ES2320889T3 - Dispositivo de fijacion y herramienta asociada. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de fijación (1) para una máquina herramienta destinado a cooperar con una herramienta (2) que presenta un cuerpo de herramienta de forma de disco circular con una abertura central, con un medio para transmitir un par de accionamiento a la herramienta (2) y con al menos un saliente (410) de un cierre maniobrable sin herramienta, mediante el cual el dispositivo de fijación (1) se puede unir de forma soltable con la herramienta (2), aplicándose en la posición de cierre el al menos un saliente (410) del dispositivo de fijación (1) sobre una superficie de cierre asociada (220) de la herramienta (2) y estando el cuerpo de la herramienta axialmente asegurado y sujeto en forma solidaria en rotación, y estando dispuestos el al menos un saliente (410) y un soporte (390) del dispositivo de fijación (1) para la herramienta (2) de manera que pueden desplazarse axialmente uno con relación a otro, caracterizado porque el medio (220, 230) para transmitir un par de accionamiento presenta al menos un órgano de arrastre (370) con una superficie de accionamiento (372) que se extiende inclinada hacia el eje de giro, aplicándose la herramienta (2) a la superficie de accionamiento (372).
Description
Dispositivo de fijación y herramienta
asociada.
La invención concierne a un dispositivo de
fijación para una máquina herramienta con el cual se puede fijar una
herramienta a la máquina herramienta, así como a una herramienta
asociada.
La herramienta puede consistir especialmente en
una muela abrasiva de corte, de empuje, de diamante, de cepillado,
de pulido o de abanico.
El uso de tales herramientas puede simplificase
sensiblemente proporcionando un sistema de fijación rápida sin
herramienta con el cual se pueda aplicar la herramienta a la máquina
herramienta.
En la publicación de patente alemana DE 100
174581 se describe un alojamiento de herramienta de máquina
amoladora con un dispositivo de arrastre mediante el cual se puede
unir operativamente una herramienta con un árbol de accionamiento.
La herramienta insertable puede unirse aquí con el dispositivo de
arrastre a través de al menos un elemento de encastre montado de
forma móvil en contra de un elemento de muelle, encastrándose el
elemento de encastre en un posición de funcionamiento de la
herramienta insertable e inmovilizándose esta herramienta insertable
con acoplamiento por conjunción de forma para la utilización de la
misma.
En la publicación de patente internacional WO
01/98029 se revela un dispositivo de fijación según el preámbulo de
las reivindicaciones 1, 3 y 12 que se puede montar sobre una máquina
herramienta, presentando el dispositivo de fijación unos salientes
de un cierre maniobrable sin herramienta que, en una posición de
cierre, se aplican sobre superficies de cierre de la herramienta,
con lo que el cuerpo de la herramienta queda axialmente asegurado y
sujeto de manea solidaria en rotación. Los salientes del dispositivo
de fijación y un soporte para la herramienta están dispuestos en
forma axialmente desplazable unos con relación a otro, pudiendo
bloquearse el recorrido de desplazamiento axial por medio de un
dispositivo de fuerza centrífuga, con lo que se inmoviliza un
acoplamiento por conjunción de forma en la posición de cierre entre
el dispositivo de fijación y la herramienta correspondiente para la
utilización de ésta.
La patente francesa FR 2063429 concierne a un
dispositivo de fijación para una herramienta máquina en el que unos
órganos de arrastre presentan superficies de accionamiento que se
aplican a superficies correspondientes de la herramienta. En la
posición de cierre el dispositivo de fijación y la herramienta no
están axialmente asegurados uno con relación a otra. La patente
norteamericana US 4,787,147 concierne a un mecanismo de cambio
rápido para sierras circulares con el fin de fijar o retirar la hoja
de sierra sin utilizar ninguna herramienta. En la posición de cierre
un respectivo saliente de dos elementos de bloqueo radialmente
desplazables sobresale del borde de la abertura central de la hoja
de sierra, con lo que ésta queda axialmente inmovilizada.
La invención se basa en el problema de
proporcionar durante el uso de un sistema de sujeción rápida de esta
clase, para aumentar la seguridad, una pequeña holgura entre la
herramienta y el dispositivo de fijación en la posición de cierre,
en la situación de reposo y/o durante el funcionamiento.
Este problema se resuelve en el aspecto del
dispositivo por medio de un dispositivo de fijación con las
características según la reivindicación 1 o la reivindicación 3, así
como por medio de una herramienta con las características de la
reivindicación 12.
El dispositivo de fijación para una máquina
herramienta comprende aquí al menos un saliente -orientado
especialmente en dirección radial hacia afuera- de un cierre
maniobrable sin herramienta con el cual se puede unir en forma
soltable el dispositivo de fijación con la herramienta, aplicándose
el saliente del dispositivo de fijación en la posición de cierre
sobre una superficie de cierre asociada de la herramienta que mira
especialmente en dirección radial hacia adentro y estando el cuerpo
de la herramienta axialmente asegurado y sujeto de manera solidaria
en rotación. Un medio para transmitir el par de accionamiento de la
máquina herramienta a la herramienta está equipado con una
superficie de accionamiento que se extiende inclinada hacia el eje
de giro, aplicándose la herramienta, en su posición de
funcionamiento, a la superficie de accionamiento. Con la
configuración constructiva indicada del dispositivo de fijación se
puede generar una fuerza axialmente actuante sobre la herramienta
cuando esta herramienta, por ejemplo debido a acciones de fuerza
exteriores durante el funcionamiento, se separe del soporte en el
dispositivo de fijación, con lo que la herramienta es presionada
durante el funcionamiento sobre el soporte del dispositivo de
fijación.
En otra solución el dispositivo de fijación
comprende un dispositivo de fuerza centrífuga que bloquea o inhibe
la capacidad de desplazamiento axial del al menos un saliente y del
soporte en el dispositivo de fijación para la herramienta. El
dispositivo de fuerza centrífuga presenta aquí al menos un elemento
de fuerza centrífuga solicitado por un medio de fuerza en dirección
radial hacia afuera y un medio que transfiere la fuerza al al menos
un elemento de fuerza centrífuga para generar una fuerza axialmente
dirigida destinada a aprisionar la herramienta en el dispositivo de
fijación. Debido a la configuración constructiva indicada del
dispositivo de fijación según la invención se consigue aquí también
que, como suplemento de un medio de fuerza actuante en la situación
de reposo, se genere, durante el funcionamiento del dispositivo de
fijación, una fuerza de funcionamiento actuante en dirección axial
que presione la herramienta sobre su soporte en el dispositivo de
fijación. El dispositivo de fijación según la invención está
construido de modo que el al menos un elemento de fuerza centrífuga
presente una posición sustancialmente idéntica en dirección radial
tanto durante el estado parado de la máquina herramienta como
durante la rotación de esta máquina. Esto significa que se puede
proporcionar durante el estado parado de la máquina, con ayuda de
medios de fuerza axialmente actuantes, un acoplamiento por
conjunción de forma entre la herramienta y el dispositivo de
fijación, asegurándose y/o estabilizándose este acoplamiento por
conjunción de forma durante el funcionamiento por la acción del
dispositivo de fuerza centrífuga. Se puede proporcionar así también
durante el funcionamiento de la herramienta una fuerza continua y
uniforme axialmente dirigida, ya que la inversión de la fuerza
pasando de la fuerza centrífuga a la fuerza axialmente dirigida para
aprisionar la herramienta puede efectuarse sustancialmente sin
movimiento. El elemento de fuerza centrífuga no puede acumular una
alta energía cinética y ésta, por consiguiente, tampoco tiene que
ser atenuada. Dado que el elemento de fuerza centrífuga está
pretensado también en la misma dirección en la que actúa la fuerza
centrífuga, se asegura una transmisión de fuerza continua desde una
situación de reposo de funcionamiento a una situación de
funcionamiento de trabajo.
