ES2302954T3 - Fijacion para una herramienta a suministrar con un fluido, y herramienta a suministrar con un fluido. - Google Patents

Abstract

Fijación para una herramienta (196) a suministrar con un fluido, en especial, para una herramienta de chorro de agua, comprendiendo la fijación (100) un alojamiento para recibir una pieza (198) de enlace de la herramienta (196), un elemento (122) obturador que se apoya en una posición de trabajo en la pieza (198) de enlace, y un dispositivo de tensión previa para tensar previamente el elemento (122) obturador contra la pieza (198) de enlace en la posición de trabajo, caracterizada porque la fijación (100) comprende un dispositivo de movimiento para mover el elemento (122) obturador, desde la posición de trabajo a una posición de reposo en la que el elemento (122) obturador no se apoya en la pieza (198) de enlace.

Description

Fijación para una herramienta a suministrar con un fluido, y herramienta a suministrar con un fluido.

La presente invención se refiere a una fijación para una herramienta a suministrar con un fluido, en especial, para una herramienta de chorro de agua.

Además, la presente invención se refiere a una combinación de una fijación semejante y de una herramienta a suministrar con un fluido y a sujetar en una fijación semejante, en especial, de una herramienta de chorro de agua.

Tales herramientas a suministrar con un fluido, en especial, herramientas de chorro de agua, pueden estar configuradas, por ejemplo, como lanzas pulverizadoras que están provistas con una tobera de salida para la salida del fluido a alimentar y pueden servir, por ejemplo, para desbarbar y/o para limpiar piezas sobre las que se dirige el chorro de fluido que sale de la tobera de salida.

En especial, la presente invención se refiere a aquellas herramientas a las que se alimenta el fluido bajo una presión alta de al menos 100 bares, de preferencia de al menos 1000 bares. Con semejantes herramientas de chorro de fluido a presiones extremas, puede obtenerse un efecto especialmente bueno de desbarbado y limpieza.

Las conocidas herramientas de chorro de fluido a presiones extremas del tipo citado precedentemente, se unen por atornillado con la fijación de la herramienta, que está conectada a una tubería de alimentación de fluido. Aquí entran en acción, por ejemplo, anillo de empuje y tornillo de apriete, o medias cáscaras con tuerca de unión.

En el caso de una fijación en la que se tenga que atornillar la herramienta de chorro de fluido, para la preparación de la unión entre la herramienta y la fijación es necesaria una herramienta apropiada de unión, por ejemplo, una llave de tuercas. Además, el atornillado de la herramienta tiene que hacerse con mucho cuidado, puesto que la fijación de la herramienta de chorro de fluido, está dispuesta con frecuencia en componentes constructivos sensibles y caros como, por ejemplo, en accionamientos rotativos o en robots.

El documento FR 852 979 A hace público un empalme instantáneo entre dos tuberías para un fluido que está a presión, que comprende una fijación con un alojamiento para recibir una pieza de enlace, un elemento obturador que se apoya en una posición de trabajo en la pieza de enlace, y un dispositivo de tensión previa para el tensado previo del elemento obturador contra la pieza de enlace en la posición de trabajo.

La misión de la presente invención se basa en crear una fijación para una herramienta a suministrar con un fluido, en especial, para una herramienta de chorro de agua, que permita unir con la fijación, la herramienta a sujetar en la fijación, de forma sencilla, rápida y fiable.

Esta misión se resuelve mediante una fijación según la reivindicación 1.

La solución según la invención permite preparar una unión fiablemente estanca entre la fijación y la herramienta, sin que para ello sea necesario un atornillado de la herramienta con la fijación.

La unión entre la herramienta y la fijación según la invención, puede prepararse a mano, sin que para ello sea necesaria una herramienta de unión.

Gracias a la supresión del atornillado de la herramienta con la fijación, tampoco aparece ninguna carga mecánica de la herramienta o del componente constructivo en el que esté dispuesta la fijación.

Mediante la solución según la invención, se crea una fijación con un cierre rápido desmontable a mano, que es apropiado en especial también para herramientas de chorro de fluido a alta presión, a las que se alimenta el fluido bajo una alta presión de al menos 100 bares, de preferencia de al menos 1000 bares.

La fijación según la invención puede girarse alrededor de su eje longitudinal, en especial durante el funcionamiento de la herramienta, y entonces transmite a la herramienta el par de rotación necesario para la rotación de la herramienta.

En este caso, la herramienta puede estar provista con una cabeza de fresar que se pone en rotación mediante el giro de la propia herramienta.

La pieza de enlace puede estar configurada de una sola pieza con un componente funcional de la herramienta, o estar configurada como pieza separada.

