ES2300401T3 - Destornillador accionado por fuerza con acoplamiento limitador de par. - Google Patents

Abstract

Destornillador accionado por fuerza (10) con un acoplamiento limitador de par (50) que se dispara dependiendo del par y que presenta una primera pieza de acoplamiento (96), una segunda pieza de acoplamiento (90), un elemento elástico (94) para tensar axialmente la primera pieza de acoplamiento (96) contra la segunda pieza de acoplamiento (90) y ,por lo menos, un cuerpo de rodadura (104) que discurre entre ambas piezas de acoplamiento (90, 96) en forma de rodillo, por medio del cual las dos piezas de acoplamiento (90, 96) son acopladas entre sí con un accionamiento del destornillador (10) hasta que se alcanza un par de destornillado predeterminado, estando montado sobre pivote el rodillo (104) en un eje (106) sostenido en la primera pieza de acoplamiento (96), caracterizado por el hecho de que el eje de giro (152) del rodillo (104) fijado por el eje (106) está dispuesto de forma distanciada con respecto a un eje de giro y longitudinal (154) de la primera pieza de acoplamiento (96).

Description

Destornillador accionado por fuerza con acoplamiento limitador de par.

El presente invento hace referencia a un destornillador accionado por fuerza con un acoplamiento limitador de par que se dispara dependiendo del par y que presenta una primera pieza de acoplamiento, una segunda pieza de acoplamiento, un elemento elástico para tensar axialmente la primera pieza de acoplamiento contra la segunda pieza de acoplamiento y por lo menos un cuerpo de rodadura que discurre entre ambas piezas de acoplamiento en forma de rodillo, por medio del cual las dos piezas de acoplamiento son acopladas entre sí con un accionamiento del destornillador hasta que se alcanza un par de destornillado predeterminado.

Un destornillador de este tipo se conoce a partir del documento US-A-2052152.

En el pasado, los destornilladores accionados por fuerza para atornillar y destornillar tornillos han ido sustituyendo cada vez más a los destornilladores manuales convencionales. En el ámbito industrial, se utilizan sobre todo destornilladores accionados por fuerza con un acoplamiento limitador de par que se dispara dependiendo del par, puesto que en este caso, por lo general, los tornillos deben atornillarse con pares de apriete definidos de forma precisa. En este caso, por tornillos se entienden, en el sentido más general, todos los tipos de elementos de fijación dotados de rosca, es decir, en particular también tuercas de tornillos.

Los acoplamientos limitadores de par se disponen en un tren propulsor entre un accionamiento del destornillador y un receptor de herramientas. El acoplamiento limitador de par interrumpe la unión entre el accionamiento y el receptor de herramientas en cuanto un tornillo atornillado es arriostrado con la fuerza deseada en una rosca que recibe el tornillo. El par con el que el accionamiento del destornillador a continuación actúa sobre el tornillo fijo se denomina par de destornillado y, por lo general, puede configurarse en el acoplamiento limitador de par. Para que el accionamiento no marche en vacío después de soltar el acoplamiento limitador de par, la mayoría de las veces el acoplamiento limitador de par actúa sobre un interruptor adicional, con cuya puesta en marcha se apaga el accionamiento.

Por la patente US-A-2052152 mencionada al principio se conoce un destornillador cuyo acoplamiento limitador de par que se dispara dependiendo del par presenta una primera mitad de acoplamiento cargada por resorte en la que están montados sobre pivote varios rodillos que interactúan con una curva de levas asignada en una segunda mitad de acoplamiento.

Una cierta desventaja radica en que los rodillos pueden desplazarse a lo largo de los ejes en los que se sostienen y, de este modo, están sometidos a un respectivo desgaste.

Por lo tanto, el invento tiene como objetivo mejorar un destornillador accionado por fuerza de acuerdo con el tipo mencionado al principio de tal modo que el funcionamiento sea lo más fiable posible.

De acuerdo con el invento, este objetivo se lleva a cabo, en caso de un destornillador de acuerdo con el tipo mencionado al principio, disponiendo el eje de giro del rodillo fijado por el eje de forma distanciada con respecto a un eje longitudinal de la primera pieza de acoplamiento.

De este modo, el eje de giro del rodillo no discurre a través de un radio de la primera pieza de acoplamiento, sino en un ángulo con respecto al mismo. Por consiguiente, la dirección de marcha del rodillo tampoco es tangencial, sino que está determinada en un ángulo con respecto a la tangente. Esto hace que en una de las dos posibles direcciones de giro, en las que preferiblemente se trata de la dirección de trabajo para atornillar tornillos, el rodillo lleve a cabo un movimiento de centrado automático. Por lo tanto, el rodillo no se sale hacia fuera al rodar y de este modo tampoco puede enterrarse en las piezas adyacentes de la carcasa.