La invención se resuelve también por medio de
cualquier herramienta que esté diseñada para cooperar con un
dispositivo de fijación realizado conforme a la invención. A este
fin, esta herramienta comprende un cuerpo de herramienta de forma de
disco circular que presenta una abertura central para su fijación a
una máquina herramienta y al menos una superficie de cierre
-orientada especialmente en dirección radial hacia adentro- de un
cierre maniobrable sin herramienta, con el cual la herramienta puede
ser puesta en acoplamiento por conjunción de forma con el
dispositivo de fijación y el cuerpo de la herramienta queda
axialmente asegurado y sujeto de manera solidaria en rotación.
La herramienta según la invención puede
presentar, en combinación con el dispositivo de fijación
correspondiente, un control de leva que sea tal que, al girar la
herramienta con relación al dispositivo de fijación para establecer
una posición de cierre entre la herramienta y el dispositivo de
fijación, se pueda guiar una leva sobre una superficie que
representa una superficie de control con al menos dos rampas, con lo
que al menos un saliente del dispositivo de fijación es subido y
bajado de nuevo axialmente con respecto a un soporte de la
herramienta del dispositivo de fijación en contra de un medio de
fuerza mecánico. Como reconocerá el experto, la leva del control de
leva puede estar dispuesta según la invención en la herramienta o en
el dispositivo de fijación. Por consiguiente, la superficie de
control se encuentra, según cuál sea la forma de realización, en la
herramienta o en el dispositivo de fijación.
La herramienta según la invención puede
consistir especialmente en una muela abrasiva de corte, de empuje,
de diamante, de cepillado, de pulido o de abanico.
Una herramienta según la invención se puede
caracterizar porque la al menos una superficie de cierre es
proporcionada por un segmento que se extiende por parte del
perímetro y que presenta también un medio para guiar axialmente una
leva durante el proceso de sujeción en el al menos un saliente del
dispositivo de fijación. Mediante la configuración de la
herramienta según la invención se puede conseguir que se pueda
mantener lo más pequeña posible la capacidad de desplazamiento
axial entre el soporte y el al menos un saliente del dispositivo de
fijación, ya que el saliente del dispositivo de fijación puede ser
controlado automáticamente durante el proceso de sujeción en
dirección axial con respecto al soporte de la herramienta para
llevar la herramienta y el dispositivo de sujeción a una posición
de funcionamiento, es decir, para ponerlos en acoplamiento por
conjunción de forma. Asimismo, con la configuración indicada de la
herramienta un movimiento puro de giro durante el proceso de
sujeción para la herramienta puede ser transformado, con una
desmultiplicación de par, en un desplazamiento axial del soporte con
respecto al al menos un saliente del dispositivo de fijación. Se
hace posible así también una sujeción manual de la herramienta
contra pretensados axiales grandes, por ejemplo contra muelles
axialmente actuantes con una constante elástica grande.
La invención se basa en la idea de hacer
especialmente segura una sujeción rápida de una herramienta en una
máquina herramienta manteniendo para ello pequeña la distancia axial
-necesaria para el establecimiento de un acoplamiento por conjunción
de forma entre el dispositivo de fijación y la herramienta- entre el
soporte para la herramienta y al menos un saliente radial del
dispositivo de fijación y/o procurando que durante el
funcionamiento, especialmente al aparecer fuerzas exteriores, como
fuerzas de frenado o de vuelco, sobre la herramienta, se genere una
fuerza adicional que retenga la herramienta sobre el soporte, con lo
que se puede conservar y estabilizar el acoplamiento por conjunción
de forma descrito.
Según la invención, el término "saliente
orientado en dirección radial hacia afuera" comprende un tramo o
una zona del dispositivo de fijación que, estando cerrado el cierre,
es decir, en la posición de cierre, se superponga a un tramo o a una
zona de la herramienta que proporciona la superficie de cierre
citada. Preferiblemente, se han previsto para el cierre en el
dispositivo de fijación varios salientes orientados en dirección
radial hacia afuera, los cuales se superponen cada uno de ellos a
una superficie de cierre asociada de la herramienta que está
orientada en dirección radial hacia adentro, de modo que se puede
conseguir una inmovilización axial sustancialmente simétrica en
rotación de la herramienta. Para evitar un desequilibrio, los
componentes que proporcionan el acoplamiento por conjunción de forma
deberán estar dispuestos de preferencia simétricamente en la
herramienta y en el dispositivo de fijación.
En las reivindicaciones subordinadas se indican
formas de realización ventajosas.
En la primera solución de un dispositivo de
fijación según la invención se pueden proporcionar una aplicación
simétrica de la fuerza de accionamiento sobre la herramienta y, por
tanto, una generación simétrica de una fuerza axialmente dirigida
sobre la herramienta haciendo que estén previstos varios órganos de
arrastre para transmitir la fuerza de accionamiento a la
herramienta. Por ejemplo, los órganos de arrastre pueden estar
distanciados a lo largo del perímetro, especialmente emplazados
sobre una brida anular que esté unida rígidamente con el soporte,
aplicándose cada órgano de arrastre con su superficie de
accionamiento -orientada oblicuamente con respecto al eje- a una
superficie de accionamiento asociada de la herramienta. La unión
directa del soporte y el órgano de arrastre presenta la ventaja de
que los órganos de arrastre presionan la herramienta directamente
sobre el soporte sin que sea necesaria una transmisión de fuerza a
través de más componentes. Para conseguir una distribución de
presión óptima y una posición estable, cada uno de los órganos de
arrastre se aplica con su superficie de accionamiento a la
superficie de accionamiento de la herramienta asociada al mismo,
estableciendo así un acoplamiento por conjunción de forma. La
configuración de los órganos de arrastre puede adoptar cualquier
forma conveniente que se desee para proporcionar la transmisión del
par de accionamiento. Puede ser suficiente a este respecto que el
órgano de arrastre se extienda hacia afuera en algunos milímetros
con relación a la altura del soporte de la herramienta,
discurriendo la superficie de accionamiento en dirección
preferiblemente radial.
Convenientemente, el al menos un elemento de
fuerza centrífuga puede presentar una superficie cónica o cuneiforme
que discurra en dirección radial hacia afuera y que, cuando no gira
la máquina herramienta, es decir, en una posición de funcionamiento
de reposo, pueda ser aplicada por un medio de fuerza radialmente
actuante, tal como un muelle correspondientemente dispuesto, a una
superficie cónica o cuneiforme asociada de un segmento axialmente
móvil que esté en unión operativa con el al menos un saliente del
dispositivo de fijación. Gracias a esta medida constructiva se
tiene que, para aprisionar la herramienta, se puede materializar la
inversión de la fuerza que actúa sobre el elemento de fuerza
centrífuga en dirección radial tanto con el elemento de fuerza
centrífuga en reposo como al girar el elemento de fuerza centrífuga
en la dirección axial deseada. Es ventajoso a este respecto que el
al menos un saliente del dispositivo de fijación esté rígidamente
unido con el segmento que se aplica a la superficie asociada del
elemento de fuerza centrífuga. Se puede conseguir una transmisión
especialmente exenta de desgaste del material cuando el elemento de
fuerza centrífuga presente una superficie cónica radialmente
exterior, especialmente con un ángulo de 45º con respecto al eje,
que se aplique a una superficie cónica correspondientemente
configurada del segmento axialmente móvil, de modo que ambas
superficies se toquen sustancialmente en toda su extensión. El
empleo de superficies cónicas para la desviación de la fuerza es
ventajoso en el presente caso, ya que los componentes están
construidos con simetría de revolución y, por tanto, se puede
proporcionar con superficies cónicas un contacto de gran
superficie.