En la fijación según la invención puede estar previsto en especial, que el alojamiento esté configurado de manera que la pieza de enlace esté asegurada en la posición de trabajo contra un movimiento de salida, de la fijación.

Además, puede estar previsto que el alojamiento esté configurado de manera que la pieza de enlace en la posición de trabajo esté asegurada contra una rotación de la pieza de enlace alrededor de su eje longitudinal, con relación a la fijación. De este modo entonces, cuando la fijación sea giratoria o esté dispuesta en un componente constructivo giratorio, el movimiento de rotación se puede transmitir, de la fijación a la herramienta.

En especial puede estar previsto que la pieza de enlace pueda introducirse en la fijación, en una posición de inserción, y que después de la introducción en la fijación, mediante rotación alrededor de su eje longitudinal, en su caso con movimiento posterior de traslación, pueda llevarse a la posición de trabajo en la que la pieza de enlace está asegurada contra una rotación de la pieza de enlace alrededor de su eje longitudinal y contra un movimiento de salida, de la fijación.

El dispositivo de tensión previa que tensa previamente el elemento obturador contra la pieza de enlace de la herramienta, puede comprender en especial un elemento elástico.

De preferencia, el elemento obturador está guiado desplazable en la fijación.

En especial, puede estar previsto que el elemento obturador pueda desplazarse en lo esencial rectilíneamente, desde una posición de reposo a su posición de trabajo en la que el elemento obturador se apoya en la pieza de enlace de la herramienta.

Para preparar una unión estanca al fluido entre la fijación y la herramienta, puede estar previsto que el elemento obturador presente una superficie de obturación que en la posición de trabajo, se apoye en una superficie de obturación de la pieza de enlace.

En un acondicionamiento preferente de la fijación según la invención, está previsto que la superficie de obturación del elemento obturador, esté configurada en lo esencial de forma troncocónica.

Mediante el acondicionamiento de forma troncocónica de la superficie de obturación, se obtiene una acción especialmente fiable de estanquidad y, además, está garantizado que el elemento obturador puede soltarse también sin problemas de la pieza de enlace, cuando la pieza de enlace y/o el elemento obturador se hubiera deformado permanentemente al introducirlo, o durante el funcionamiento de la herramienta.

Se ha demostrado como especialmente favorable, cuando la superficie de obturación del elemento obturador presenta un ángulo de abertura del cono de unos 40º a unos 80º, de preferencia de unos 50º a unos 70º. Por ángulo de abertura del cono hay que entender aquí el doble del ángulo que forman las superficies laterales del cono, con el eje del cono.

En un acondicionamiento especial de la fijación según la invención, está previsto que el elemento obturador presente un canal de paso de fluido por el que pueda pasar el fluido a alimentar a la herramienta.

Para obtener una fuerza especialmente alta de apriete del elemento obturador contra la pieza de enlace de la herramienta, puede estar previsto que el elemento obturador presente una superficie de presión a la que pueda aplicarse el fluido a alimentar a la herramienta.

En este caso es especialmente favorable cuando la proyección de la superficie de presión del elemento obturador sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento obturador, es mayor que la proyección de una superficie de obturación del elemento obturador, con la que el elemento obturador, en la posición de trabajo, se apoya en una superficie de obturación de la pieza de enlace, sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento obturador.

Para obtener una presión de apriete lo mayor posible del elemento obturador en el funcionamiento de la herramienta, está previsto con ventaja que proyección de la superficie de presión del elemento obturador, sea al menos dos veces, de preferencia al menos tres veces, tan grande como la proyección de la superficie de obturación del elemento obturador sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento obturador.

Para poder soltar con facilidad y rapidez el elemento obturador, de la pieza de enlace de la herramienta, es oportuno que la fijación comprenda un dispositivo para el movimiento del elemento obturador, desde la posición de trabajo a una posición de reposo en la que el elemento obturador no se apoye en la pieza de enlace.

Un dispositivo semejante de movimiento puede comprender en especial, una tuerca de distensión.

Puede obtenerse una fuerza de apriete especialmente alta del elemento obturador contra la pieza de enlace y, por tanto, un efecto especialmente bueno de estanquidad durante el funcionamiento de la herramienta de chorro de fluido, cuando al elemento obturador pueda aplicarse un fluido a una presión de al menos 100 bares, de preferencia, de al menos 1000 bares.

Otra misión de la presente invención se basa en crear una combinación de una fijación y de una herramienta a suministrar con un fluido, en especial, de una herramienta de chorro de agua, en la que la herramienta pueda unirse fácil, rápida y fiablemente con la fijación para la herramienta.

Esta misión se resuelve con una combinación según la reivindicación 15.

