ES2308089T3 - Inserto de cambio rapido para herramientas, especialmemnte para machos de roscar. - Google Patents

Abstract

Inserto de cambio rápido para herramientas, especialmente para machos de roscar, para lubricación con una cantidad mínima, el cual está construido para ser alojado de forma soltable en un mandril (30) provisto de un canal de lubricante central (32) y para introducir el lubricante en forma de aerosol desde el canal (32) de lubricante en el extremo trasero de un ánima longitudinal (14) de una herramienta instalada (11), especialmente un macho de roscar (12), y contiene en un alojamiento trasero (25) del cuerpo (17) del inserto un cuerpo de sellado (40) provisto de un paso central y dotado de un casquillo (42), cuyo cuerpo de sellado, al instalar la herramienta (11) y al alojarla en el mandril (30), puede ser puesto en contacto con la herramienta (11) mediante un extremo (43) del casquillo que está asociado al extremo trasero (13) de la herramienta (11), y une al menos de manera sustancialmente hermética el canal (32) de lubricante y el ánima longitudinal (14) de la herramienta (11), caracterizado porque el cuerpo de sellado (40) va guiado en forma axialmente desplazable dentro del alojamiento (25) y puede ser apretado elásticamente contra el extremo del vástago de la herramienta (11) por medio de al menos un muelle (48) que está apoyado con un extremo con respecto al cuerpo (17) del inserto y que con su otro extremo solicita al cuerpo de sellado (40) en dirección al extremo del vástago de la herramienta (11).

Description

Inserto de cambio rápido para herramientas, especialmente para machos de roscar.

La invención se refiere a un inserto de cambio rápido para herramientas, especialmente para machos de roscar, con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Se conoce un inserto de cambio rápido para herramientas (documento EP A-1 393 852) que presenta en un alojamiento de un cuerpo de inserto provisto de una rosca interior un cuerpo principal radialmente centrado y axialmente móvil en el mismo, en el que está fijado por medio de rosca un cuerpo de tope dispuesto en el extremo vuelto hacia la herramienta instalada. El cuerpo principal con el cuerpo de tope fijado al mismo está soportado axialmente en una dirección por medio de una tuerca roscada atornillada en el alojamiento. Un tubo sólidamente unido con el mandril atraviesa la tuerca roscada y penetra en el cuerpo principal. El interior del tubo, del cuerpo principal y del cuerpo de tope forma un canal de lubricante a través del cual se conduce un lubricante. El cuerpo de tope contiene un paso central para el lubricante, que se estrecha hacia el extremo vuelto hacia la herramienta utilizada y se convierte allí en un taladro de salida central que está aún más reducido en su diámetro. En el cuerpo del inserto se puede enchufar con un cono de enchufado un mandril de sujeción que contiene la herramienta, debiendo aplicarse axialmente la herramienta con un extremo al cuerpo de tope y pudiendo comunicar un taladro longitudinal de conducción de lubricante, dispuesto en el interior de la herramienta, con el taladro de salida del cuerpo de tope. La tuerca roscada con el cuerpo principal y el cuerpo de tope forma un apoyo axial en una dirección axial. Además, el cuerpo de tope está inmovilizado axialmente y no es adaptable en dirección axial. Sirve como tope trasero para la herramienta. Por medio de la tuerca roscada se puede ajustar el cuerpo principal con el cuerpo de tope en dirección longitudinal, teniendo que extraerse el cuerpo completo del inserto del cuerpo del mandril para variar la posición longitudinal de la herramienta. Seguidamente, una vez que se ha retirado la herramienta o se la ha desplazado en dirección longitudinal, se gira de manera adecuada la tuerca roscada dentro de la rosca, concretamente de tal manera que se ajuste la posición del cuerpo de tope con relación al cuerpo del inserto. A continuación, se inmoviliza la herramienta en el cuerpo del inserto de modo que el extremo trasero de la herramienta haga contacto con la superficie extrema delantera del cuerpo de tope. Se inserta después el cuerpo del inserto nuevamente en el cuerpo del mandril. Se aprecia que, para realizar una variación axial, son necesarios un desmontaje del inserto de cambio y un ajuste por regulación de atornillamiento de la tuerca roscada. No se ejerce ninguna presión axial sobre el extremo de la herramienta desde el cuerpo de tope. El cuerpo de tope no tiene ninguna capacidad de adaptación axial, de modo que, para realizar un cambio de herramienta, es necesario un engorroso procedimiento anteriormente
descrito.