Para establecer la inversión de fuerzas es
especialmente conveniente que el elemento de fuerza centrífuga vaya
guiado forzosamente de forma inmóvil en dirección axial y el
segmento cónico asociado vaya guiado forzosamente de forma inmóvil
en dirección perpendicular al eje del dispositivo de fijación. Por
consiguiente, el elemento de fuerza centrífuga puede moverse
solamente en dirección radial y el segmento cónico puede moverse
solamente en dirección axial, de modo que un acoplamiento de
movimiento está configurado de tal manera que, en caso de que no se
presenten una fuerza centrífuga sobre el elemento de fuerza
centrífuga ni un movimiento axial relativo del al menos un saliente
en sentido de alejarse del soporte de la herramienta, el elemento de
fuerza centrífuga se mueva en dirección radial hacia adentro,
oponiéndose a este movimiento un medio de fuerza anteriormente
descrito, tal como un muelle.
Para materializar el dispositivo de fijación con
una altura de construcción especialmente baja puede estar previsto
que éste comprenda un elemento de base que presente el soporte para
la herramienta, así como un elemento de anillo introducible
axialmente en la parte de base y desplazable axialmente con relación
a ésta, en cuya envolvente exterior estén dispuestos varios
salientes distanciados a lo largo del perímetro y orientados en
dirección radial hacia afuera, los cuales, tal como se ha descrito
anteriormente, se superpongan a las superficies de cierre del mismo
en una posición de cierre para establecer un acoplamiento por
conjunción de forma con la herramienta. Para transmitir una fuerza
radial al elemento de anillo pueden estar formados en la envolvente
interior del elemento de anillo varios segmentos cónicos
distanciados a lo largo del perímetro y dotados de una respectiva
superficie de contacto radial que coopera con una de las superficies
radialmente exteriores descritas de un elemento de fuerza
centrífuga.
En la primera solución según la invención para
el dispositivo de fijación puede estar previsto que en la envolvente
interior del elemento de anillo estén formados varios segmentos de
brida periféricamente distanciados en los que se apoyen medios de
fuerza axialmente actuantes, tales como muelles, para aprisionar la
herramienta en el dispositivo de fijación. Se puede conseguir así
que, incluso en estado de reposo del dispositivo de fijación, se
proporcione una fuerza de retención o de aprisionamiento para
conservar el acoplamiento por conjunción de forma entre la
herramienta y el dispositivo de fijación cuando, por ejemplo, se
transporte la máquina herramienta con una herramienta sujeta sobre
ella.
Para proporcionar un seguro antigiro del
elemento de anillo en el elemento de base puede estar previsto que
en el hueco del elemento de anillo que está formado por dos
segmentos de cono, de cuña o de brida periféricamente contiguos
encaje con acoplamiento por conjunción de forma un alma rígidamente
unida con el elemento de base, que se extiende en dirección
periférica y se prolonga en dirección axial. Por tanto, esta alma
forma una guía forzosa del elemento de anillo en el elemento de
base. Por consiguiente, el elemento de anillo es arrastrado por
elemento de base durante una rotación y es desplazable axialmente en
éste en contra de la fuerza de muelle y/o la fuerza centrífuga.
Debido a las altas fuerzas centrífugas usuales, las máquinas
amoladoras angulares se hacen funcionar a 13000 revoluciones/minuto,
pero se pueden impedir con seguridad un desplazamiento axial del
elemento de fuerza centrífuga hacia adentro y, por tanto, una suelta
del acoplamiento por conjunción de forma entre la herramienta y el
dispositivo de fijación.
Para sellar el elemento de anillo con respecto
al elemento de base puede estar previsto que el elemento de anillo
presente una ranura periférica para recibir una junta contra el
elemento de base. Para impedir que, no estando sujeta la
herramienta, el elemento de anillo choque con el fondo del elemento
de base, puede estar previsto que el elemento de anillo se apoye en
los órganos de arrastre del elemento de base.
Por consiguiente, cuando los órganos de arrastre
están directamente aplicados o conformados en el elemento de base,
se puede unir rígidamente este elemento de base con la máquina
herramienta para transmitir el par de accionamiento de la máquina a
los órganos de arrastre.
Como se ha explicado más arriba, el dispositivo
de fijación según la invención está configurado de modo que la
capacidad de desplazamiento axial entre el soporte y el dispositivo
de fijación, cuya capacidad es necesaria para establecer el
acoplamiento por conjunción de forma entre la herramienta y el
dispositivo de fijación, pueda ser explorada por el saliente
orientado en dirección radial hacia afuera. A este fin, este
saliente presenta una leva de un control de leva con una superficie
de asiento delantera y una superficie de asiento trasera, cuya leva
se extiende en dirección radial y se prolonga hacia la máquina
herramienta.
Para sellar el tramo de leva en el saliente del
dispositivo de fijación que mira hacia afuera puede estar previsto
que un alma horizontal se extienda desde la leva en la dirección de
giro hasta quedar sobre un órgano de arrastre asociado. De esta
manera, el saliente puede apoyarse sobre el órgano de arrastre
cuando no esté sujeta la herramienta.
La construcción descrita es ventajosa
especialmente también debido a que, gracias a la capacidad de
desplazamiento axial del saliente con respecto al soporte, es decir,
aquí del elemento de anillo con respecto al elemento de base, se
pueden compensar las fluctuaciones del espesor de la herramienta, de
modo que, a pesar de ello, se proporciona entre el dispositivo de
fijación y la herramienta un acoplamiento por conjunción de forma
que está asegurado por la aplicación de la fuerza axial para
aprisionar la herramienta durante el funcionamiento de la
máquina.
Se puede proporcionar un dispositivo de fijación
sumamente ventajoso combinando las dos soluciones indicadas, es
decir, haciendo que presente tanto al menos un órgano de arrastre
que discurra oblicuamente con respecto al eje como el dispositivo de
fuerza centrífuga indicado.
En otra ejecución de la herramienta según la
invención, que puede ser llevada a una posición de cierre con el
dispositivo de fijación según la invención, el medio para el guiado
axial de la leva durante el proceso de sujeción presenta una
primera rampa de configuración oblicua que discurre alejándose de la
máquina herramienta y en la dirección de giro detrás de la primera
rampa una segunda rampa de configuración oblicua en el plano
perpendicular al eje y que discurre hacia la máquina herramienta. La
superficie de control así configurada cuida de que durante el
proceso de sujeción, que se realiza en forma de un giro puro de la
herramienta con respecto al dispositivo de fijación, se incremente
primero la distancia axial entre la superficie del soporte y el
saliente y luego se la reduzca de nuevo. Gracias a la configuración
especial de la primera rampa que sirve de rampa de subida, se
prefija exactamente, por un lado, la elevación axial del saliente en
el dispositivo de fijación por efecto de la extensión axial de la
rampa y, además, debido a su extensión periférica se fija el par de
giro que hay que aplicar manualmente contra el medio de fuerza
axialmente actuante. Por consiguiente, se proporciona una
desmultiplicación de par que hace posible que se utilicen en el
dispositivo de fijación unos potentísimos medios de fuerza
axialmente actuantes para mantener la herramienta en acoplamiento
por conjunción de forma con el dispositivo de fijación incluso sin
la asistencia de las fuerzas de funcionamiento descritas que se
presenten en dirección axial. Se sobrentiende que la ventajosa
desmultiplicación de par descrita puede ser proporcionada aun cuando
la superficie de control, tal como se ha indicado más arriba, esté
ubicada en el dispositivo de fijación y, por tanto, la leva a guiar
esté dispuesta en la herramienta.
Es especialmente ventajoso que la primera rampa
de la superficie de control esté configurada al mismo tiempo como
una superficie de accionamiento que coopera con un órgano de
arrastre y a través de la cual se puede transmitir el par de giro
del motor a la herramienta.
Para la configuración especial de la superficie
de control en la herramienta son imaginables un gran número de
configuraciones, pudiendo estar previstas especialmente también más
de dos rampas. Es especialmente ventajoso que al menos una de las
rampas esté configurada de modo que ésta pueda transmitir fuerzas de
frenado de la herramienta al saliente del dispositivo de fijación,
especialmente a la leva del dispositivo de fijación.