Por consiguiente, en una variante de esta configuración, es preferible que el rodillo esté montado en voladizo sobre el eje.

Este apoyo en voladizo, que es posible gracias al centrado automático del rodillo a causa del eje de giro que no discurre por el eje longitudinal de la primera pieza de acoplamiento, simplifica el apoyo del rodillo sobre el eje y reduce el tamaño de construcción, puesto que se suprimen piezas de fijación.

En una variante adicional de esta configuración, la distancia más corta entre el eje de giro del rodillo y el eje longitudinal de la primera pieza de acoplamiento es de entre un 5% y un 15%, preferiblemente entre un 9% y un 11%, de la distancia entre el centro del rodillo y el eje longitudinal.

Se ha demostrado que con los valores para la distancia más corta seleccionados de este modo pueden conseguirse propiedades de centrado automático especialmente buenas.

En otra configuración preferida del invento, en la segunda pieza de acoplamiento hay formada una pista de rodadura de las levas que discurre en dirección periférica y que está compuesta por varias, preferiblemente tres, secciones de vía realizadas del mismo modo.

Gracias a esta medida conocida en sí misma, el comportamiento de acoplamiento del acoplamiento limitador de par puede verse influida de un modo simple desde el punto de vista constructivo por la formación de la pista de rodadura de las levas. En este sentido, también se prefiere que cada sección de vía presente una leva, cuyos flancos forman un lado de entrada y un lado de salida para el rodillo, que pueden presentar distintas inclinaciones.

En conjunto, se prefiere que una de las dos piezas de acoplamiento esté unida en rotación a una carcasa del destornillador y la otra pieza de acoplamiento esté unida en rotación a una pieza de reacción de un engranaje que recibe un par de reacción con respecto a un husillo y que gira libremente con respecto a la carcasa.

Con respecto a los acoplamientos limitadores de par que están dispuestos directamente entre dos secciones de un tren propulsor, esto tiene la ventaja de que no se produce ningún movimiento de giro de ambas piezas de acoplamiento cuando el acoplamiento limitador de par está cerrado. De este modo, sobre el por lo menos un cuerpo de rodadura no actúa ninguna fuerza centrífuga considerable, que contribuye a su desgaste.

En cuanto a la pieza de reacción, preferiblemente se trata de una corona de un tren epicicloidal que recibe varias ruedas planetarias.

Los trenes epicicloidales son especialmente fiables y duraderos gracias a su distribución de las fuerzas y, por lo tanto, resultan adecuados en particular para destornilladores accionados por fuerza en el ámbito industrial.

Se prefiere especialmente que la pieza de acoplamiento unida en rotación a la carcasa del destornillador esté dispuesta de forma que pueda desplazarse en dirección axial.

De este modo, la desplazabilidad axial y la rotabilidad se distribuyen en distintas piezas de acoplamiento, por lo que se simplifica su fijación en la carcasa del destornillador.

También se prefiere que se proporcione un interruptor para desconectar el destornillador que pueda accionarse por medio de la pieza de acoplamiento dispuesta de forma que puede desplazarse en dirección axial.

De este modo se evita que un accionamiento del destornillador siga actuando sobre las piezas de acoplamiento después de soltar el acoplamiento limitador de par y, por lo tanto, que dé lugar a una circulación continua del por lo menos un cuerpo de rodadura entre las dos piezas de acoplamiento.

En otra configuración preferida, en ambas piezas de acoplamiento hay formados elementos de enclavamiento, por medio de los cuales ambas piezas de acoplamiento se enclavan entre sí de forma inmediata al accionar el destornillador en una dirección de destornillado.

De este modo se reduce el desgaste del rodillo, puesto que los altos pares que actúan entre las piezas de acoplamiento cuando se destornilla un tornillo son transmitidos por medio de los elementos de enclavamiento, es decir, sin participación del rodillo. En este sentido, por enclavamiento se entiende por lo demás cualquier creación de una unión en arrastre de forma entre ambas piezas de acoplamiento. Preferiblemente, en el arrastre de forma, los elementos de enclavamiento aprietan de forma plana, de tal modo que sin deformación también pueden transmitirse pares más grandes entre las piezas de acoplamiento.

Se entiende que las características mencionadas anteriormente y las que se explican a continuación pueden ser utilizadas no sólo en la combinación indicada, sino también en otras combinaciones o por sí solas sin abandonar el marco del presente invento.

Otras ventajas y características del invento se desprenden de la siguiente descripción de un ejemplo de realización del invento haciendo referencia al dibujo.