Asimismo, se conoce un inserto de cambio rápido (documento EP 0 956 919 B1) que se puede alojar en un mandril roscador para efectuar una lubricación con una cantidad mínima, concretamente en un casquillo de inserción de este mandril. El mandril roscador está diseñado para una lubricación con una cantidad mínima y está provisto para ello de un canal de lubricante axialmente central para unir el casquillo de inserción con una fuente de lubricación mínima del lado de la máquina, desde la cual se conduce el lubricante en forma de aerosol hasta el ánima longitudinal de la herramienta. El canal de lubricante presenta en la zona de desembocadura en el casquillo de inserción del mandril un tubo de refrigerante axialmente desplazable que establece una conexión directa con el ánima longitudinal de la herramienta. El tubo de refrigerante, discurriendo continuamente en una sola pieza desde el canal de alimentación de lubricante del mandril hasta el macho de roscar, es desplazable en el casquillo de inserción del mandril bajo la presión actuante del aerosol y/o de un muelle axialmente actuante y, con independencia de la posición axial de la herramienta, es presionado hacia una posición de acoplamiento con ésta, concretamente hacia dentro del ánima longitudinal de la herramienta. Debido a la capacidad de desplazamiento axial del tubo de lubricante en el mandril hasta el inserto de cambio rápido y hasta el extremo trasero de la herramienta, el tubo de lubricante se adapta a extremos traseros de diferente longitud de las herramientas. Sin embargo, tales mandriles roscadores tienen una capacidad de adaptación limitada a extremos de vástagos de herramientas de diferente longitud y a insertos de cambio rápido de diferente longitud.

La invención se basa en el problema de materializar, con insertos de cambio rápido de cualquier longitud, una lubricación en cantidad mínima de herramientas, especialmente machos de roscar, que han de sujetarse por medio de insertos de cambio rápido en mandriles roscadores, e incrementar así la seguridad de sujeción en la zona de los insertos de cambio rápido.

El problema se resuelve en un inserto de cambio rápido de la clase citada al principio según la invención por medio de las características de la reivindicación 1. Otras características inventivas especiales y ejecuciones de las mismas se desprenden de las reivindicaciones siguientes.

Como quiera que el inserto de cambio rápido está provisto, en un alojamiento trasero de su cuerpo, de un cuerpo de sellado que contiene un paso central y que establece la unión entre el canal de lubricante del lado del mandril y el ánima longitudinal de la respectiva herramienta sujeta en el inserto de cambio rápido, se crea de manera sencilla un conducto central, cerrado y hermético de paso de lubricante en forma de un aerosol desde el mandril hasta la herramienta, teniéndose en cuenta ya en el inserto de cambio rápido unos extremos traseros de herramientas de diferente longitud por medio de la adaptación automática del cuerpo de sellado. En caso necesario, se pueden mantener preparados insertos de cambio rápido de dimensiones diferentes que casen con un mismo mandril, pero que hagan posible una adaptación interior a extremos traseros de diferente longitud de herramientas que deban ser alojadas. Mediante la invención se consigue una simplificación y reducción del coste. Debido al apriete elástico del cuerpo de sellado contra el extremo del vástago de la herramienta se incrementa al mismo tiempo por efecto del cuerpo de sellado el aprisionamiento de la herramienta en el inserto de cambio rápido y con ello se aumenta la seguridad de sujeción.

Otros detalles y ventajas de la invención se desprenden de la descripción siguiente.

Con la sola intención de evitar repeticiones innecesarias no se ha reproducido en lo que antecede el texto completo de las reivindicaciones, sino que, en lugar de ello, se ha hecho referencia al mismo únicamente por alusiones a las reivindicaciones, si bien ha de considerarse que con esto todas estas características de las reivindicaciones han quedado reveladas en este sitio en forma expresa y en una medida esencial para la invención. Todas las características mencionadas en la descripción anterior y en la descripción siguiente, así como también las características que pueden deducirse del dibujo, constituyen otras partes integrantes de la invención, aun cuando éstas no se destaquen en particular ni se mencionen especialmente en las reivindicaciones.

Se explica seguidamente la invención con más detalle ayudándose de un ejemplo de realización mostrado en el dibujo. El dibujo muestra una sección axial esquemática de un inserto de cambio rápido para herramientas que está instalado en un mandril mostrado sólo en parte.