Se ha visto que es conveniente formar la primera
rampa con un ángulo comprendido entre 25º y 45º, preferiblemente de
30º, en un plano perpendicular al eje, presentando la segunda rampa
ventajosamente un ángulo \leq 30º.
Es ventajoso que el segmento de la herramienta
presente en la dirección de giro, en su extremo periférico, sobre la
anchura radial, un alma que proporcione una cubierta del
acoplamiento por conjunción de forma y se extienda axialmente hacia
el lado frontal que queda alejado de la máquina herramienta. La
superficie límite delantera del alma en la dirección de giro puede
estar configurada convenientemente de modo que se genere un flujo de
aire que haga posible que se descarguen por soplado las partículas
de amolado desde el sistema de sujeción rápida durante el
funcionamiento de éste. Por otro lado, esta alma puede aprovechase
para proporcionar medios de conexión para una cubierta que pueda
unirse con la herramienta en el lado frontal alejado de la máquina
herramienta, con lo que se puede proporcionar una protección
antipolvo especialmente ventajosa.
El al menos un segmento de la herramienta que
proporciona al menos una superficie de cierre de dicha herramienta
puede estar conformado directamente en el cuerpo de la herramienta o
bien en un dispositivo portador que está previsto en una abertura
del cuerpo de la herramienta y fijado a éste. El dispositivo
portador puede estar fabricado en plástico y puede ser aplicado de
manera segura a un cuerpo de herramienta a través de un
procedimiento de pegadura. El dispositivo portador puede estar
fabricado también en metal y, por ejemplo, puede ser aplicado a
presión durante la fabricación del cuerpo de la herramienta.
El ventajoso procedimiento según la invención
para la sujeción de una herramienta sin necesidad de utilizar una
herramienta para ello se caracteriza porque, después de la reunión
axial de la herramienta y el dispositivo de fijación de una manera
convencional, no se incrementa la distancia axial entre la
superficie de soporte y el saliente del dispositivo de fijación
debido a que tiene que aplicarse en dirección axial una fuerza axial
sobre el soporte ejerciendo presión sobre la herramienta. En lugar
de esto, se genera un desplazamiento axial a través de un movimiento
de giro puro por medio de una desviación de fuerza para aumentar la
distancia axial entre los componentes citados a fin de que pueda
establecerse un acoplamiento por conjunción de forma entre la
herramienta y el dispositivo de fijación. Al alcanzarse la posición
de cierre se reduce nuevamente la distancia axial entre el soporte y
el saliente del dispositivo de fijación por medio de un control
axial correspondiente de al menos una leva, con lo que, en último
término, la herramienta establece con el dispositivo de fijación un
acoplamiento por conjunción de forma no asegurado, que se asegura en
funcionamiento por efecto de las fuerzas de funcionamiento descritas
que actúan sobre la herramienta.
Durante el giro para establecer una posición de
cierre a través de un control de leva entre la herramienta y el
dispositivo de fijación se guía la leva por medio de una superficie
de control con al menos dos rampas, con lo que al menos un saliente
del dispositivo de fijación se eleva axialmente con respecto al
soporte de la herramienta sobre el dispositivo de fijación en contra
de un medio de fuerza mecánico y luego desciende nuevamente.
Ventajosamente, el guiado de la leva por medio
de la superficie de control se realiza continuamente durante todo el
proceso de sujeción, de modo que el control de la leva puede ser
empleado también para la operación de desapriete, es decir, para
soltar la herramienta respecto del dispositivo de fijación. A este
fin, se puede generar de manera sencilla un giro relativo de la
herramienta con respecto al dispositivo de fijación, que esté
dirigido en sentido contrario al giro para la sujeción.
Debido a la posible disposición diferente según
la invención de las piezas del control de leva en el dispositivo de
fijación o en la herramienta, en una primera forma de realización se
puede guiar durante el giro una leva en el dispositivo de fijación a
través de una superficie de control de la herramienta y en otra
forma de realización se puede guiar una leva en la herramienta a
través de una superficie de control del dispositivo de fijación. En
el primer caso, la leva puede estar aplicada a un saliente del
dispositivo de fijación, estando dispuesta la superficie de control
en la superficie de cierre de la herramienta. En el segundo caso
descrito la superficie de control puede estar dispuesta en el
saliente del dispositivo de fijación, mientras que la leva está
dispuesta en la superficie de cierre de la herramienta.
Se explica seguidamente la invención
describiendo varias formas de realización con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que muestran:
La figura 1, en una representación de despiece,
un primer dispositivo de fijación según la invención junto con la
herramienta correspondientemente configurada,
La figura 2, el dispositivo de fijación
representado en la figura 1, en una vista en planta,
La figura 3, una representación en sección a lo
largo de la línea A-A del dispositivo de fijación
representado en la figura 2,
La figura 4, una representación en sección a lo
largo de la línea B-B del dispositivo de fijación
representado en la figura 2,
La figura 5, una representación en sección a lo
largo de la línea C-C del dispositivo de fijación
representado en la figura 2,
La figura 6a, un elemento de base del
dispositivo de fijación según la invención, en una vista en
perspectiva,
La figura 6b, el elemento de base en una vista
desde abajo,
La figura 6c, el detalle de un alma de arrastre
en el elemento de base,
La figura 7a, un elemento de anillo del
dispositivo de fijación según la invención,
La figura 7b, el elemento de anillo en una vista
desde abajo,
La figura 7c, en una vista ampliada, la
constitución del saliente que discurre por parte del perímetro del
elemento de anillo,
La figura 8a, la tapa de un dispositivo de
fijación según la invención, en una vista en planta,
La figura 8b, la tapa en una representación en
sección,
La figura 8c, la tapa en una vista desde
abajo,
La figura 8d, la tapa en una vista en
perspectiva,
La figura 9a, una campana de protección
enchufable desde arriba sobre una herramienta según la invención, en
una vista en planta,
La figura 9b, la campana de protección en una
representación en sección y
La figura 9c, la campana de protección en una
vista desde abajo,
La figura 10a, un dispositivo portador de una
herramienta configurada según la invención, en una representación en
vista en planta,
La figura 10b, el dispositivo portador en una
representación en sección a lo largo de la línea
A-A,
La figura 10c, el dispositivo portador en una
representación en sección a lo largo de la línea
B-B,
La figura 11, en una representación de despiece,
una segunda forma de realización de un dispositivo de fijación según
la invención con una herramienta correspondiente,
La figura 12, el dispositivo de fijación
representado en la figura 11 en forma ensamblada, en una vista en
planta, y
La figura 13, el dispositivo de fijación
representada en la figura 12 en una representación en sección a lo
largo de la línea A-A.
La figura 1 es una representación en despiece de
una primera forma de realización del dispositivo de fijación según
la invención que se muestra junto con la herramienta 2 que se ha de
sujetar. El dispositivo de fijación comprende como componentes
esenciales un elemento de base 3, un elemento de anillo 4, cuatro
elementos de fuerza centrífuga 5, dos de los cuales se apoyan cada
vez en muelles 6, y una tapa 7 que puede atornillase al elemento de
base 3. A este fin, unos tornillos 8 se extienden a través de la
tapa en taladros roscados 310 del elemento de base.
Éste puede aplicarse al husillo de una máquina
herramienta no representada por medio de la tuerca 10. A este fin,
el husillo de la máquina herramienta se extiende a través de una
abertura central 320 hasta más allá de la tapa 7, presentando ésta
en su abertura central un avellanado periférico 710 en el que encaja
la tuerca con un cono periférico dirigido hacia la máquina
herramienta para centrar todo el dispositivo sobre la máquina
herramienta.