La figura 1 muestra una sección delantera de un destornillador de acuerdo con el invento en la que, a través de un corte de la carcasa, pueden reconocerse piezas indicadas de forma esquemática en el interior del destornillador;

La figura 2 muestra un corte axial a través de una sección de un tren propulsor del destornillador representado en la figura 1, en el que pueden reconocerse un tren epicicloidal y un acoplamiento limitador de par en representación parcialmente cortada;

La figura 3 muestra un anillo de mando del acoplamiento limitador de par mostrado en la figura 2 en una representación en perspectiva;

La figura 4 muestra una vista en planta del anillo de mando de la figura 3, en la que de forma adicional están representados los rodillos colocados en el anillo de mando;

La figura 5 muestra una representación esquemática de la disposición de los ejes, alrededor de los cuales están montados sobre pivote los rodillos del anillo de mando mostrado en la figura 4;

\newpage

La figura 6 muestra un anillo de levas del acoplamiento limitador de par mostrado en la figura 2 en una representación en perspectiva;

La figura 7 muestra una vista en planta del anillo de levas mostrado en la figura 6;

Las figuras de la 8a a la 8h muestran un corte de un desarrollo del anillo de levas mostrado en las figuras 6 y 7 con distintas posiciones relativas entre el anillo de levas y el anillo de mando.

En la figura 1 se representa un destornillador de acuerdo con el invento en una vista lateral con la pieza de la carcasa parcialmente extraída y designado en conjunto como 10. El destornillador 10 presenta una carcasa 11 con una pieza principal de carcasa 12 en la que está formada una sección de mango 16. Desde ésta, un usuario puede accionar con comodidad un interruptor principal 18. En el extremo delantero de la pieza principal de carcasa 12 hay fijado de forma rotatoria una carcasa de cabeza angular 19 de una cabeza angular 20, de la que sale un receptor de herramientas 22 en ángulo recto con respecto a un eje longitudinal del destornillador 10. Por lo general, dichos destornilladores se denominan destornilladores acodados y, frente a los destornilladores accionados por fuerza convencionales, tienen la ventaja de que el par de reacción recogido por el destornillador al atornillar tornillos no da lugar a un giro del destornillador alrededor de su eje longitudinal, sino a un giro del destornillador alrededor del eje en ángulo recto fijado por el receptor de herramientas 22.

En el paso entre la carcasa de cabeza angular 19 y la pieza principal de carcasa 12 hay dispuesto un anillo giratorio 28 de forma que puede girar con respecto a la pieza principal de carcasa 12. Gracias a unas ranuras 30 colocadas en este anillo, de las cuales en la figura 1 tan sólo puede reconocerse la que apunta hacia el observador, en el destornillador 10 puede introducirse una herramienta, con la que el par de desbloqueo del destornillador 10 puede configurarse de un modo que se explicará de forma más detallada.

El destornillador 10 presenta un accionamiento 32 realizado por ejemplo como motor eléctrico, que está fijado en rotación a un manguito de soporte 34 situado en el lado opuesto a la pieza principal de carcasa 12. El accionamiento 32 acciona, por medio de un árbol intermedio 36, un engranaje reductor en forma de tren epicicloidal 38 que hace girar un husillo 40 en el lado de salida. El husillo 40 acciona, por medio de un dentado de ruedas cónicas 46 dispuesto en la cabeza angular 20, un husillo de herramienta 44 que en su extremo libre lleva el receptor de herramientas 22.

Además, en la figura 1 se representa de forma esquemática un acoplamiento limitador de par 50 que acopla una pieza de reacción del tren epicicloidal 38 que recibe un par de reacción con respecto al husillo 40 con un manguito de ajuste 52. El manguito de ajuste 52 está formado de una sola pieza con una carcasa de cabeza angular 19 o está unido en rotación a ésta por medio de una o varias piezas intermedias. Para girar la cabeza angular 20, por ejemplo a la posición representada con líneas discontinuas en la figura 1, toda la cabeza angular 20, es decir, la carcasa de cabeza angular 19 con los cojinetes 55 y 56 para los husillos 40 y 44, así como el manguito de ajuste 52, se gira con respecto al manguito de soporte 34 fijado en la carcasa a lo largo de un dispositivo de ajuste 58 realizado aquí como atornillamiento. En este sentido, cuando el acoplamiento limitador de par 50 está cerrado, la pieza de reacción del tren epicicloidal 38 también está fijada en rotación con respecto a la cabeza angular 20 y está acoplada al accionamiento 32 por medio del dispositivo de ajuste 58.

La figura 2 muestra, en un corte axial, detalles de las piezas en el interior del destornillador 10 representadas tan sólo de forma esquemática en la figura 1.