En una forma preferente de realización de la combinación según la invención, está previsto que la herramienta presente una superficie de obturación con la que en la posición de trabajo, la herramienta se apoye en una superficie de obturación del elemento obturador de la fijación.

Se ha demostrado como especialmente favorable cuando la superficie de obturación de la herramienta está configurada en lo esencial de forma troncocónica. De este modo se obtiene un efecto especialmente bueno de estanquidad entre las superficies de obturación del elemento obturador, por una parte, y de la herramienta, por otra parte. Además mediante esta estructuración de la superficie de obturación, está garantizado que la herramienta también puede soltarse sin problemas, del elemento obturador de la fijación, cuando la herramienta y/o el elemento obturador de la fijación se hubieran deformado permanentemente al introducir la herramienta, o durante su funcionamiento.

Es especialmente ventajoso cuando la superficie de obturación de la herramienta presenta un ángulo de abertura del cono de unos 40º a unos 80º, de preferencia de unos 50º a unos 70º. Por ángulo de abertura del cono hay que entender aquí el doble del ángulo que forman las superficies laterales del cono con el eje del cono.

En un acondicionamiento preferente de la combinación según la invención, está previsto que la superficie de obturación esté dispuesta en una zona terminal de la herramienta, en lo esencial de forma troncocónica.

Para poder introducir la herramienta con especial facilidad en la fijación, y sacarla de nuevo de la fijación, en un acondicionamiento preferente de la combinación según la invención, está previsto que la herramienta presente un primer sector en lo esencial cilíndrico, con un primer diámetro, y un segundo sector en lo esencial cilíndrico, con un segundo diámetro, estando dispuesto el primer sector cilíndrico entre el segundo sector cilíndrico y la zona terminal de la herramienta, en lo esencial de forma troncocónica, y siendo el segundo diámetro mayor que el primer diámetro.

Para conseguir un buen apoyo de la herramienta en la fijación, puede estar previsto que la herramienta comprenda un collar no simétrico rotacionalmente, que en la posición de trabajo impida un movimiento de salida de la pieza de enlace de la herramienta, de la fijación, en la dirección longitudinal de la pieza de enlace.

Además, está previsto de preferencia que la herramienta comprenda un collar no simétrico rotacionalmente, que en la posición de trabajo impida un giro con relación a la fijación, de la pieza de enlace alrededor de su eje longitudinal. De este modo, en especial cuando la fijación esté dispuesta giratoria o en un componente constructivo giratorio, se puede transmitir a la herramienta el movimiento de rotación de la fijación.

De preferencia, el collar de la herramienta se apoya con al menos una superficie de apoyo en una superficie de apoyo de la fijación, de manera que pueda transmitirse un par de rotación, de la fijación a la herramienta.

En especial, puede estar previsto que la herramienta esté configurada de manera que pueda introducirse en la fijación en una posición de inserción, y dentro de la fijación pueda llevarse a la posición de trabajo, mediante una rotación de un ángulo de, por ejemplo 90º, alrededor del eje longitudinal de la herramienta y, en su caso, un movimiento de traslación de la herramienta.

Otras notas características y ventajas de la invención, son objeto de la siguiente descripción y de la representación gráfica de un ejemplo de realización.

En los dibujos se muestran:

Figura 1 Un corte esquemático de una fijación para una herramienta a suministrar con un fluido, estando alojada en la fijación una pieza de enlace de la herramienta, en una posición de trabajo.

Figura 2 Un corte transversal esquemático de la fijación y de la herramienta de la figura 1, a lo largo de la línea 2 - 2 en la figura 1.

Figura 3 Un corte transversal esquemático de la fijación y de la herramienta de la figura 1, a lo largo de la línea 3 - 3 en la figura 1.

Figura 4 Un corte transversal esquemático, correspondiente al de la figura 3, de la fijación y de la herramienta, encontrándose la herramienta en una posición de inserción.

Figura 5 Un corte esquemático de la fijación de la figura 1, con la herramienta retirada.

Figura 6 Un corte esquemático de la herramienta de la figura 1.

Figura 7 Un corte longitudinal esquemático de una garra de retención de la fijación de la figura 1.

Figura 8 Un corte transversal esquemático de la garra de retención de la figura 7, a lo largo de la línea 8 - 8 en la figura 7, y

Figura 9 Una vista esquemática en planta desde abajo, de la garra de retención de la figura 7, con la dirección de la visual en la dirección de la flecha 9 en la figura 7.

Elementos iguales o funcionalmente equivalentes, están designados en todas las figuras con los mismos símbolos de referencia.