El elemento de base 3 presenta, distanciados
periféricamente en un ángulo de 90º, cuatro almas de segmento
cilíndrico 330 que se estrechan radialmente hacia adentro y hacen
transición a una parte de manguito 340 del elemento de base. Las
almas de segmento cilíndrico 330 y la parte de manguito 340 se
extienden hacia el fondo 350 del elemento de base 3. Sobre una
brida 360 axialmente realzada con respecto al fondo se extienden
cuatro almas de arrastre 370 que están distanciadas periféricamente
en un ángulo de 90º. Según la forma de realización, las almas se
extienden en dirección axial a lo largo de algunos milímetros, en el
presente caso a lo largo de 5 milímetros. Las almas de arrastre
presentan en la dirección de giro S una superficie de accionamiento
372 que está dispuesta oblicuamente con respecto al eje y a través
de la cual se transmite el par de accionamiento de la máquina a la
herramienta 2. Las superficies de accionamiento están dispuestas
radialmente para realizar una transmisión óptima de la fuerza, es
decir que son paralelas a un radio del dispositivo. Entre las almas
de segmento cilíndrico 330 y la extensión axial de la brida 360
hacia abajo en dirección a la máquina herramienta está formado un
hueco periférico en el que se puede introducir el elemento de anillo
4.
El elemento de anillo presenta en la
envolvente interior, en su extremo dirigido hacia el elemento de
base 3, cuatro segmentos cónicos 420, estando formado entre cada
dos segmentos cónicos contiguos un hueco periférico en el que, al
reunirlos con el elemento de base 3, encajan las almas de segmento
cilíndrico 330 de éste, de modo que el elemento de anillo está
unido solidariamente en rotación con el elemento de base y, por
consiguiente, es arrastrado por éste. El elemento de anillo posee
en el elemento de base un grado de libertad, es decir, en dirección
axial. Para sellar el elemento de base contra el elemento de anillo
axialmente móvil, este último presenta a la altura axial de los
segmentos cónicos una ranura periférica 430 en la que está
introducida una junta en X no representada. Para proporcionar la
capacidad de desplazamiento axial del elemento de anillo en el
elemento de base, la extensión axial de las almas de segmento
cilíndrico 330 es mayor que la extensión axial de los segmentos
cónicos 420, los cuales están formados a haces con el fondo del
segmento cilíndrico 4. La capacidad de desplazamiento axial del
elemento de anillo, la cual es necesaria para establecer la posición
de cierre entre la herramienta y el dispositivo de fijación, puede
ser muy pequeña en la configuración según la invención y, por
ejemplo, puede ser de dos a cuatro milímetros. En el lado frontal
del elemento de anillo opuesto al elemento de base están dispuestos
en la envolvente exterior cuatro salientes 410 que se extienden
radialmente hacia afuera y que están estructurados hacia la
herramienta 2 para cooperar con los segmentos de cierre 210 de la
herramienta 2 de una manera a describir todavía con miras al
establecimiento de un acoplamiento por conjunción de forma no
asegurado entre la herramienta 2 y el dispositivo de fijación 1.
Como se desprende de la figura 1, está previsto
para cada segmento cónico 420 un respectivo elemento de fuerza
centrífuga 5 que se aplica a dicho segmento cónico con una
superficie cónica asociada al elemento cónico y que se extiende
radialmente hacia afuera. El elemento de fuerza centrífuga se aplica
con su superficie límite inferior 520 sobre el fondo 350 del
elemento de base y con su superficie límite superior 520 se aplica
al lado inferior de la tapa 7. Se asegura de esta manera que, con
independencia de la posición del elemento de anillo 4, los
elementos de fuerza centrífuga 5 no puedan moverse sustancialmente
en dirección radial, sino tan solo en dirección radial. Sobre la
superficie lateral 540 vuelta hacia el eje y dispuesta paralelamente
a éste los elementos de fuerza centrífuga presentan cada uno de
ellos dos agujeros ciegos en los que está introducido un muelle 6
que se extiende hacia afuera desde el agujero ciego. La dimensión
del muelle es tal que, en cualquier posición de funcionamiento,
éste está soportado por una superficie lateral plana 380 de la
parte de manguito del elemento de base 3. Debido a la configuración
descrita se consigue que, en cualquier posición de movimiento, los
elementos de fuerza centrífuga 5 estén acoplados para movimiento con
el elemento de anillo 4 y, además, se proporcione un medio para la
desviación de fuerza. Dado que los elementos de fuerza centrifuga
se aplican bajo fuerza de muelle sobre los segmentos cónicos 420 de
la parte de anillo, actúa así también en la posición de reposo una
fuerza axialmente dirigida hacia abajo en dirección al elemento de
base. Cuando no gira el elemento de base, el elemento de anillo 4
puede ser movido hacia arriba en contra de la fuerza elástica de los
muelles 6 para alejarse del soporte 390 del elemento de base sobre
el cual descansa la herramienta 2. Sin embargo, si se acciona el
elemento de base, actúa adicionalmente a las fuerzas de muelle una
fuerza centrífuga sobre los elementos de fuerza centrífuga 5, con lo
que el elemento de anillo y, por tanto, también los salientes
dispuestos en éste son presionados con gran fuerza en dirección al
soporte 390.
Dado que el elemento de anillo 4 se mueve
también con respecto a la tapa 7, ésta presenta una ranura
periférica 720 en la que está introducido un anillo de sellado no
representado en la figura.
La figura 2 muestra en una vista en planta y en
estado ensamblado el dispositivo de fijación representado en la
figura 1 para el caso de que una herramienta 2 esté sujeta en el
dispositivo de fijación. Una campana de protección 9, que presenta
una brida horizontal y una superficie envolvente axial, está sujeta
por engatillado sobre la herramienta 2 para cubrir el tramo radial
en la zona de los salientes 410 y los segmentos de cierre 210.
En otra forma de realización la campana de
protección 9 mostrada en la figura 2 puede estar también conformada
e integrada en la herramienta o en el dispositivo portador de la
herramienta.
La figura 3 muestra el dispositivo de fijación
representado en la figura 1 con una herramienta sujeta en una
representación en sección a lo largo de la línea
A-A, estando representado un husillo 11 al que está
fijado el dispositivo de fijación por medio de la tuerca 10. La
herramienta 2 descansa sobre el soporte 390 de la parte de base y en
la posición de cierre representada los segmentos de cierre 210
orientados en dirección axial hacia adentro están abrazados por unos
salientes 410 orientados en dirección radial hacia afuera. Como se
desprende también del dibujo, los elementos de fuerza centrífuga se
aplican con sus superficies cónicas sobre las superficies cónicas
asociadas de los segmentos del elemento de anillo, con lo que la
herramienta 2 es mantenida en la posición de reposo con una fuerza
de muelle. La campana de protección 9 ya descrita discurre primero
horizontalmente hacia adentro desde una brida superior de la
herramienta y se extiende después axialmente hacia abajo con un
labio de sellado 910 que se apoya sobre la tapa 7.
La figura 4 muestra el dispositivo de sujeción
representado en la figura 2 con una herramienta sujeta en una
representación en sección a lo largo de la línea
B-B. Se pueden apreciar los tornillos 8 que están
atornillados en el taladro roscado 310 de la parte de base 3 y con
los cuales se fija la tapa 7 al elemento de base. El dibujo muestra
el sellado del elemento de anillo 4 con la junta 440 en la zona de
almas de segmento cilíndrico 330.
La figura 5 muestra una sección a lo largo de la
línea C-C de la figura 2, es decir, en una zona
radial en la que, estando sujeta la herramienta, se ha establecido
un acoplamiento por conjunción de forma entre los salientes 410 del
dispositivo de fijación orientados hacia afuera y la superficie de
cierre 220 de la herramienta que está orientada radialmente hacia
adentro y que es proporcionada por un segmento de cierre 210. En el
acoplamiento por conjunción de forma indicado, una respectiva alma
de arrastre 370 del elemento de base se aplica también a una
superficie de accionamiento 230 del segmento de cierre para
transmitir el par de accionamiento a la herramienta. El saliente 410
presenta una superficie de frenado 411 que se aplica a una
superficie correspondientemente configurada de la herramienta y que
absorbe las fuerzas de frenado que se presentan sobre la
herramienta.