En una pieza de rotor 60 del accionamiento 32 tan sólo indicado en la figura 2 hay empujado por rotación un árbol intermedio 62, que está formado de una pieza con una primera rueda principal 64 del segundo tren epicicloidal 38 realizado en dos fases. La primera rueda principal 64 engrana con tres primeras ruedas planetarias 66 de un primer nivel de ruedas planetarias, de las que en la figura 2 tan sólo se reconocen dos. Las primeras ruedas planetarias 66 están fijadas a un primer soporte de ruedas planetarias 68 de forma que pueden girar y engranan al mismo tiempo con una corona 70, que se extiende a lo largo de toda la longitud axial del tren epicicloidal 38. El primer soporte de ruedas planetarias 68 está formado de una pieza o está unido en rotación a una segunda rueda principal 72, que engrana con segundas ruedas planetarias 74. Las segundas ruedas planetarias 74, a su vez, están montadas sobre pivote en un segundo soporte de ruedas planetarias 76 y asimismo engranan con la corona 70. En este sentido, los ejes de ruedas planetarias 82, en los que se guían las segundas ruedas planetarias 74, atraviesan el segundo soporte de ruedas planetarias 76 y forman empalmes 80 en su lado vuelto hacia el engranaje. Éstos actúan en aletas de una rueda de arrastre 84, que acciona el husillo 40 realizado como hexágono y se apoya en dirección axial en un anillo 87 sostenido por un anillo de sujeción 85. Los empalmes 80 y la rueda de arrastre 84 forma de forma conjunta un acoplamiento de juego 86.

La corona 70, que asume un par de reacción con respecto al árbol intermedio 62 y el husillo 40, y de este modo representa la pieza de reacción del tren epicicloidal 38, está recibida sobre pivote, por medio de un cojinete 88, en el manguito de soporte 34 atornillado con el accionamiento 32 y el manguito de ajuste 52 unido a éste por medio del dispositivo de ajuste 58. La corona 70 está fijada al manguito de ajuste 52 (y/o una pieza unida en rotación a éste) por medio del acoplamiento limitador de par 50. Éste consta de un anillo de levas 90 atornillado en rotación en la corona 70, cuyo talón 92, que sobresale de la corona 70, también se apoya sobre el cojinete 88 en el manguito de ajuste 52, así como de un anillo de mando 96, que está arriostrado contra el anillo de levas 90 por medio de un resorte de compresión 94. El anillo de mando 96 puede desplazarse de forma axial, es decir, en dirección longitudinal 95 del husillo 40, y sin embargo, está recibido en rotación en un manguito intermedio 98 unido al manguito de ajuste 52. La disposición del anillo de mando 96 en rotación pero desplazable de forma axial se consigue con ayuda de primeras y segundas ranuras longitudinales 100 y/o 102, que están dispuestas en una superficie periférica del anillo de mando 96 y/o en el lado interno del manguito intermedio 98 y que interactúan con esferas guía 102. Por medio de las esferas guía 102 que ruedan en las primeras y segundas ranuras longitudinales 100 y/o 101, el anillo de mando 96 y el manguito intermedio 98 pueden desplazarse en dirección axial entre sí, impidiendo un anillo de sujeción 105 colocado en el manguito intermedio 98 que las esferas guía 102 se caigan.

En el lado vuelto hacia el anillo de levas 90 del anillo de mando 96 hay fijados sobre pivote tres rodillos 104 en ejes 106 en el lado de la circunferencia. Los rodillos 104 pueden rodar sobre una pista de rodadura de las levas 108, que está formada en un lado frontal del anillo de levas 90 vuelto hacia el anillo de mando 96. En el lado frontal del anillo de mando 96 vuelto hacia el anillo de levas 90 además hay formados tres salientes 109, cuya función se explicará en más detalle por medio de las figuras de la 3 a la 8.

En la parte trasera, el resorte de compresión 94 se apoya en un disco tensor 110, que está recibido en el manguito intermedio 98 de forma que puede desplazarse en dirección axial. Sobre el disco tensor 110 actúan cuatro pernos tensores 112 distribuidos de forma uniforme por la circunferencia, que están guiados en orificios 114 colocados en un talón del manguito intermedio 98 y que se apoyan en un anillo de ajuste 116. El anillo de ajuste 116 puede desplazarse en la dirección longitudinal 95 mediante un giro en una sección roscada 118 colocada fuera en el manguito intermedio 98. Un desplazamiento longitudinal del anillo de ajuste 116 en la sección roscada 118 del manguito intermedio 98 es transmitido al resorte de compresión 94 por medio de los pernos tensores 112 y el disco tensor 110, de tal manera que, de este modo, la tensión previa entre el anillo de mando 96 y el anillo de levas 90 puede modificarse. Para accionar el anillo de ajuste 116, a través de una de las ranuras 30 del anillo giratorio 28 (ver figura 1) se introduce una herramienta, por ejemplo un destornillador, en una de varias hembrillas 122 formadas en el anillo de ajuste 116. A continuación, el anillo de ajuste 116 puede girarse con el anillo giratorio 28 hasta que se consigue el arriostramiento deseado del resorte de compresión 94 y, de este modo, el par de destornillado del acoplamiento limitador de par 50.