El inserto 10 de cambio rápido representado contiene una herramienta 11, especialmente un macho de roscar 12 que se ha enchufado axialmente, con su extremo trasero 13 por delante, en el inserto 10 de cambio rápido y que contiene un ánima longitudinal 14 para el paso de un lubricante, especialmente en forma de un aerosol. La herramienta 11 está provista de un cuadrado extremo 15 y está alojada por medio de éste, transmitiendo pares de giro, en un alojamiento cuadrangular correspondiente 16 del cuerpo 17 del inserto 10 de cambio rápido. La herramienta 11 se aplica axialmente con un hombro anular 18 a una superficie correspondiente 19 del cuerpo 17 del inserto. Un casquillo 20 de bolas alojado en el extremo - derecho en el dibujo - del cuerpo 17 del inserto es presionado hacia la derecha en el dibujo por medio de un muelle 21 de tal manera que las bolas 22 contenidas en el casquillo 20 de bolas sean presionadas radialmente hacia dentro y sobre la superficie periférica exterior de la herramienta 11 a través de superficies cónicas 23 que se estrechan hacia la derecha en el dibujo, con lo que esta herramienta queda axialmente sujeta en el inserto 10 de cambio rápido en forma segura contra la pérdida de la misma.

El inserto 10 de cambio rápido está alojado en forma recambiable dentro de un mandril 30 y está sujeto por medio de bolas 31. El mandril 30, al igual que el inserto 10 de cambio rápido, está construido para lograr una lubricación con una cantidad mínima y contiene un canal de lubricante central 32 mediante el cual se conduce a través del mandril 30 el lubricante en forma de aerosol que se alimenta, por ejemplo, desde un husillo de la máquina, no mostrado. Parte del canal de lubricante 32 es una parte de tubo visible 33 del lado del mandril. Esta parte de tubo 33 es guiada por un expulsor 34 esquemáticamente insinuado, el cual está solicitado por un muelle 35 en la dirección de la flecha 36. El inserto 10 de cambio rápido lleva un anillo de retención 23.

El inserto 10 de cambio rápido está concebido para ser recibido en forma soltable dentro del mandril 30 y para introducir el aerosol proveniente del canal de lubricante 32, conducido a través de este mismo canal de lubricante 32, en el ánima longitudinal 14 de la herramienta 11 que desemboca en la zona del extremo trasero 13, desembocando el ánima longitudinal 14, en el extremo trasero 13, dentro de un ensanchamiento 24 que se ensancha aproximadamente en forma de tronco de cono en sentido contrario a la flecha 36. En esta zona que está contigua a este ensanchamiento 24, el cuerpo 17 del inserto presenta un alojamiento 25 aproximadamente de forma anular. En este alojamiento trasero 25 del cuerpo 17 del inserto está dispuesto un cuerpo de sellado 40 que está provisto de un paso central 41. El cuerpo de sellado 40 está dispuesto aquí de tal manera que éste, con la herramienta 11 instalada y con alojamiento de ésta en el mandril 30, une al menos de manera sustancialmente hermética el canal de lubricante 32 y el ánima longitudinal 14 de la herramienta 11. Por lo demás, esta unión se efectúa de modo que se presenten entonces tan sólo pequeñas variaciones de diámetro en el recorrido del aerosol desde el canal 32 de lubricante y a través del cuerpo de sellado 40 hasta el ánima longitudinal 14.

El cuerpo de sellado 40 está sujeto en forma axialmente móvil dentro del alojamiento 25 del cuerpo 17 del inserto y en particular va guiado en forma axialmente desplazable. El cuerpo de sellado 40 presenta un casquillo 42 y está configurado en este aspecto, por ejemplo, como una pieza de tubo cilíndrica, estando configurado el paso 41 como un ánima axial continua cuyo diámetro es más pequeño o aproximadamente igual que el diámetro del ánima longitudinal 14 de la herramienta 11. Cuando el inserto 10 de cambio rápido está enchufado en el mandril 30 como se muestra en el dibujo y se encuentra alojado en éste en estado listo para funcionar, el cuerpo de sellado 40 está atravesado entonces en un tramo de la longitud de su paso 41 por la parte de tubo 33 del lado del mandril que, al enchufar el inserto 10 de cambio rápido, encaja en este paso 41. El cuerpo de sellado 40 puede ser puesto en contacto con el extremo trasero 13 de la herramienta 11 mediante el extremo 43 del casquillo que queda vuelto hacia este extremo de la herramienta 11, concretamente con una superficie frontal del lado de la herramienta, lo que no se muestra, o, en lugar de esto, con la superficie cónica del ensanchamiento 24 previsto en el extremo del vástago de la herramienta 11. Como adaptación a esto, el extremo 43 del casquillo presenta una superficie exterior 44 de forma aproximadamente troncocónica.