Una fijación para una herramienta a suministrar con un fluido, en especial, para una herramienta de chorro de agua, designada como un todo con 100, representada en las figuras 1 a 5 y 7 a 9, comprende un cilindro 102 de presión que en su extremo superior del lado de conexión está provisto con un taladro 104 axial escalonado de conexión. Desde la cara 106 frontal inferior del cilindro 102 de presión, se extiende hacia arriba un taladro 108 axial central de guía a lo largo del eje 109 longitudinal de la fijación 100. El taladro 104 superior de conexión y el taladro 108 inferior de guía, están unidos uno con otro, mediante un taladro 110 axial escalonado de unión.

En el taladro 110 de unión está ajustado un casquillo 112 cilíndrico hueco que en su extremo superior está provisto con un collar 114 sobresaliente en dirección radial, cuya cara inferior se apoya en el escalón del taladro 110 escalonado de unión, de manera que el casquillo 112 no se pueda mover a través del taladro 110 de unión, hacia abajo, al taladro 108 de guía.

Un sector inferior del casquillo 112, que penetra en el taladro 108 de guía, está provisto con aberturas 116 radiales de paso, a cuyo través está unido el espacio interior del casquillo 112 con la zona del taladro 108 de guía situada fuera del casquillo 112, y que forma una cámara 118 de presión.

La cámara 118 de presión está limitada hacia abajo por la cara 120 frontal superior de un pistón 122 obturador que presenta un sector 124 superior cilíndrico de guía, que está guiado desplazable por deslizamiento en dirección axial en el taladro 108 de guía, y una placa 126 terminal cilíndrica que se une hacia abajo en el sector 124 de guía, y que presenta un diámetro esencialmente mayor que el sector 124 de guía, y está configurada de una sola pieza con el mismo.

El pistón 122 obturador presenta un canal 128 central axial para paso de fluido que comprende un sector 130 cilíndrico de entrada que desemboca en la cara 120 frontal superior del pistón 122 obturador, un sector 132 cónico de salida que desemboca en la cara 134 frontal inferior del pistón 122 obturador y que se ensancha hacia la misma, y un sector 136 cilíndrico de unión que une el sector 130 de entrada con el sector 132 de salida, y cuyo diámetro es menor que el diámetro del sector 130 cilíndrico de entrada, y corresponde al diámetro mínimo del sector 132 cónico de salida.

La superficie lateral limitadora del sector 132 cónico de salida, forma una superficie 138 de obturación del pistón 122 obturador, en lo esencial de forma de superficie lateral troncocónica.

El ángulo de abertura del cono de la superficie 138 de obturación, asciende de preferencia a unos 60º.

El extremo inferior del casquillo 112 está alojado en el sector 130 de entrada del canal 128 para paso de fluido, de manera que el taladro 104 de conexión está unido con el canal 128 para paso de fluido, mediante el casquillo
112.

El extremo inferior del pistón 122 obturador con la placa 126 terminal, sobresale en una cámara 140 de conexión que está limitada por una parte, por la cara 106 frontal inferior del cilindro 102 de presión y, por otra parte, por una pared interior limitadora de una garra 142 de retención que presenta un sector 144 de unión en lo esencial cilíndrico hueco, con una rosca 146 interior que para la unión con el cilindro 102 de presión, está atornillada en una rosca 148 exterior en el extremo inferior del cilindro 102 de presión.

Al sector 144 de unión de la garra 142 de retención se conecta hacia abajo un sector 150 de guía con un sector 152 parcial superior cilíndrico, y con un sector 154 parcial central cilíndrico, presentando el sector 154 parcial central un diámetro esencialmente menor que el sector 152 parcial superior. Al sector 154 parcial central se conecta hacia abajo un sector 158 parcial inferior del sector 150 de guía que se ensancha cónicamente hacia abajo.

Al sector 158 parcial inferior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención, se conecta hacia abajo un sector de retención designado como un todo con 156, que comprende un sector 160 parcial superior en lo esencial cilíndrico, y un sector 162 parcial inferior que está formado por dos salientes 164 de retención situados opuestos uno a otro.

Todos los elementos antes citados de la garra 142 de retención, están configurados de una sola pieza unos con otros.

El sector 150 de guía y el sector 158 parcial superior de la garra 142 de retención, están atravesados por un canal 166 cilíndrico axial de guía de la herramienta, que desemboca por una parte, en la cara 168 frontal superior del sector 150 de guía, en la cámara 140 de conexión y, por otra parte, en la cara 170 frontal inferior del sector 150 de guía, en una cámara 172 de alojamiento configurada en el sector 156 de retención de la garra 142 de retención.

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Como se ve mejor en las figuras 3 y 5, la cámara 172 de alojamiento presenta una sección transversal en lo esencial rectangular, y se extiende atravesando todo el sector 156 de retención en una dirección x perpendicular a la dirección 109 axial de la fijación 100.

