 5 se puede observar cómo el segundo casquillo (3b) de retención está alojado y apoyado de forma giratoria con su superficie periférica cilíndrica en la cavidad del mango (14), al igual que el primer casquillo (3a) de retención, y cómo está unido mediante un dentado interior (3d) con el dentado exterior (2a) del manguito dentado (2).

En el corte D-D de la figura 6 se puede observar que el segundo casquillo (5) de arrastre está unido mediante el dentado exterior (5a) con el dentado interior (15) del mango (14) y el manguito dentado (2) está alojado en el taladro del segundo casquillo (5) de arrastre.

El corte E-E de la figura 7 muestra cómo el disco (8) de retención está unido de forma no giratoria con el mango (14) mediante el dentado exterior (8a) y cómo el pivote (7) con el perfil interior hexagonal (11) está apoyado de forma giratoria en el disco (8) de retención.

En la figura 8 está representada la marca (16) en el pivote (7) y la escala (17) en la cubierta (20) como principio. En el destornillador se encaja convenientemente un disco graduado en la cubierta o se fija de otro modo y mediante éste se indica directamente el intervalo ajustable del par de giro. Según se explicó anteriormente, éste depende de la línea característica del muelle insertado (9) y se determina mediante una calibración. La construcción del disco (6) de regulación y del segundo casquillo (5) de arrastre con las superficies anulares (12), que ascienden de forma oblicua, posibilita una calibración muy exacta.

El ángulo de inclinación de la superficie anular (12) en el casquillo (5) de arrastre y el disco (6) de regulación define en qué medida varía el par transmisible de giro, en un ángulo determinado de regulación del disco (6) de regulación. Si el ángulo de inclinación es pequeño, el segundo casquillo (5) de arrastre y el segundo casquillo (3b) de retención se desplazan sólo en una trayectoria pequeña al existir un ángulo determinado de regulación y para que el muelle (9) varíe su longitud en este recorrido, la variación de la pretensión del muelle y del par transmisible de giro es convenientemente pequeña.

Resulta adecuado para el uso subdividir el respectivo intervalo del par de giro de modo que se puedan ajustar valores intermedios en una graduación conveniente, por ejemplo, en graduaciones de 0,1 Nm o 0,2 Nm. Esto se realiza de forma constructiva, en cooperación con un muelle preseleccionado, mediante la selección de la división del dentado (6a) que une el disco (6) de regulación con el disco (8) de retención.

En correspondencia con esta división del dentado varía gradualmente, al torcerse el disco (6) de regulación, la pretensión del muelle (9) y, por tanto, el par transmisible de giro hasta liberarse los casquillos (3a, 3b) de retención.

Las figuras 9 y 10 muestran los acoplamientos con diferentes realizaciones (21a, 21b) de las formas dentadas. Mediante la forma dentada se puede influir asimismo en el intervalo del par de giro. Si el ángulo (\alpha) de los flancos, respecto al eje de giro del acoplamiento, es grande, los dientes se deslizarán uno delante de otro en el caso de un par más pequeño de giro como cuando el ángulo \alpha es pequeño. Si el ángulo de los flancos es de 0º, como en la figura 10 en la dirección de giro hacia la izquierda, el acoplamiento ya no se separa en esta dirección de giro. Además, en caso de una resistencia menor de separación del tornillo se evita un giro contrario del tornillo.

Las figuras 11 y 12 muestran una forma más exacta del perfil dentado con forma ondulada del dentado (21) que está representado sólo en principio en las figuras 1, 2, 9, 10 y 11.

La disposición de dos acoplamientos y la realización restante de la construcción, según la invención, posibilitan la transmisión de pares de giro más grandes que si hubiera sólo un acoplamiento, porque es menor la carga específica de los componentes, en especial de los elementos conformados engranados. A esto contribuye que el par de giro que se ha de transmitir del mango al vástago se conduce en dos zonas al dispositivo de transmisión, a saber, mediante el dentado frontal (4a) del primer casquillo (4) de arrastre y mediante el dentado (5a) del segundo casquillo (5) de arrastre o del dentado interior (15) del mango (14). La carga de una zona de transmisión del par de giro o de un acoplamiento se divide en dos en comparación con un dispositivo que presenta un solo acoplamiento.

Por tal motivo, es posible fabricar todos los componentes, con excepción del vástago (1), el muelle (9) y los discos (13), con tipos adecuados de plástico mediante el procedimiento de moldeado por inyección. Entre los tipos adecuados de plástico se encuentran poliamida (PA) y polioximetileno (POM), especialmente como par en aquellas piezas que interactúan por deslizamiento. Resulta especialmente ventajoso un par en el que el POM está mezclado con teflón. De este modo se reduce adicionalmente la fricción de las superficies deslizantes entre sí, sobre todo, en el dentado (21) del casquillo de retención y de arrastre. Se reducen a su vez las influencias de la fricción en el par de giro de liberación y se sigue aumentando la precisión del dispositivo.