Durante el atornillado de un tornillo, los rodillos 104 tienen contacto con las levas formadas en la pista de las levas 108 de tal modo que el par de reacción ejercido sobre la corona 70 es transmitido, a través de las levas, los rodillos 104 y el anillo de mando 96, al manguito intermedio 98 y de este modo al manguito de ajuste 52 unido en rotación a éste, de tal modo que la corona 70 reposa durante el atornillado de un tornillo. Si el par aumenta, el par que actúa sobre el anillo de levas 90 también aumenta hasta que el anillo de levas 90 finalmente comienza a girar y en este sentido, con sus levas, eleva los rodillos 104 y de este modo el anillo de mando 96 en contra de la fuerza del resorte de compresión 94. Si se sigue girando el anillo de levas 90, éste, con sus levas, pasa por debajo de los rodillos 104, de tal modo que los
rodillos 104, con el anillo de mando 96, finalmente vuelven a descender bajo la presión del resorte de compresión 94.

Mientras gira el anillo de levas 90 y la corona 70 unida a éste, el tren epicicloidal 38 deja de estar fijado en rotación, de tal modo que el par ejercido sobre el husillo 40 por el accionamiento 32 prácticamente se reduce a cero. Al elevar el anillo de mando 96 en contra de la fuerza del resorte de compresión 94, el anillo de mando 96 dispara un interruptor 124 que sobresale en un espacio libre 128 que queda encima del anillo de mando 96 a través del manguito intermedio 98. El interruptor 124 interrumpe la alimentación de tensión para el accionamiento 32 y de este modo garantiza que, después de superarse el par de destornillado, el anillo de levas 90 no gire reiteradamente por debajo del anillo de mando 96.

La figura 3 muestra el anillo de mando 96 en una representación en perspectiva. El anillo de mando 96 está subdividido en tres secciones 136, 138 y 140 de distinto diámetro. En la circunferencia de la primera sección 136, con el diámetro más grande, se distribuyen las ranuras longitudinales 100 en distancias angulares uniformes. El anillo de mando 96 puede desplazarse en dirección axial por medio de estas ranuras longitudinales 100, pero se mantiene en rotación en el manguito intermedio 98 con ayuda de las esferas guía 102. A la primera sección 136 le sigue la segunda sección 138, y a continuación la tercera sección 140. Esta tercera sección 140, en el lado de la circunferencia, está dotada de tres orificios 142 que sirven para recibir los ejes 106, y de los cuales, en la figura 3, tan sólo se reconoce el orificio que señala hacia el observador. La zona que rodea las aberturas de los orificios 142 de la segunda sección 138 y de la tercera sección 140 está fresada de forma llana para crear una superficie de apoyo para los rodillos 104.

En el lado frontal 143 del anillo de mando 96, que señala hacia el anillo de levas 90 en el estado montado, se encuentra una superficie frontal 144 plana que forma una superficie de deslizamiento del anillo de mando 96. De la superficie frontal 144 salen los tres salientes 109, que también forman superficies de deslizamiento del anillo de mando 96. A través de todo el anillo de mando 96 se extiende de forma central un orificio 148 a través del cual, en el estado montado, el husillo 40 discurre libremente sobre pivote.

La figura 4 muestra una vista en planta del lado frontal 143 del anillo de mando 96 representado en la figura 3. En esta representación también se muestran rodillos 104 fijados al anillo de mando 96. Además, en la vista en planta de la figura 4 pueden reconocerse tanto las ranuras longitudinales 100 como los salientes 109. Los ejes de giro 152 del rodillo 104 predeterminados por la posición de los ejes 106 se indican con líneas discontinuas. Como puede reconocerse claramente en la figura 4, los ejes de giro 152 discurren distanciados con respecto al eje longitudinal del anillo de mando 96 dispuesto en perpendicular a la superficie frontal 144. Por lo tanto, los ejes de giro 152 no se encuentran en un punto común de este eje longitudinal, sino que están dispuestos de forma desplazada con respecto a un radio que une la circunferencia y el eje longitudinal.