El cuerpo de sellado 40, especialmente su casquillo 42, presenta una parte anular 45 radialmente sobresaliente, realizada en una sola pieza con él, la cual puede servir dentro del alojamiento 25 para centrar el cuerpo de sellado 40. Para el guiado axial del cuerpo de sellado 40 está sujeta también en el alojamiento 25 del cuerpo 17 del inserto una pieza de guía 46 que está configurada en forma de un anillo con un casquillo de guía central 47. El casquillo de guía 47 está dispuesto de forma desplazable sobre el cuerpo de sellado 40, especialmente del casquillo 42, y es atravesado por éste.

El cuerpo de sellado 40 puede ser apretado con elasticidad de muelle contra el extremo opuesto del vástago de la herramienta 11 y queda apretado cuando se inserta una herramienta 11, como se muestra. Sirve para esto al menos un muelle 48 de acción axial, por ejemplo en forma de un muelle helicoidal cilíndrico. El muelle 48 está soportado con un extremo respecto del cuerpo 17 del inserto y con su otro extremo solicita al cuerpo de sellado 40 en la dirección de la flecha 36, es decir, en dirección al extremo del vástago de la herramienta 11. En el ejemplo de realización mostrado el muelle 48 está apoyado, por un lado, en la parte anular 45 y, por otro, en la parte de guía 46, estando a su vez la parte del guía 46 apoyada axialmente en el cuerpo 17 del inserto a través de un medio de seguridad 49, por ejemplo una arandela de seguridad. Debido al apriete del cuerpo de sellado 40 contra el extremo del vástago de la herramienta 11 se incrementa la fuerza de aprisionamiento de las bolas 22, lo que garantiza una mayor seguridad de sujeción, especialmente al producirse vibraciones de la herramienta 11 y en el caso de vástagos de metal duro de la herramienta.

El inserto 10 de cambio rápido forma un componente propio recambiable con respecto al mandril 30. Cuando no está enchufada ninguna herramienta 11 en el inserto 10 de cambio rápido, se desplaza el cuerpo de sellado 40 en la dirección de la flecha 36 por medio del muelle 48 hasta que el cuerpo de sellado 40 se aplique con la parte anular 45 al extremo - derecho en el dibujo - del alojamiento interior 25 del cuerpo 17 del inserto. Por tanto, el cuerpo de sellado 40 se sujeta en forma imperdible dentro del cuerpo 17 del inserto. Si se enchufa una herramienta 11, por ejemplo un macho de roscar 12, con su vástago en el inserto 10 de cambio rápido, su ensanchamiento 24 realizado aproximadamente en forma de tronco de cono invertido en el extremo del ánima longitudinal 14 entra entonces en contacto con la superficie exterior 44 aproximadamente de forma troncocónica del extremo 43 del casquillo, con lo que, al producirse una introducción adicional de la herramienta 11 en el cuerpo 17 del inserto, el cuerpo de sellado 40 es desplazado hacia la izquierda en el dibujo en sentido contrario a la flecha 36 y a la acción del muelle 48, por ejemplo hasta que el hombro anular 18 se aplique a la superficie 19. La herramienta enchufada 11 está sujeta entonces axialmente en forma imperdible dentro del inserto 10 de cambio rápido por medio de las bolas 22 del casquillo 20 de bolas, pudiendo tener lugar la transmisión del par de giro a través del cuadrado 15 y el alojamiento cuadrangular 16. Si se introduce después el inserto 10 de cambio rápido en el mandril 30, el cuerpo 17 del inserto es recibido por el cuerpo 37 del mandril y enclavado en éste por medio de las bolas 31. La parte de tubo 33 encaja entonces axialmente en el paso 41 del cuerpo de sellado 40. Se comprime el muelle 35 del expulsor 34 en medida correspondiente.

Si se debe extraer el inserto 10 de cambio rápido del mandril 30, se liberan entonces las bolas 31 de la manera usual, con lo que éstas se desenclavan. A través del muelle 35 en fase de relajación y del expulsor 34 se expulsa al menos ligeramente el inserto 10 de cambio rápido en la dirección de la flecha 36 y este inserto puede ser retirado después del cuerpo 37 del mandril. Para retirar la herramienta 11 se presiona el casquillo 20 de bolas en sentido contrario a la flecha 36 hasta que sus bolas 22 puedan desplazarse radialmente hacia fuera, con lo que éstas liberan la herramienta 11, la cual puede ser extraída después. El cuerpo de sellado 40 es desplazado entonces en la dirección de la flecha 36 hacia la posición de partida bajo la acción del muelle 48.