Los destornilladores con un dispositivo para limitar un par de giro preseleccionado se usan también en la cirugía ortopédica y es necesario esterilizarlos tras su uso. En los dispositivos de esterilización por aire seco se alcanza una temperatura de 180ºC. A esta temperatura no se debe producir ninguna deformación permanente en los elementos del destornillador. Por este motivo, en una realización especial se fabrica el destornillador con plásticos que garantizan una estabilidad de su forma hasta una temperatura de aproximadamente 220ºC.

Los elementos como el manguito dentado (2), los casquillos (3a, 3b) de retención, los casquillos (4, 5) de arrastre, el disco (6) de regulación, el disco (8) de retención o algunos de estos elementos pueden estar fabricados alternativamente también de metal, por ejemplo, como elementos sinterizados en una composición de metal y/o un par de metales que presentan mutuamente buenas propiedades deslizantes, o también de acero mediante una conformación por arranque de virutas o prensado.

El mango (14) y la cubierta (20) también pueden estar fabricados de metal, por ejemplo, mediante una fundición a presión del aluminio, y presentar superficies mejoradas mediante anodización. Finalmente, el mango, la cubierta y otros elementos, especialmente los de carga estática, pueden estar fabricados de acero fino, por ejemplo, mediante el procedimiento de fundición a la cera perdida, o de metal en polvo mediante el procedimiento de sinterizado de moldeo por inyección. La realización en metal se tiene en cuenta si se deben transferir pares mayores de giro con las mismas dimensiones, que existen en la realización en plástico, o se debe garantizar una capacidad ilimitada de esterilización al usarse en la cirugía ortopédica. Como en una realización del mango a partir de metal para la reducción del peso, el espesor de la pared se dimensiona conforme a las exigencias relacionadas con una durabilidad suficiente y en menor medida, conforme a las exigencias relacionadas con una buena textura, está previsto en una variante de realización colocar en el cuerpo básico del mango, que presenta un contorno exterior redondeado en la sección transversal, una envoltura de mango preferentemente de plástico elástico, cuyo contorno exterior está diseñado en base a los requerimientos ergonómicos. Esta envoltura del mango se retira del cuerpo básico después del uso y se desecha, sobre todo, si está fabricada de un material elástico, menos resistente a las temperaturas, y no se puede esterilizar. Esta variante de realización está representada a modo de ejemplo en la figura 13. En este caso, el mango (14) es de metal y la envoltura (22) del mango, de plástico elástico.

El dispositivo de ajuste del par de giro que se ha de transmitir tiene también una realización ventajosa. La interacción de las superficies anulares (12), que ascienden de forma oblicua, y el dentado preciso (6a) en el disco (8) de retención y en el disco (6) de regulación posibilitan pasos pequeños de regulación y, por tanto, un ajuste exacto de la pretensión del muelle (9) y, por consiguiente, del par de giro de liberación. La pretensión del muelle sujeta fijamente el disco de retención en la posición ajustada. Mediante la selección de un ángulo pequeño de inclinación de la superficie anular (12) se pueden ajustar los pares transmisibles de giro con una precisión y una exactitud especial. Un destornillador, configurado así, se puede usar también, por tanto, para calibrar otros equipos que indiquen el par de giro, o en aquellos lugares, donde se trate de mantener con especial exactitud el par de giro límite.

Mediante la disposición con centrado axial de dos acoplamientos, integrados por los casquillos (3a, 3b) y los casquillos (4, 5) de arrastre que interactúan con estos, se distribuye uniformemente la fuerza de pretensión del muelle (9) en ambos acoplamientos y se conduce al mango (14) o la cubierta (20), por un lado, mediante el primer casquillo (4) de arrastre y, por el otro lado, mediante el disco (6) de regulación y el disco (8) de retención. La fuerza de pretensión no actúa con carga axial sobre el manguito dentado y su apoyo axial. Se evita que mediante una fuerza de pretensión, que actúa en el apoyo axial del manguito dentado (2), aumente la fricción en su apoyo axial y se influya así en los pares de giro que se han de transmitir del mango al vástago, lo que provocaría imprecisiones en el par de giro de liberación.

En el caso de la construcción, según la invención, resulta ventajoso que el montaje de todos los componentes es fácil de realizar, de modo que según la invención se puede fabricar de forma económica un destornillador con par de giro que tiene una alta precisión en el funcionamiento y una larga vida útil.