En la figura 6 se muestra el elemento de base 3
en una vista en perspectiva (a) ya representada y en una vista (b)
desde abajo, representándose con detalle en la figura 6 c) en un
alzado lateral la constitución de un alma de arrastre 370. Según la
figura 6 b), en el lado inferior del fondo 350 del elemento de base
3 está formado un rebajo central 355 en forma de un rectángulo en el
que encaja un órgano de arrastre correspondientemente configurado
del husillo de la máquina herramienta; véase, por ejemplo, la figura
5. En la figura 6 c) se representa la configuración de un alma de
arrastre 370 con su superficie de accionamiento asociada 372, la
cual se aplica de plano a la superficie de accionamiento 230 de la
herramienta. En el ejemplo representado el ángulo de las superficies
de accionamiento con respecto al eje asciende a 45º.
En la figura 7 se muestra una vez más el
elemento de anillo 4 en una vista (a) en perspectiva y también en
una vista (b) desde abajo, representándose en la figura 7 c) en una
vista en sección lateral la constitución de un saliente que se
extiende radialmente hacia afuera como parte del cierre sin uso de
una herramienta. Como puede apreciarse, los segmentos cónicos 420 se
extienden hasta el lado frontal del elemento de anillo 4. La
configuración según la invención en el lado inferior, es decir, en
dirección a la herramienta, para los salientes 410 que se extienden
en sentido periférico se desprende de las ilustraciones de la figura
7 b) y c). Los salientes presentan cada uno de ellos en el lado
dirigido hacia la herramienta una leva 411 que está diseñada para
correr durante la operación de sujeción sobre una superficie de
cierre correspondientemente configurada de la herramienta. Partiendo
de la leva se encuentra dispuesta en ésta, en sentido contrario a
la dirección de giro, un alma horizontal 413 con la que, no estando
sujeta la herramienta, el saliente se apoya en un alma de arrastra
asociada 370; véase la figura 5. La superficie de frenado 411
representada en la figura 7 para transmitir un par de frenado de la
herramienta al elemento de anillo forma en el presente caso un
ángulo de 30º.
En las figuras 8 a) a d) se representa en
diferentes perspectivas la tapa 7 del dispositivo de fijación según
la invención. Como se desprende de la vista del lado inferior
(figura 8 c)), la tapa es de configuración sustancialmente plana en
su lado inferior, de modo que los elementos de fuerza centrífuga 5
se aplican a ella y, como se ha descrito, son guiados forzosamente
en dirección radial.
En la figura 9 se representan diferentes vistas
de la campana de protección 9. Ésta presenta en su lado inferior
unas clavijas 920 equidistantemente distanciadas en sentido
periférico, las cuales se extienden en dirección axial y pueden
enchufarse en agujeros conjugadamente dispuestos 260 de los
elementos de cierre 210 de la herramienta; véase la figura 1.
Ventajosamente, la tapa 9 puede estar construida en un plástico
transparente que sea elástico, con lo que el labio de sellado 910
puede estar conformado e integrado en la tapa. En la forma de
realización representada en la figura 9 la tapa está fabricada en un
material transparente y, en posición periférica contigua a las
clavijas, está conformado un respectivo resalto convexo 930 que
posee la función de una lente. Debido a su fijación en los
segmentos de cierre de la herramienta, estas lentes están dispuestas
de modo que admitan una visualización de la aplicación del
respectivo saliente 411 al segmento de cierre asociado 210, con lo
que se proporciona un control óptico de la posición de cierre entre
la herramienta y el dispositivo de fijación.
Como se ha descrito, los segmentos de cierre
configurados según la invención con la superficie de cierre que
coopera con el saliente del dispositivo de fijación para
proporcionar un acoplamiento por conjunción de forma pueden estar
configurados directamente en el cuerpo de la herramienta o bien en
un dispositivo portador que lleve la herramienta.
La figura 10 muestra un ejemplo de un
dispositivo portador de esta clase que está constituido de manera
análoga a la representada en la figura 1. La figura 10 a) muestra
aquí una vista en planta y las figuras 10 b) y c) muestran una
representación en sección a lo largo de las líneas
A-A y B-B, respectivamente. Para el
guiado axial de las levas 412 del elemento de anillo, véase la
figura 7, durante el proceso de sujeción y para el establecimiento
de un acoplamiento por conjunción de forma entre los salientes del
dispositivo de fijación y la superficie de cierre, la herramienta 2
presenta un respectivo segmento de cierre 210 que está equipado con
una superficie de cierre estructurada 220 en dirección al saliente
410 del elemento de anillo. Esta superficie de cierre 220 comprende
una primera rampa 230 que está formada al mismo tiempo como
superficie de accionamiento destinada a aplicarse a un alma de
arrastre 370 y que, por consiguiente, presenta un ángulo de 45º con
la horizontal y está configurada de manera que asciende axialmente.
Una vez alcanzado un máximo axial, la superficie desciende de nuevo
axialmente en una segunda rampa 240. Esta rampa presenta en la forma
de realización descrita un ángulo de 30º con la horizontal y sirve
de asiento de la superficie de frenado 411 de la leva 410; véase la
figura 5. El ángulo de la segunda rampa se mantiene más pequeño en
comparación con el de la primera rampa para que una herramienta
desgastada pueda desprenderse aún fácilmente del dispositivo de
fijación. Hay que tener en cuenta a este respecto que una
herramienta desgastada presenta en general un diámetro más pequeño,
de modo que, con un mismo consumo de fuerza en comparación con la
sujeción de la herramienta, se puede desarrollar por parte del
usuario un par de giro más pequeño para el desprendimiento de dicha
herramienta. Este inconveniente se compensa por la menor pendiente
de la segunda rampa.
La figura 11 muestra una forma de realización
del dispositivo de fijación de la invención que se arregla sin un
dispositivo de fuerza centrífuga, es decir que la fuerza de
funcionamiento para retener la herramienta se consigue solamente
por la aplicación oblicua de los órganos de arrastre 370 a la
superficie de accionamiento 230 del segmento de cierre 210 de la
herramienta. Al igual que en la primera forma de realización,
únicamente durante el funcionamiento, es decir, al girar el
dispositivo de fijación, se materializa un acoplamiento por
conjunción de forma según lo que entiende la invención. Únicamente
por la aparición de una fuerza axial adicional, provocada por las
almas de arrastre o por el dispositivo de fuerza centrífuga y las
almas de arrastre, se puede mantener la herramienta en forma segura
sobre su soporte. Para mantener la herramienta en la posición de
cierre en una situación de funcionamiento de reposo del dispositivo
de fijación se han previsto varios muelles 13 que se apoyan en la
tapa 7 y presionan sobre segmentos horizontales 450 que se extienden
radialmente hacia adentro y en sentido periférico en el interior del
elemento de anillo 4. Dado que el resto de la constitución del
dispositivo de fijación mostrado en la figura 11 es sustancialmente
idéntica a la mostrada en la figura 1, se puede remitir al lector a
la primera forma de realización en lo que respecto al resto de la
constitución y al funcionamiento.
Las figuras 12 y 13 muestran una vista en planta
y una representación en sección, respectivamente, del dispositivo de
fijación mostrado en la figura 11, cabiendo remitirse en relación
con la figura 13 a los muelles 13 bien visibles en sección, los
cuales se aplican sobre los segmentos horizontales 450 y retienen
así el elemento de anillo, con lo que la herramienta 2 es mantenida
sobre su soporte 390.