El efecto de este desplazamiento de los ejes de giro 152 se explica por medio de la representación esquemática de la figura 5. El eje longitudinal 154 del anillo de mando 96 se indica con una cruz. Entre un eje de giro 152 representado de forma atravesada en la figura 5 y el eje longitudinal 154 queda una distancia 156 indicada con dos flechas, que es de entre un 5% y un 15%, preferiblemente entre un 9% y un 11%, de la distancia entre el centro señalado con 158 de un rodillo que gira alrededor del eje de giro 152 y el eje longitudinal 154. Con una flecha se indica la dirección de marcha 160 de un rodillo, que discurre en perpendicular al eje de giro 152.

En la figura 5 se representa con líneas discontinuas una descomposición vectorial de la dirección de marcha 160 en un componente tangencial de movimiento 163 y un componente radial de movimiento 164 que señala hacia dentro. En este sentido, el componente tangencial de movimiento 163 corresponde a la dirección de marcha de un rodillo cuyo eje no discurre distanciado con respecto al eje longitudinal 154, sino a través de éste. Por lo tanto, con dicha dirección de marcha no existiría ningún componente radial de movimiento.

Sin embargo, en el caso del nuevo destornillador, la distancia 156 entre el eje de giro 152 y el eje longitudinal 154, y de este modo también el componente radial de movimiento 164 que señala hacia dentro, es distinto a cero, lo que da lugar a un centrado automático de los rodillos 104. Dicho de otro modo, el componente radial de movimiento 164 que señala hacia dentro hace que los rodillos 104, cuando el anillo de levas 90 se mueve por debajo de los mismos, no se salgan hacia fuera de forma radial o lo hagan de un modo irrelevante y, de este modo, no se entierren en el manguito de soporte 34 adyacente. Por lo tanto, los rodillos 104 pueden colocarse en voladizo sobre los ejes 106. Al mismo tiempo, se reducen las manifestaciones de desgaste en los rodillos 104 y el manguito de soporte 34 adyacente y se garantiza un funcionamiento seguro, puesto que se evitan problemas provocados por la fricción.

En las figuras 6 y 7 se muestra el anillo de levas 90 en una representación en perspectiva y/o en una vista en planta de un lado frontal 165 que señala hacia el anillo de mando 96 en el estado montado. En primer lugar, en la figura 6 puede reconocerse una rosca exterior 166 con la que el anillo de levas 90 se atornilla en la corona 70. En la pista de rodadura de las levas 108 situada en el exterior hay formadas tres levas 168, que presentan un lado de entrada 170 más empinado y un lado de salida 172 realizado de forma más plana respectivamente. De este modo, la pista de rodadura de las levas 108 está compuesta por tres secciones de vía realizadas del mismo modo, cuyos límites, obviamente, pueden determinarse de forma arbitraria debido a la disposición periódica. En la figura 7, estos límites están determinados de tal modo que coinciden con los extremos de los lados de entrada 170 vueltos hacia las levas 168 y, de este modo, forman una primera, una segunda y una tercera sección de vía 176, 178 y/o 180.

La pista de rodadura de las levas 108 rodea tres escalones 184 dispuestos de forma distanciada entre sí, que se limitan a uno de los lados de rebajos 196 y a los lados opuestos de los lados de entrada 170 de las levas 168 que se extienden allí a lo largo de toda la anchura del anillo. En este sentido, los escalones 184 se plantean en superficies de deslizamiento del anillo de levas 90 que se extienden en un plano radial, en las que el anillo de mando 96 aprieta sobre su superficie frontal 144 o sus salientes 109 y puede deslizarse a lo largo de los mismos. Gracias a estos rebajos 196, además se forman elementos de enclavamiento en los que, cuando la superficie frontal 144 está sobre los escalones 184, los salientes 109 pueden chocar con un giro relativo entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96. De este modo, se consigue un enclavamiento entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96, que evita otro movimiento relativo en esta dirección de giro.

A continuación, los procesos que tienen lugar entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96 al atornillar y destornillar tornillos se explican con más detalle por medio de las figuras de la 8a a la 8h.

En dichas figuras, en la parte inferior se representa respectivamente un desarrollo del anillo de levas 90 que se extiende a lo largo de aproximadamente dos secciones de vía. En este sentido, la línea dibujada de forma completa corresponde al contorno de la pista de rodadura de las levas 108, mientras que la línea representada de forma discontinua señala el contorno de los escalones 184, que están separados entre sí por hundimientos 192 situados en medio. Para facilitar una comparación con la vista en planta de la figura 7, en ambas figuras hay marcadas tres líneas de referencia 186, 188 y 190 respectivamente. En este sentido, la línea de referencia 186 señala los vértices de las levas 168 y la línea de referencia 188 indica los rebajos 196. Con la línea de referencia 190 se señala el extremo de los lados de salida 172, al que se unen los hundimientos 192, que pasan inmediatamente a los lados de entrada 170 de la siguiente leva.