En el lado opuesto al canal 166 de guía de la herramienta, la cámara 172 de alojamiento está limitada por los salientes 164 de retención entre los cuales está configurado un canal 174 de inserción de la herramienta, que está orientado paralelo a la cámara 172 de alojamiento (es decir, a lo largo de la dirección x), presenta no obstante una anchura b (perpendicularmente a la dirección x) que es menor que la anchura B de la cámara 172 de alojamiento.

Como se ve mejor en la figura 5, el sector 152 parcial superior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención, presenta en su perímetro exterior una rosca 176 exterior en la que está atornillada por abajo una tuerca 180 de distensión provista con una rosca 178 interior.

En el espacio interior de la tuerca de distensión está alojado un anillo 182 partido que rodea de forma anular el sector 154 parcial central del sector 150 de guía, y se apoya hacia abajo en la tuerca 180 de distensión.

El anillo 182 está en contacto con la cara 134 frontal inferior del pistón 122 obturador, mediante varias, por ejemplo, seis espigas 184 distanciadoras, cada una de las cuales se extiende a través de un taladro 186 axial pasante en el sector 152 parcial superior del sector 150 de guía.

En la cámara 118 de presión del cilindro 102 de presión, está dispuesto un muelle 188 helicoidal que rodea el casquillo 112 y se apoya por una parte, en la pared 190 limitadora superior de la cámara 118 de presión y, por otra parte, en la cara 120 frontal superior del pistón 122 obturador.

Gracias a este muelle 188 helicoidal, el pistón 122 obturador se tensa previamente hacia abajo en dirección axial.

Atornillando la tuerca 180 de distensión en la rosca 176 exterior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención, con lo cual se mueve hacia arriba la tuerca 180 de distensión, puede moverse hacia arriba en dirección axial contra la fuerza elástica del muelle188 helicoidal, el pistón 122 obturador que se apoya en la tuerca 180 de distensión, mediante las espigas 184 distanciadoras y el anillo 182.

El taladro 108 de guía del cilindro 102 de presión, en el que está guiado el pistón 122 obturador desplazable en dirección axial, está provisto con una garganta 192 anular en la que está dispuesta una junta 194 anular. La junta 194 anular se apoya, por una parte en el cilindro 102 de presión y, por otra parte, en el perímetro exterior del sector 124 de guía del pistón 122 obturador, y así impide que fluido de la cámara 118 de presión llegue a la cámara 140 de conexión, a lo largo de la cara exterior del pistón 122 obturador.

La herramienta 196 a sujetar en la fijación 100 descrita anteriormente, está representada en especial en la figura 6.

La herramienta 196 comprende una pieza de enlace de la herramienta, designado como un todo, con 198, que comprende un sector 200 cónico de obturación, un primer sector 202 cilíndrico que se une al sector 200 de obturación en la dirección 201 axial de la pieza 198 de enlace, y un segundo sector 204 cilíndrico que se une al primer sector cilíndrico en la dirección 201 axial de la pieza 198 de enlace.

El diámetro exterior del segundo sector 204 cilíndrico de la pieza 198 de enlace de la herramienta, es muy poco menor que el diámetro del canal 166 de guía de la herramienta, de la garra 142 de retención, de manera que la pieza 198 de enlace de la herramienta, después de la introducción de la misma en la garra 142 de retención, está guiada desplazable por deslizamiento en el canal 166 de guía de la herramienta.

El diámetro exterior del primer sector 202 cilíndrico de la pieza 198 de enlace de la herramienta, es algo menor que el diámetro exterior del segundo sector 204 cilíndrico.

En el extremo del segundo sector 204 cilíndrico, más alejado del sector 200 de obturación, está previsto un alojamiento 206 para un extremo de enlace de una pieza 207 funcional (representada solamente en forma parcial) de la herramienta 196.

En el alojamiento 206 desemboca un canal 208 para el paso de fluido que atraviesa la pieza 198 de enlace de la herramienta en dirección axial. A través de este canal 208 para el paso de fluido, el fluido que se alimenta a la herramienta 196 desde una abertura 210 de entrada prevista en el sector 200 de obturación, puede llegar al alojamiento 206, en donde penetra en un canal 212 para paso de fluido, previsto en la pieza 207 funcional, y desde allí se puede alimentar a la herramienta, para su utilización.

En especial, puede estar previsto que la herramienta 196 esté configurada como una lanza pulverizadora a alta presión, la cual comprende una punta de la lanza (no representada) con una tobera de salida a cuyo través sale a alta presión, el fluido alimentado a la herramienta 196, en especial agua, y se puede utilizar para el desbarbado y/o para la limpieza de una pieza.