Una herramienta configurada según la invención
puede llevarse a una posición de cierre con el dispositivo de
fijación según la invención haciendo que la herramienta con sus
segmentos de cierre sea puesta en los huecos periféricos entre los
salientes del dispositivo de fijación, aquí del elemento de anillo,
y sea colocada sobre el soporte 390. La herramienta y el
dispositivo de fijación se mueven ahora una con relación a otro,
moviéndose, por ejemplo, la herramienta en sentido contrario a la
dirección de giro de la máquina herramienta cuando está
inmovilizado el dispositivo de fijación. Es de hacer notar a este
respecto que durante la operación de sujeción no tiene que ser
aplicada ninguna fuerza axial directa por parte del usuario. Al
proseguir el movimiento de giro, la leva del dispositivo de
fijación choca contra la primera rampa de la herramienta, lo que,
debido a la continuación del giro, tiene la consecuencia de que la
leva del saliente se mueva hacia arriba sobre la primera rampa de la
herramienta, con lo que el elemento de anillo se desplaza axialmente
de la misma manera. Una vez alcanzado el punto situado axialmente a
mayor altura de la superficie de cierre de la herramienta, la leva
corre sobre la segunda rampa hacia abajo debido a la fuerza de
muelle axialmente actuante, con lo que la leva viene a quedar
situada dentro de una cavidad radialmente abierta hacia adentro que
está formada por la segunda rampa y el alma del segmento de cierre;
véase la figura 5. Esta posición de las levas con relación a los
elementos de cierre en la posición de cierre corresponde a un
acoplamiento por conjunción de forma que es asegurado, como se ha
descrito, por la aparición de las fuerzas de funcionamiento
axialmente dirigidas.
- 1
- Dispositivo de fijación
- 2
- Herramienta, dispositivo portador para cuerpos de herramienta
- 3
- Elemento de base
- 4
- Elemento de anillo
- 5
- Elemento de fuerza centrífuga
- 6
- Muelle
- 7
- Tapa
- 8
- Tornillos
- 9
- Campana de protección
- 10
- Tuerca
- 11
- Husillo
- 12
- Dispositivo portador
- 13
- Muelle
- 210
- Segmento de cierre
- 220
- Superficie de cierre
- 230
- Superficie de accionamiento, primera rampa
- 240
- Superficie de frenado, segunda rampa
- 250
- Alma
- 260
- Alojamiento
- 310
- Taladro roscado
- 320
- Abertura
- 330
- Alma de segmento cilíndrico
- 340
- Parte de manguito
- 350
- Fondo
- 355
- Rebajo
- 360
- Brida
- 370
- Alma de arrastre
- 372
- Superficie de accionamiento
- 380
- Superficie lateral plana
- 390
- Soporte
- 410
- Saliente
- 411
- Superficie de frenado
- 412
- Leva
- 413
- Alma horizontal
- 420
- Segmento cónico
- 430
- Ranura
- 440
- Junta
- 450
- Segmento horizontal, segmento de brida
- 510
- Superficie cónica
- 520
- Superficie límite superior
- 530
- Superficie límite interior
- 540
- Superficie lateral
- 710
- Avellanado
- 720
- Ranura
- 730
- Junta
- 910
- Labio de sellado
- 920
- Clavija
- 930
- Resalto
- 1110
- Cono anular de la tuerca
Claims (26)
1. Dispositivo de fijación (1) para una máquina
herramienta destinado a cooperar con una herramienta (2) que
presenta un cuerpo de herramienta de forma de disco circular con una
abertura central, con un medio para transmitir un par de
accionamiento a la herramienta (2) y con al menos un saliente (410)
de un cierre maniobrable sin herramienta, mediante el cual el
dispositivo de fijación (1) se puede unir de forma soltable con la
herramienta (2), aplicándose en la posición de cierre el al menos un
saliente (410) del dispositivo de fijación (1) sobre una superficie
de cierre asociada (220) de la herramienta (2) y estando el cuerpo
de la herramienta axialmente asegurado y sujeto en forma solidaria
en rotación, y estando dispuestos el al menos un saliente (410) y un
soporte (390) del dispositivo de fijación (1) para la herramienta
(2) de manera que pueden desplazarse axialmente uno con relación a
otro, caracterizado porque el medio (220, 230) para
transmitir un par de accionamiento presenta al menos un órgano de
arrastre (370) con una superficie de accionamiento (372) que se
extiende inclinada hacia el eje de giro, aplicándose la herramienta
(2) a la superficie de accionamiento (372).
2. Dispositivo de fijación según la
reivindicación 1, caracterizado por varios órganos de
arrastre rígidamente unidos por el soporte, los cuales están
dispuestos en posiciones periféricamente distanciadas, aplicándose
cada órgano de arrastre (370) con su superficie de accionamiento
(372) a una superficie de accionamiento asociada (230) de la
herramienta (2) y estableciéndose así un acoplamiento por conjunción
de forma.
3. Dispositivo de fijación (1) para una máquina
herramienta destinado a cooperar con una herramienta (2) que
presenta un cuerpo de herramienta de forma de disco circular con una
abertura central, con un medio (220, 230) para transmitir un par de
accionamiento a la herramienta (2) y con al menos un saliente (410)
de un cierre maniobrable sin herramienta, mediante el cual el
dispositivo de fijación (1) puede unirse en forma soltable con la
herramienta (2), aplicándose en la posición de cierre el al menos un
saliente (410) del dispositivo de fijación (1) sobre una superficie
de cierre asociada (220) de la herramienta (2) y estando el cuerpo
de la herramienta axialmente asegurado y sujeto en forma solidaria
en rotación, y estando dispuestos el al menos un saliente (410) y un
soporte (390) del dispositivo de fijación (1) para la herramienta
(2) de manera que pueden desplazarse axialmente uno con relación a
otro, pudiendo ser bloqueado el recorrido de desplazamiento axial
por un dispositivo de fuerza centrífuga, caracterizado porque
el dispositivo de fuerza centrífuga presenta al menos un elemento
de fuerza centrífuga (5), solicitado radialmente hacia afuera por un
medio de fuerza (6), y un medio (4) que transfiere la fuerza al al
menos un elemento de fuerza centrífuga (5) para generar una fuerza
axialmente dirigida destinada a aprisionar la herramienta (2) en el
dispositivo de fijación (1), ocupando el al menos un elemento de
fuerza centrífuga (5) una posición radial sustancialmente idéntica
tanto en una posición de funcionamiento de reposo como durante el
ataque de una fuerza centrífuga.
4. Dispositivo de fijación según la
reivindicación 3, caracterizado porque el al menos un
elemento de fuerza centrífuga (5) presenta una superficie cuneiforme
o cónica (510) radialmente exterior que discurre especialmente
formando un ángulo de 45 grados con el eje y que en una posición de
funcionamiento de reposo es aplicada por el medio de fuerza (6) a
una superficie cuneiforme o cónica asociada de un segmento
cuneiforme o cónico axialmente móvil (420) que está en unión
operativa con el al menos un saliente (2) del dispositivo de
fijación.
5. Dispositivo de fijación según la
reivindicación 4, caracterizado porque el elemento de fuerza
centrífuga (5) es inmóvil en dirección axial y el segmento
cuneiforme o cónico asociado (420) va guiado forzosamente en forma
inmóvil en dirección perpendicular al eje.
6. Dispositivo de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por un elemento de base
(3) que comprende el soporte (390) para la herramienta (2) y un
elemento de anillo introducible axialmente en la parte de base y
desplazable axialmente con relación a ésta, en cuya envolvente
exterior están dispuestos varios salientes periféricamente
distanciados y orientados en dirección radial hacia afuera.
7. Dispositivo de fijación según las
reivindicaciones 3 y 6, caracterizado porque en la envolvente
interior del elemento de anillo (4) están formados varios segmentos
cuneiformes o cónicos (420) periféricamente distanciados que
discurren en dirección radial hacia adentro y que están dotados de
una respectiva superficie de asiento dirigida radialmente hacia
adentro.