Además, en las figuras de la 8a a la 8h se muestra una sección del anillo de mando 96 en la que pueden reconocerse tanto uno de los rodillos 104 como uno de los salientes 109 debajo de la superficie frontal 144. Puesto que la disposición de los rodillos 104 y salientes 109 se repite de forma periódica de la misma manera que el contorno de la pista de rodadura de las levas 108, en el anillo de mando 96 tan sólo se reproducen uno de los rodillos 104 y uno de los salientes 109. Además, por motivos de una mejor claridad, el movimiento relativo entre el anillo de mando 96 y la pista de rodadura de las levas 108 mostrado en las figuras de la 8a a la 8h se representa como si el anillo de mando 96 se moviera por encima de la pista de rodadura de las levas 108 fija. Pero en realidad, como ya se ha explicado anteriormente, el anillo de levas 90 se mueve por debajo del anillo de mando 96. Por lo tanto, cuando en lo sucesivo se hable por ejemplo de que los rodillos 104 se mueven por encima de las levas 168, lo que realmente se querrá decir es que las levas 168 se mueven por debajo de los rodillos 104 fijos.

La figura 8a muestra la disposición recíproca del anillo de levas 90 y el anillo de mando 96 en un momento en el que el acoplamiento limitador de par 50 acaba de ser disparado, de tal modo que los rodillos 104 ya están rodando por encima de las levas 168. En este sentido, los rodillos 104 están apoyados sobre los lados de salida 172 de las levas 168, mientras que tanto la superficie frontal 144 como los salientes 109 se mueven por encima del anillo de levas 90 distanciados de los escalones 184 situados debajo.

Después de otro movimiento (figura 8b) en dirección de una flecha 194, los rodillos 104 descienden por los lados de salida 172, acercándose el anillo de mando 96 lentamente al anillo de levas 90. Los salientes 109 también llevan a cabo este movimiento hasta que finalmente, como se muestra en la figura 8c, tocan con sus superficies frontales en los escalones 184. En este momento, los rodillos 104 se descargan, produciéndose este proceso de descarga de forma casi continua gracias a la pendiente relativamente plana de los lados de salida 172. En la figura 8c, otras dos líneas de referencia 195a y 195b delimitan otra sección 197 de la pista de rodadura de las levas 108, que en ningún momento es tocada por los rodillos 104. En este caso, el anillo de mando 96 entra en contacto con los escalones 184 del anillo de levas 90 únicamente con su superficie frontal 144 o sus salientes 109.

En la figura 8d puede reconocerse que los rodillos 104 ya se han elevado de la pista de rodadura de las levas 108, de tal modo que el anillo de mando 96 tan sólo está apoyado sobre los escalones 184 del anillo de levas con los salientes 109. Con otro movimiento en dirección de la flecha 194, los salientes 109 resbalan por medio de los rebajos 196 que forman el paso entre los escalones 184 y los hundimientos 192, por lo que el anillo de mando 96 desciende ligeramente con respecto al anillo de levas 90, de tal modo que ahora el anillo de mando 96 está apoyado sobre los escalones 184 con respecto al anillo de levas 90 por medio de su superficie frontal 144 (figura 8e).

Este estado también se mantiene con un movimiento hacia delante adicional (figura 8f) hasta que, finalmente, los rodillos 104 chocan contra los lados de entrada 170 de las levas 168 más cercanas respectivamente y están listos para atornillar otro tornillo (figura 8g). En este momento, el acoplamiento limitador de par 50 se vuelve a cerrar, puesto que ahora puede producirse una transmisión de par entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96 por medio de los rodillos 104 a lo largo de los lados de entrada 170. Mientras que los rodillos 104 entran en contacto con los lados de entrada 170 de las levas 168 para transmitir un par entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96 al atornillar tornillos, el anillo de mando 96 al mismo tiempo se apoya sobre los escalones 184 en dirección axial por medio de su superficie frontal 144. De este modo, se evita una carga doble de los rodillos 104 por la fuerza de compresión ejercida por el resorte de compresión 94 y por el par ejercido por el accionamiento 32.

Mientras se dispara el acoplamiento limitador de par 50, el anillo de mando 96 se ha desplazado tanto en dirección axial que el interruptor 124 es accionado y, de este modo, el accionamiento 32 del destornillador 10 se apaga. Por lo tanto, en el momento en el que los rodillos 104 vuelven a chocar contra los lados de entrada 170, el accionamiento 32 ya no tiene corriente, de tal modo que ya no hay ningún par considerable entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96 hasta que el accionamiento 32 vuelve a ser encendido por el usuario.