Claims

1. Destornillador con un dispositivo dispuesto en la cavidad del mango para limitar el par de giro transmitido, compuesto del mango como elemento de accionamiento, un vástago, alojado en el dispositivo, como elemento accionado y elementos de acoplamiento, dispuestos entre el mango y el vástago, que al superarse un par de giro preseleccionado interrumpen la transmisión ulterior del par de giro del elemento de accionamiento al elemento accionado, caracterizado porque dos acoplamientos, compuestos en cada caso de un primer y un segundo casquillo (3a, 3b) de retención y un primer y un segundo casquillo (4, 5) de arrastre, y un muelle (9) de presión con pretensión entre los acoplamientos están dispuestos en un manguito dentado (2), los lados frontales, dirigidos uno hacia otro, de los casquillos (3a, 3b) de retención y los casquillos (4, 5) de arrastre presentan dentados (21) que engranan uno en otro, los casquillos (4, 5) de arrastre están unidos por arrastre de forma y con resistencia al giro con el mango (14) y apoyados de forma giratoria en el manguito dentado, mientras que los casquillos (3a, 3b) de retención engranan con un dentado interior (3d) en un dentado igual (2a) del manguito dentado (2) y se pueden desplazar en éste de forma resistente al giro y axial.

2. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1, caracterizado porque los casquillos (4, 5) de arrastre presentan un taladro axial redondo, en el que está guiado de forma giratoria el manguito dentado (2).

3. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 y 2, caracterizado porque los casquillos (3a, 3b) de retención están guiados y apoyados de forma radial con su superficie periférica cilíndrica en la cavidad cilíndrica del mango (14), que los rodea al menos por una parte de la extensión longitudinal.

4. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque el primer casquillo (4) de arrastre está unido por arrastre de forma y sin posibilidad de giro con el mango (14) por su lado frontal, opuesto al primer casquillo (3a) de retención, mediante un dentado frontal (4a).

5. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 4, caracterizado porque el segundo casquillo (5) de arrastre está apoyado de forma giratoria y desplazable en el manguito dentado (2) y presenta un dentado (5a) que se extiende por la superficie circunferencial y en el que engrana un dentado interior (15) de igual forma, conformado en esta zona en la cavidad del mango (14).

6. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 5, caracterizado porque el segundo casquillo (5) de arrastre presenta en su lado frontal, opuesto al segundo casquillo (3b) de retención, una superficie anular (12) que asciende de forma oblicua en dirección circunferencial.

7. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 6, caracterizado porque un disco (6) de regulación presenta en un lado frontal también una superficie anular (12) que asciende de forma oblicua en dirección circunferencial y que hace contacto con la superficie anular igual del segundo casquillo (5) de arrastre, y porque el disco de regulación presenta en el otro lado frontal un dentado preciso (6a).

8. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 7, caracterizado porque el disco (6) de regulación atraviesa axialmente con un pivote (7) un disco (8) de retención y la cubierta (20) del mango (14) y está apoyado de forma giratoria en ambos y porque en el pivote, a partir de su extremo, está conformada una cavidad (11) para engranar una llave de regulación.

9. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 8, caracterizado porque el disco (8) de retención está provisto, asimismo, en el lado frontal, dirigido hacia el disco (6) de regulación, de un dentado preciso (6a) y en su contorno, de un dentado (8a), con el que engrana en el dentado interior (15) de igual forma en la cavidad del mango (14).

10. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 9, caracterizado porque la división del dentado (6a) en el disco (6) de regulación y el disco (8) de retención está seleccionada de modo que para un determinado intervalo preseleccionado de par de giro se pueden ajustar valores intermedios en una graduación igual y conveniente de fracciones de una unidad de par de giro.

11. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 10, caracterizado porque la superficie en el extremo del pivote (7) del elemento (6) de regulación presenta una marca (16) o escala y la superficie de la cubierta (20), alrededor del pivote (7), una marca o escala (17) y porque la posición de ambas marcas o escalas entre sí indican el nivel de pretensión del muelle (9) de presión y en correspondencia, el par de giro máximo transmisible ajustado.

12. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 11, caracterizado porque el par de giro máximo que se ha de transmitir preseleccionado se ajusta de modo que al torcerse el disco (6) de regulación, su superficie anular (12), que asciende de forma oblicua, provoca mediante la interacción con la superficie anular (12), que asciende de forma oblicua, del segundo casquillo (5) de arrastre un desplazamiento axial del segundo casquillo (5) de arrastre y del segundo casquillo (3b) de retención y porque se varía la pretensión del muelle (9) de presión.

13. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 12, caracterizado porque al ajustarse la pretensión del muelle (9), o del par de giro máximo seleccionado, mediante el giro del disco (6) de regulación, los dentados (6a) en el disco (6) de regulación y en el disco (8) de retención se deslizan entre sí con movimientos axiales del segundo casquillo (3b) de retención y del segundo casquillo (5) de arrastre contra la presión del muelle (9) y engranan nuevamente uno en otro por arrastre de forma en la posición seleccionada, prefijada mediante el giro e indicada en la escala.

14. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 13, caracterizado porque el dentado presenta un perfil (21a) básicamente triangular, en el que el ángulo \alpha de los flancos de los dientes, respecto al eje de giro, es mayor en la dirección de giro al apretar los tornillos hacia la derecha que en la dirección de giro al aflojar los tornillos hacia la izquierda.

15. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 14, caracterizado porque el ángulo \alpha de los flancos de los dientes, respecto al eje de giro, es mayor en la dirección de giro al apretar los tornillos en caso de un destornillador para un intervalo de pares menores de giro que se han de transmitir que en el caso de un destornillador para un intervalo de pares mayores de giro que se han de transmitir.

16. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 13, caracterizado porque el dentado presenta un perfil (21a) básicamente triangular, en el que el ángulo de los flancos de los dientes en la dirección de giro para aflojar los tornillos hacia la izquierda es de 0º respecto al eje de giro.

17. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 16, caracterizado porque los dentados (21) están redondeados o aplanados en las puntas de los dientes.

18. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 17, caracterizado porque los dentados (21) presentan perfiles dentados ondulados.

19. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 18, caracterizado porque los dentados (2a, 5a, 15) son dentados rectangulares.

20. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 19, caracterizado porque el mango (14) y la cubierta (20) están atornillados entre sí.

21. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 20, caracterizado porque el mango (14) y la cubierta (20) están unidos de forma no separable.

22. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 21, caracterizado porque el manguito dentado (2), los casquillos (3a, 3b) de retención, los casquillos (4, 5) de arrastre, el disco (6) de regulación, el disco (8) de retención, el muelle (9), el mango (14) y la cubierta (20) están dispuestos y engranados entre sí de tal modo que la fuerza de pretensión, originada por el muelle (9) de presión, no somete el manguito dentado (2) a una carga axial.

23. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 22, caracterizado porque entre el muelle (9) de presión y los casquillos (3a, 3b) de retención están dispuestos discos (13) de acero.

24. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 23, caracterizado porque todos los pares de giro se pueden ajustar en el intervalo, predeterminado por un muelle (9), mediante la torsión del disco (6) de regulación en un intervalo angular de 0º a 360º.

25. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 24, caracterizado porque la fuerza de pretensión del muelle (9) somete a una carga al disco (6) de regulación y al disco (8) de retención mediante el segundo casquillo (3b) de retención y el segundo casquillo (5) de arrastre.

26. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 25, caracterizado porque el manguito dentado (2), los casquillos (3a, 3b) de retención, los casquillos (4, 5) de arrastre, el disco (6) de regulación, el disco (8) de retención, el mango (14) y la cubierta (20) están fabricados preferentemente con tipos adecuados de plástico mediante el procedimiento de moldeo por inyección.

27. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 26, caracterizado porque en el caso de los elementos, que interactúan por deslizamiento, un elemento está fabricado de poliamida y el otro, de polioximetileno respectivamente, estando mezclado al menos uno de estos plásticos con te-
flón.

28. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 27, caracterizado porque los plásticos usados tienen una forma estable en el intervalo de temperatura de hasta 220ºC aproximadamente.

29. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 27, caracterizado porque el manguito dentado (2), los casquillos (3a, 3b) de retención, los casquillos (4, 5) de arrastre, el disco (6) de regulación, el disco (8) de retención, el mango (14) y la cubierta (20) o algunos de estos elementos están fabricados de metal.

30. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 25 y 29, caracterizado porque el contorno exterior de la sección transversal del mango (14) de metal no es redondo y porque una envoltura plástica (22) de mango con una conformación ergonómica está colocada de forma intercambiable en el mango (14).

31. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 30, caracterizado porque el vástago (1) está insertado de forma fija en el manguito dentado (2).

32. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 a 30, caracterizado porque el vástago (1) está insertado de forma intercambiable en el manguito dentado (2) y se sujeta axialmente mediante un dispositivo (18, 19) de sujeción, conformado de una sola pieza en el manguito dentado.

33. Destornillador con un dispositivo para limitar el par transmitido de giro según la reivindicación 1 y 32, caracterizado porque el vástago (1) está unido sin posibilidad de giro con el manguito dentado (2) mediante un perfil no redondo de la sección transversal u elementos de arrastre, configurados de otra forma, y el vástago (1) se extiende hasta poco antes del extremo trasero del manguito dentado y está apoyado axialmente aquí.