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En el segundo sector 204 cilíndrico de la pieza 198 de enlace de la herramienta, está previsto, además, un collar 213 que sobresale en dirección radial, que comprende un sector 214 de tope vuelto hacia el sector 200 de obturación, y un sector 216 para impedir el giro, vuelto hacia el alojamiento 206 para la pieza 207 funcional.

El sector 216 para impedir el giro, presenta la forma de un paralelepípedo con sección transversal cuadrada. La longitud de las aristas del sector 216 para impedir el giro es muy poco menor que la anchura b del canal 174 de inserción de la herramienta, de la garra 142 de retención.

El sector 216 para impedir el giro, presenta la forma de un diedro con dos superficies 218 limitadoras planas opuestas una a otra (véase por ejemplo la figura 3), y que están unidas una con otra mediante dos superficies 220 limitadoras opuestas una a otra, curvadas de forma de segmento circular. La distancia de las superficies 218 limitadoras planas orientadas paralelas una a otra, corresponde a la longitud de las aristas del sector 216 para impedir el giro.

La extensión máxima del sector 214 de tope, paralelamente a las superficies 218 limitadoras planas es muy poco menor que la anchura B de la cámara 172 de alojamiento de la garra 142 de retención.

La superficie periférica en lo esencial de forma troncocónica, del sector 200 cónico de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta, forma una superficie 222 de obturación.

El ángulo de abertura del cono de la superficie 222 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta, es algo menor que el ángulo de abertura del cono de la superficie 138 de obturación del pistón 122 obturador, de preferencia, unos 2º menos, y asciende, por ejemplo, a unos 58º.

La fijación 100 descrita precedentemente, para la sujeción de la herramienta 196, funciona como sigue

Para introducir la herramienta 196 en la fijación 100, se mueve primeramente el pistón 122 obturador, desde la posición de trabajo representada en la figura 5, a una posición de reposo en la que la cara 224 superior de la placa 126 terminal se apoya en la cara 106 frontal inferior del cilindro 102 de presión, atornillando la tuerca 180 de distensión con la correspondiente amplitud sobre la rosca 176 exterior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención, y así se presiona el pistón 122 obturador hacia arriba en dirección axial, contra la fuerza elástica del muelle 188 helicoidal.

Seguidamente la herramienta 196 con la pieza 198 de enlace de la herramienta por delante, en la orientación representada en la figura 4 en la que las superficies 218 limitadoras planas del sector 214 de tope están orientadas paralelas a la dirección x de la fijación 100, se desplaza tanto a través del canal 174 de inserción de la herramienta, y del canal 150 de guía de la herramienta en la cámara 140 de conexión, hasta que el sector 214 de tope de la pieza 198 de enlace de la herramienta, haga tope en la cara frontal inferior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención.

A continuación se gira la pieza 198 de enlace de la herramienta un ángulo de 90º alrededor de su eje 201 longitudinal y se mueve hacia atrás en la dirección del eje 201 longitudinal, hasta que el sector 216 para impedir el giro venga a situarse entre los salientes 164 de retención de la garra 142 de retención, y el sector 214 de tope se apoye en los salientes 164 de retención.

Ahora se desatornilla la tuerca 180 de distensión, de la rosca 176 exterior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención y, por tanto, se mueve en dirección axial hacia abajo, hasta que el pistón 122 obturador que por la fuerza elástica del muelle 188 helicoidal, se mueve en dirección axial hacia abajo, hacia el sector 200 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta, se apoye con su superficie 138 cónica de obturación, en la superficie 222 asimismo cónica de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta.

En esta posición la pieza 198 de enlace de la herramienta presiona con su sector 214 de tope contra los salientes 164 de retención, mediante la fuerza antagonista del muelle 188 helicoidal, transmitida por el pistón 122 obturador al sector 200 de obturación, de manera que la pieza 198 de enlace de la herramienta está fijada en su posición axial con relación a la garra 142 de retención.

Puesto que en esta posición, el sector 216 para impedir el giro se apoya con dos de sus superficies limitadoras en superficies limitadoras laterales de los salientes 164 de retención, la pieza 198 de enlace de la herramienta está asegurada también en esta posición, contra un giro alrededor de su eje longitudinal.

En esta situación está ya lista para funcionar la combinación de fijación 100 y herramienta 196.

La fijación 100 está conectada en su extremo superior a una tubería 225 de alimentación de fluido (representada en las figuras 1 y 5 en líneas de trazos), mediante la cual puede alimentarse al taladro 104 de conexión de la fijación 100, un fluido, por ejemplo, agua con o sin aditivos, a una alta presión de, por ejemplo, 1500 bares.