En caso de que ahora el usuario ya no desee atornillar ningún otro tornillo, sino provocar una inversión de la dirección de giro del destornillador 10, entonces se produce un movimiento relativo contrario entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96, que está indicado por una flecha 198 en la figura 8h. A continuación, el anillo de mando 96 se vuelve a mover hacia atrás, apoyándose sobre los escalones 184 con su superficie frontal 144 al igual que antes. Sin embargo, antes de que los rodillos 104 vuelvan a tocar los lados de salida 172, los salientes 109 entran en contacto con los rebajos 196, por lo que se logra el enclavamiento ya mencionado anteriormente entre el anillo de levas 90 y el anillo de mando 96.

Ahora, gracias a este enclavamiento, puede producirse una transmisión de par entre el accionamiento 32 y el husillo 40 que puede asumir valores considerablemente mayores que la transmisión de par posible entre los rodillos 104 y los lados de entrada 170 de las levas 168. De este modo, se consigue un comportamiento de destornillado asimétrico.

El enclavamiento entre los salientes 109 y los rebajos 196 da lugar a una considerable reducción del desgaste entre las piezas del acoplamiento limitador de par 50, puesto que los pares más grandes necesarios al destornillar tornillos no tienen que ser recibidos por los rodillos 104. Puesto que los salientes 109 están en contacto plano con los rebajos 196, incluso con mayores pares no se producen puntas de presión puntuales, que dan lugar a una deformación o a un desgaste considerable de las piezas en interacción.

Claims (10)

1. Destornillador accionado por fuerza (10) con un acoplamiento limitador de par (50) que se dispara dependiendo del par y que presenta una primera pieza de acoplamiento (96), una segunda pieza de acoplamiento (90), un elemento elástico (94) para tensar axialmente la primera pieza de acoplamiento (96) contra la segunda pieza de acoplamiento (90) y, por lo menos, un cuerpo de rodadura (104) que discurre entre ambas piezas de acoplamiento (90, 96) en forma de rodillo, por medio del cual las dos piezas de acoplamiento (90, 96) son acopladas entre sí con un accionamiento del destornillador (10) hasta que se alcanza un par de destornillado predeterminado, estando montado sobre pivote el rodillo (104) en un eje (106) sostenido en la primera pieza de acoplamiento (96), caracterizado por el hecho de que el eje de giro (152) del rodillo (104) fijado por el eje (106) está dispuesto de forma distanciada con respecto a un eje de giro y longitudinal (154) de la primera pieza de acoplamiento (96).

2. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el rodillo (104) está montado en voladizo sobre el eje (106).

3. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que la distancia más corta (156) entre el eje de giro (152) del rodillo (104) y el eje longitudinal (154) de la primera pieza de acoplamiento (96) es de entre un 5% y un 15%, preferiblemente entre un 9% y un 11%, de la distancia entre el centro (158) del rodillo (104) y el eje longitudinal (154).

4. Destornillador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en la segunda pieza de acoplamiento (90) hay formada una pista de rodadura de las levas (108) que discurre en dirección periférica y que está compuesta por varias, preferiblemente tres, secciones de vía (176, 178, 180) realizadas del mismo modo.

5. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que cada sección de vía (176, 178, 180) presenta una leva (168) cuyos flancos forman un lado de entrada (170) y un lado de salida (172) para el rodillo (104).

6. Destornillador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que una de las dos piezas de acoplamiento (96) está unida en rotación a una carcasa (11) del destornillador (10) y la otra pieza de acoplamiento (90) está unida en rotación a una pieza de reacción (70) de un engranaje (38) que recibe un par de reacción con respecto a un husillo (40) y que gira libremente con respecto a la carcasa (11).

7. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que la pieza de reacción (70) es una corona (70) de un tren epicicloidal (38) que recibe varias ruedas planetarias (66, 74).

8. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado por el hecho de que la pieza de acoplamiento (96) unida en rotación a la carcasa (11) del destornillador (10) está dispuesta de forma que puede desplazarse en dirección axial (95).

9. Destornillador de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por un interruptor (124) para desconectar el destornillador (10) que puede accionarse por medio de la pieza de acoplamiento (96) dispuesta de forma que puede desplazarse en dirección axial.

10. Destornillador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que en ambas piezas de acoplamiento (90, 96) hay formados elementos de enclavamiento (109, 196), por medio de los cuales ambas piezas de acoplamiento (90, 96) se enclavan entre sí de forma inmediata al accionar el destornillador (10) en una dirección de destornillado.