El inserto 10 de cambio rápido puede recibir herramientas 11 con cuadrados 15 de longitud diferente, con lo que, debido a la solicitación elástica del cuerpo de sellado 40, éste es presionado herméticamente con la superficie exterior 44 por medio del muelle 48 contra el ensanchamiento 24 de la herramienta 11 realizado aproximadamente en forma de tronco de cono invertido, realizándose al propio tiempo una compensación axial correspondiente. Se consigue así una transición hermética con sólo una variación mínima del diámetro desde el canal 32 de lubricante, también en la parte de tubo 33, hasta el paso 41 y desde éste hasta el ánima longitudinal 14 de la herramienta 11. Se tiene así en cuenta el requisito de que el aerosol que sirve de lubricante para la lubricación en cantidad mínima deberá ser conducido a la herramienta 11 y a través de esta herramienta 11 en la forma más rectilínea posible y con el diámetro más constante posible de los canales de conducción. Es ventajoso también que el aerosol sea introducido directamente en el ánima longitudinal 14 de la herramienta 11 y no tenga que ser introducido primero en la zona del alojamiento 25. Por tanto, el cuerpo de sellado 40 sirve, por un lado, para la conducción más hermética posible del aerosol a su través con poder de adaptación axial y, por otro lado, realiza al mismo tiempo la función de un elemento de guía axial correspondiente.

Claims (9)

1. Inserto de cambio rápido para herramientas, especialmente para machos de roscar, para lubricación con una cantidad mínima, el cual está construido para ser alojado de forma soltable en un mandril (30) provisto de un canal de lubricante central (32) y para introducir el lubricante en forma de aerosol desde el canal (32) de lubricante en el extremo trasero de un ánima longitudinal (14) de una herramienta instalada (11), especialmente un macho de roscar (12), y contiene en un alojamiento trasero (25) del cuerpo (17) del inserto un cuerpo de sellado (40) provisto de un paso central y dotado de un casquillo (42), cuyo cuerpo de sellado, al instalar la herramienta (11) y al alojarla en el mandril (30), puede ser puesto en contacto con la herramienta (11) mediante un extremo (43) del casquillo que está asociado al extremo trasero (13) de la herramienta (11), y une al menos de manera sustancialmente hermética el canal (32) de lubricante y el ánima longitudinal (14) de la herramienta (11), caracterizado porque el cuerpo de sellado (40) va guiado en forma axialmente desplazable dentro del alojamiento (25) y puede ser apretado elásticamente contra el extremo del vástago de la herramienta (11) por medio de al menos un muelle (48) que está apoyado con un extremo con respecto al cuerpo (17) del inserto y que con su otro extremo solicita al cuerpo de sellado (40) en dirección al extremo del vástago de la herramienta (11).

2. Inserto de cambio rápido según la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo (43) del casquillo presenta una superficie exterior (44) aproximadamente de forma troncocónica y se puede mover hacia dentro de un ensanchamiento (24) realizado aproximadamente en forma de un tronco de cono correspondiente en el extremo trasero del ánima longitudinal (14) de la herramienta (11).

3. Inserto de cambio rápido según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el casquillo (42) está configurado en forma de una parte de tubo cilíndrica.

4. Inserto de cambio rápido según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el alojamiento (25) del cuerpo (17) del inserto está sujeta una parte de guía (46) por medio de la cual se guía el casquillo (42) en forma axialmente desplazable.

5. Inserto de cambio rápido según la reivindicación 4, caracterizado porque la parte de guía (46) presenta un casquillo de guía (47) que está radialmente centrado en el alojamiento (25) del cuerpo (17) del inserto y que está dispuesto sobre el casquillo (42) y es atravesado por éste.

6. Inserto de cambio rápido según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el casquillo (42) presenta una parte anular radialmente sobresaliente (45) que sirve para fines de centrado dentro del alojamiento (25) del cuerpo (17) del inserto.

7. Inserto de cambio rápido según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el al menos un muelle (48) está apoyado axialmente en la parte de guía (46) y ésta está apoyada axialmente en el cuerpo (17) del inserto a través de un medio de seguridad (49), por ejemplo una arandela de seguridad.

8. Inserto de cambio rápido según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el casquillo (42) contiene como paso (41) un ánima axial continua y porque el paso (41) es, respecto de la sección transversal de dicho paso, especialmente del diámetro, más pequeño o aproximadamente igual que el diámetro del ánima longitudinal (14) de la herramienta (11).

9. Inserto de cambio rápido según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el casquillo (42), cuando está alojado en el mandril (30), puede ser atravesado en un tramo longitudinal de su paso (41) por una parte de tubo (33) del canal (32) de lubricante dispuesta por el lado del mandril.