Después de abrir la tubería de alimentación de fluido, el fluido que está a alta presión, llega a través del casquillo 112 y de las aberturas 116 radiales de paso en su superficie lateral, a la cámara 118 de presión del cilindro 102 de presión, de manera que se aplica a la cara 120 frontal del pistón 122 obturador, el fluido con la alta presión.

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De este modo el pistón 122 obturador se comprime en dirección axial contra el sector 200 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta, dependiendo la presión resultante de apriete, de la relación de la proyección de la superficie de la cara 120 frontal superior del pistón 122 obturador, a la proyección de la superficie en la que se apoyan uno en otro el pistón 122 obturador y el sector 200 de obturación, sobre un plano perpendicular a la dirección axial de la fijación 100.

El pistón 122 obturador y la pieza 198 de enlace de la herramienta, se componen de un material metálico, de manera que las superficies 138 y 222 de obturación presionadas una contra otra, están estanquizadas metálicamente una respecto a la otra.

El fluido que se alimenta a la herramienta 196 llega pues desde el canal 128 para paso de fluido, del pistón 122 obturador, en lo esencial sin pérdidas o al menos con pocas pérdidas, al canal 208 para paso de fluido, de la pieza 198 de enlace de la herramienta, y desde allí continúa al canal 212 para paso de fluido de la pieza 207 funcional de la herramienta 196.

En caso de que antes del establecimiento del efecto completo de obturación, o durante el funcionamiento de la herramienta 196, en las superficies 138, 222 de obturación, llegase fluido a la zona de la cámara 140 de conexión situada por debajo del pistón 122 obturador, este fluido se puede evacuar hacia fuera por taladros 226 radiales de paso previstos en el sector 144 de unión de la garra 142 de retención, de manera que en la cámara 140 de conexión no puede establecerse ninguna contrapresión que reduciría la fuerza de apriete con la que se comprime el pistón 122 obturador contra el sector 200 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta.

Para retirar de nuevo la pieza 198 de enlace de la herramienta, de la fijación 100, después de que se haya cerrado de nuevo la tubería 225 de alimentación de fluido, se atornilla más la tuerca 180 de distensión en la rosca 176 exterior del sector 150 de guía de la garra 142 de retención y, por tanto, se mueve hacia arriba en dirección axial, de manera que el pistón 122 obturador se aparte mediante el anillo 182 y las espigas 184 distanciadoras, del sector 200 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta.

Así que después de que el pistón 122 obturador hubiera retrocedido de la posición de trabajo a la posición de reposo, la pieza 198 de enlace de la herramienta puede moverse hacia arriba en dirección axial, de manera que el sector 216 para impedir el giro sale del canal 174 de inserción de la herramienta y entra en la cámara 172 de alojamiento. En la cámara 172 de alojamiento, el sector 216 para impedir el giro y, por tanto, la pieza 198 de enlace de la herramienta, puede girar hacia atrás 90º alrededor de su eje 201 longitudinal, a la posición de inserción o extracción (véase figura 4), en la que las superficies 218 limitadoras planas del sector 214 de tope, están orientadas paralelas al canal 174 de inserción de la herramienta.

Seguidamente, la pieza 198 de enlace de la herramienta puede moverse en dirección axial hacia fuera de la garra 142 de retención.

Gracias a la estructura cónica del sector 200 de obturación de la pieza 198 de enlace de la herramienta, está garantizado que la pieza 198 de enlace de la herramienta se puede soltar también sin problemas, del pistón 122 obturador, cuando al introducir o durante el funcionamiento de la herramienta 196, se hubiera deformado permanentemente.

Para un fácil desmontaje de la pieza 198 de enlace de la herramienta, del pistón 122 obturador, es ventajoso, además, que el primer sector 202 cilíndrico de la pieza 198 de enlace de la herramienta, presenta un diámetro exterior algo menor que el segundo sector 204 cilíndrico.

Claims (22)

1. Fijación para una herramienta (196) a suministrar con un fluido, en especial, para una herramienta de chorro de agua, comprendiendo la fijación (100) un alojamiento para recibir una pieza (198) de enlace de la herramienta (196), un elemento (122) obturador que se apoya en una posición de trabajo en la pieza (198) de enlace, y un dispositivo de tensión previa para tensar previamente el elemento (122) obturador contra la pieza (198) de enlace en la posición de trabajo, caracterizada porque la fijación (100) comprende un dispositivo de movimiento para mover el elemento (122) obturador, desde la posición de trabajo a una posición de reposo en la que el elemento (122) obturador no se apoya en la pieza (198) de enlace.