8. Dispositivo de fijación según las
reivindicaciones 1 y 6, caracterizado porque en la superficie
envolvente del elemento de anillo (4) están formados varios
segmentos de brida (450) periféricamente distanciados que discurren
radialmente hacia adentro y en los que se apoyan unos medios de
fuerza axialmente actuantes (13) para aprisionar la herramienta
entre el soporte (390) y el al menos un saliente (410) del
dispositivo de fijación.
9. Dispositivo de fijación según la
reivindicación 6, 7 u 8, caracterizado porque en el elemento
de anillo (3) está formado por dos segmentos de cuña, de cono o de
brida periféricamente contiguos (420, 450) un hueco periférico entre
éstos que abraza con acoplamiento por conjunción de forma a un alma
(330) unida rígidamente con el elemento de base y extendida a lo
largo del perímetro, la cual se prolonga en dirección axial y sirve
para proporcionar un montaje solidario en rotación del elemento de
anillo (4) con respecto al elemento de base (3) y una capacidad de
desplazamiento del elemento de anillo en dirección axial.
\newpage
10. Dispositivo de fijación según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque un saliente
(410) del dispositivo de fijación que está orientado en dirección
radial hacia afuera presenta una leva (412) que se extiende hacia la
máquina herramienta y que está dotada de una superficie de asiento
delantera y una superficie de asiento trasera, considerado en la
dirección de giro.
11. Dispositivo de fijación según la
reivindicación 10, caracterizada porque un alma (413) que
discurre horizontal y periféricamente se extiende desde la leva
(412) hasta un órgano de arrastre asociado (370) sobre el cual
descansa el saliente (410) cuando no está sujeta la herramienta.
12. Herramienta (2) con un cuerpo de herramienta
de forma de disco circular que presenta una abertura central para su
fijación a una máquina herramienta, con al menos una superficie de
cierre (220) de un cierre maniobrable sin herramienta, mediante el
cual la herramienta (2) puede unirse de forma soltable con un
dispositivo de fijación (1), especialmente un dispositivo de
fijación según una de las reivindicaciones 1 a 11, estando
dispuestos al menos un saliente (410) y un soporte (390) en el
dispositivo de fijación para la herramienta (2) de manera que pueden
desplazarse axialmente uno con relación a otro y aplicándose en la
posición de cierre el al menos un saliente (410) del dispositivo de
fijación (1) sobre la al menos una superficie de cierre (220) de la
herramienta y estando el cuerpo de la herramienta axialmente
asegurado y sujeto de manera solidaria en rotación,
caracterizada porque la al menos una superficie de cierre
(220) es proporcionada por un segmento (210) que se extiende en
dirección periférica y que presenta también un medio (230, 240) para
el guiado axial de una leva (412) del al menos un saliente (410) del
dispositivo de fijación (1) durante la operación de sujeción,
transmitiendo el medio (230, 240) una fuerza a la leva (412) durante
la operación de sujeción para variar la distancia axial entre el al
menos un saliente (410) y el soporte (390) del dispositivo de
fijación (1).
13. Herramienta según la reivindicación 12,
caracterizada porque el medio para guiar axialmente la leva
del dispositivo de fijación durante la operación de sujeción en la
dirección de giro presenta una primera rampa (230) configurada
oblicuamente con respecto al eje y, detrás de la primera rampa, una
segunda rampa (240) configurada oblicuamente con respecto al
eje.
14. Herramienta según la reivindicación 12 ó 13,
caracterizada porque la primera rampa (230) está realizada
adicionalmente como una superficie de accionamiento a la que se
aplica después de la operación de sujeción un órgano de arrastre
asociado (370) del dispositivo de fijación con su superficie de
accionamiento (372) para transmitir el par de accionamiento.
15. Herramienta según una de las
reivindicaciones 13 y 14, caracterizada porque la primera
rampa (230) presenta un ángulo de 25 a 45 grados en un plano
perpendicular al eje.
16. Herramienta según la reivindicación 15,
caracterizada porque la primera rampa (230) presenta un
ángulo de 30 grados en un plano perpendicular al eje y la segunda
rampa (240) presenta un ángulo \leq 30 grados en un plano
perpendicular al eje.
17. Herramienta según una de las
reivindicaciones 12 a 16, caracterizada porque el segmento
(210) presenta en su extremo, en sentido contrario a la dirección de
giro, un alma (250) que se extiende axialmente hacia el lado frontal
alejado de la máquina herramienta.
18. Herramienta según una de las
reivindicaciones 12 a 17, caracterizada porque están formados
unos segmentos que proporcionan superficies de cierre en un
dispositivo portador que está previsto en una abertura del cuerpo de
la herramienta y fijado a éste.
19. Procedimiento para sujetar sin herramienta
una herramienta (2) según una de las reivindicaciones 12 a 18 sobre
un dispositivo de fijación (1) para una máquina herramienta,
especialmente sobre un dispositivo de fijación (1) según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en donde la herramienta (2) y el
dispositivo de fijación son alineados axialmente y reunidos en una
posición de apertura del cierre y se establece por giro una posición
de cierre en la que al menos un saliente (410) del dispositivo de
fijación (1), orientado especialmente en dirección radial hacia
afuera, se aplica sobre una superficie de cierre (220) de la
herramienta (2) orientada especialmente en dirección radial hacia
adentro, de modo que el cuerpo de la herramienta queda sujeto en
forma axialmente asegurada y se establece un acoplamiento por
conjunción de forma entre el dispositivo de fijación (1) y la
herramienta (2), caracterizado porque, al girar la
herramienta (2) con relación al dispositivo de fijación (1), se
realiza una inversión del movimiento para variar la distancia axial
del al menos un saliente (410) del dispositivo de fijación a un
soporte (390) de la herramienta (2), generándose el desplazamiento
axial relativo a través de un movimiento puro de giro por medio de
una desviación de fuerza.
20. Procedimiento según la reivindicación 19,
caracterizado porque, durante el giro para establecer una
posición de cierre, una leva (412) es guiada automáticamente sobre
una superficie (220) con al menos dos rampas (230, 240) por medio de
un control de leva operativo entre la herramienta y el dispositivo
de fijación, elevándose axialmente el al menos un saliente del
dispositivo de fijación con respecto al soporte en contra de un
medio de fuerza mecánico y haciéndolo descender después
nuevamente.
\newpage
21. Procedimiento según la reivindicación 20,
caracterizado porque el guiado de la leva (412) sobre la
superficie (220) que actúa como dispositivo de control se efectúa
continuamente por efecto del movimiento de giro relativo entre la
herramienta y el dispositivo de fijación durante toda la operación
de sujeción.
22. Procedimiento según la reivindicación 20 ó
21, caracterizado porque, durante el giro, se guía una leva
(412) del dispositivo de fijación sobre una superficie de control
(220) de la herramienta.
23. Procedimiento según la reivindicación 20 ó
21, caracterizado porque, durante el giro, se guía una leva
de la herramienta sobre una superficie de control del dispositivo de
fijación.
24. Procedimiento según la reivindicación 20,
21, 22 ó 23, caracterizado porque con el descenso se consigue
un acoplamiento por conjunción de forma entre el dispositivo de
fijación y la herramienta.
25. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 20 a 24, caracterizado porque al anular la
sujeción de la herramienta para extraerla del dispositivo de
fijación se genera manualmente un giro relativo de la herramienta
con respecto al dispositivo de fijación que está dirigido en sentido
contrario a la dirección de sujeción, con lo que, a través de la
desviación de fuerza y por medio del guiado de la leva (412) sobre
la superficie de control (220), la herramienta y el dispositivo de
fijación son puestos fuera de engrane una con otro por anulación del
acoplamiento por conjunción de forma.
26. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 19 a 25, caracterizado porque durante el
funcionamiento se genera una fuerza que actúa en dirección axial y
que presiona la herramienta contra su soporte en el dispositivo de
fijación.
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