2. Fijación según la reivindicación 1, caracterizada porque el alojamiento está configurado de manera que la pieza (198) de enlace está asegurada en la posición de trabajo contra un movimiento de salida, de la fijación (100).

3. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el alojamiento está configurado de manera que la pieza (198) de enlace está asegurada en la posición de trabajo contra una rotación de la pieza (198) de enlace alrededor de su eje (201) longitudinal, con relación a la fijación (100).

4. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el dispositivo de tensión previa comprende un elemento (188) elástico.

5. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elemento (122) obturador está guiado desplazable en la fijación (100).

6. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el elemento (122) obturador presenta una superficie (138) de obturación que en la posición de trabajo, se apoya en una superficie (222) de obturación de la pieza (198) de enlace.

7. Fijación según la reivindicación 6, caracterizada porque la superficie (138) de obturación del elemento (122) obturador, está configurada en lo esencial de forma troncocónica.

8. Fijación según la reivindicación 7, caracterizada porque la superficie (138) de obturación del elemento (122) obturador, presenta un ángulo de abertura del cono de unos 40º a unos 80º, de preferencia de unos 50º a unos 70º.

9. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el elemento (122) obturador presenta un canal (128) de paso de fluido por el que puede pasar el fluido a alimentar a la herramienta (196).

10. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el elemento (122) obturador presenta una superficie (120) de presión a la que puede aplicarse el fluido a alimentar a la herramienta (196).

11. Fijación según la reivindicación 10, caracterizada porque la proyección de la superficie (120) de presión del elemento (122) obturador sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento (122) obturador, es mayor que la proyección de una superficie (138) de obturación del elemento (122) obturador, con la que el elemento (122) obturador se apoya en una superficie (222) de obturación de la pieza (198) de enlace en la posición de trabajo, sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento (122) obturador.

12. Fijación según la reivindicación 11, caracterizada porque la proyección de la superficie (120) de presión del elemento (122) obturador, es al menos dos veces, de preferencia al menos tres veces, tan grande como la proyección de la superficie (138) de obturación del elemento (122) obturador sobre un plano perpendicular a la dirección de desplazamiento del elemento (122) obturador.

13. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque el dispositivo de movimiento comprende una tuerca (180) de distensión.

14. Fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque al elemento (122) obturador se puede aplicar un fluido a una presión de al menos 100 bares, de preferencia, de al menos 1000 bares.

15. Combinación de una fijación según alguna de las reivindicaciones 1 a 14, y de una herramienta a suministrar con un fluido, en especial, de una herramienta de chorro de agua, que se puede introducir en el alojamiento de la fijación (100), puede ponerse en la fijación (100) en una posición de trabajo, y en la posición de trabajo se puede poner en contacto con el elemento (122) obturador de la fijación (100).

16. Combinación según la reivindicación 15, caracterizada porque la herramienta (196) presenta una superficie (222) de obturación con la que en la posición de trabajo, la herramienta (196) se apoya en una superficie (138) de obturación del elemento (122) obturador de la fijación (100).

17. Combinación según la reivindicación 16, caracterizada porque la superficie (222) de obturación de la herramienta (196), está configurada en lo esencial de forma troncocónica.

18. Combinación según la reivindicación 17, caracterizada porque la superficie (222) de obturación de la herramienta (196) presenta un ángulo de abertura del cono de unos 40º a unos 80º, de preferencia de unos 50º a unos 70º.

19. Combinación según alguna de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizada porque la superficie (222) de obturación está dispuesta en una zona (200) terminal de la herramienta (196), en lo esencial de forma troncocónica.

20. Combinación según la reivindicación 19, caracterizada porque la herramienta (196) presenta un primer sector (202) en lo esencial cilíndrico, con un primer diámetro, y un segundo sector (204) en lo esencial cilíndrico, con un segundo diámetro, estando dispuesto el primer sector (202) cilíndrico entre el segundo sector (204) cilíndrico y la zona (200) terminal de la herramienta (196), en lo esencial de forma troncocónica, y siendo el segundo diámetro mayor que el primer diámetro.

21. Combinación según alguna de las reivindicaciones 15 a 20, caracterizada porque la herramienta (196) comprende un collar (214) no simétrico rotacionalmente, que en la posición de trabajo impide un movimiento de salida de la pieza (198) de enlace de la herramienta (196), de la fijación (100), en la dirección (201) longitudinal de la pieza (198) de enlace.

22. Combinación según alguna de las reivindicaciones 15 a 21, caracterizada porque la herramienta (196) comprende un collar (216) no simétrico rotacionalmente, que en la posición de trabajo impide un giro de la pieza (198) de enlace alrededor de su eje (201) longitudinal, con relación a la fijación (100).