ES2320986T3 - Mandril porta-herramientas con sistema de bloqueo. - Google Patents

Abstract

Mandril porta-herramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, del tipo taladradora, del tipo que comprende un cuerpo (2) destinado a ser fijado sobre un eje motor de la máquina, en el que están montadas varias mordazas (9) que se deslizan en unos mandrilados (8) que convergen hacia delante y que presentan cada uno una parte roscada (10) orientada hacia el exterior, estando una camisa (25) montada pivotante sobre el cuerpo (2) y que presenta una pared interior (26) que coopera con una tuerca (12) que está a su vez acoplada con la parte exterior roscada (10) de las mordazas (9), caracterizado porque el cuerpo (2) comprende, en su zona recubierta por la tuerca (12), un dentado periférico (30), y la tuerca soporta unos medios de bloqueo (35) que están destinados a ser introducidos en el dentado (30) del cuerpo (2) en la posición apretada del mandril, y que están destinados a ser accionados por la camisa (25) y porque la camisa (25) posee un movimiento angular relativo con respecto a los medios de bloqueo (35) entre una posición de desbloqueo en la que la camisa (25) arrastra en rotación la tuerca (12) y una posición de bloqueo en la que el mandril (1) está en su posición apretada.

Description

Mandril porta-herramientas con sistema de bloqueo.

La presente invención tiene por objeto un mandril porta-herramientas para el equipamiento de una máquina giratoria.

Mas precisamente, la presente invención se refiere a un mandril porta-herramientas destinado a equipar una taladradora.

Los mandriles porta-herramientas que se encuentran habitualmente comprenden un cuerpo destinado a ser fijado sobre un eje motor de la máquina, en el que se montan varias mordazas que se deslizan en unos escariados en convergencia hacia delante y que poseen cada uno una parte roscada orientada hacia el exterior, estando una camisa montada pivotante sobre el cuerpo y presentando una pared interior que coopera con una tuerca que está a su vez acoplada agarre con la parte exterior roscada de las mordazas.

Se describe un ejemplo de dicho mandril porta-herramientas en particular en el documento EP-618 029 a nombre del solicitante.

Los mandriles porta-herramientas del tipo citado anteriormente tienen la ventaja de permitir un apretado de una herramienta sin necesitar el empleo de una llave, evitando al mismo tiempo la apertura imprevista del mandril durante los trabajos de percusión en particular. Aunque estos mandriles son del todo satisfactorios en cuanto a su funcionamiento, adolecen sin embargo del inconveniente de integrar un gran número de piezas constitutivas. Por lo tanto tienen un precio de coste elevado y necesitan varias operaciones de montaje.

La presente invención tiene en particular como objetivo solventar los inconvenientes citados anteriormente proporcionando un mandril porta-herramientas cuyo número de piezas constitutivas es reducido para simplificar el montaje de este mandril.

Con este fin, según la invención, el mandril porta-herramientas del tipo citado anteriormente se caracteriza esencialmente porque el cuerpo comprende, en su zona recubierta por la tuerca, un dentado periférico, y la tuerca presenta unos medios de bloqueo que están destinados a ser introducidos en el dentado del cuerpo en posición apretada del mandril, y que están destinados a ser accionados por la camisa, y porque la camisa posee un movimiento relativo angular con respecto a los medios de bloqueo entre una posición de desbloqueo en la que la camisa arrastra en rotación la tuerca y una posición de bloqueo en la que el mandril está en su posición apretada.

Así, gracias a estas disposiciones, el mandril porta-herramientas posee unos medios de bloqueo que están montados directamente sobre la tuerca y son mandados por la camisa que es a su vez manipulada directamente por el operario.

Ventajosamente, los medios de bloqueo comprenden por lo menos una primera hoja de resorte que está montada fija angularmente sobre la tuerca y que presenta un extremo libre que forma un resalte a través de un vaciado practicado en la tuerca para alcanzar, en la posición apretada del mandril, el dentado del cuerpo.

En un modo preferido, los medios de bloqueo comprenden por lo menos una segunda hoja de resorte que presenta un extremo libre provisto de un relieve que coopera respectivamente en las posiciones de desbloqueo y bloqueo de la camisa, con una primera y una segunda depresiones practicadas en esta camisa.

Preferentemente también, las primera y segunda hojas de resorte son solidarias de un anillo soportado por la tuerca e inmovilizado en rotación sobre esta tuerca por medio de por lo menos dos patas que penetran en unas partes complementarias practicadas en la tuerca.

Preferentemente, la camisa comprende por lo menos una parte vaciada en la que se aloja el extremo libre de la primera hoja de resorte, en la posición de desbloqueo de la camisa, para liberar este extremo libre fuera del dentado del cuerpo.

También de forma preferida, la camisa comprende por lo menos dos dedos que cooperan con por lo menos dos muescas practicadas en la tuerca, estando centradas las muescas sobre el eje del mandril y siendo de una longitud superior a la de los dedos de la camisa, considerándose esta longitud en el sentido de arco de círculo según el cual se extienden estas muescas.

Ventajosamente, la diferencia de longitud entre las muescas de la tuerca y los dedos de la camisa está adaptada para que en la posición de desbloqueo de la camisa, los dedos se apoyen contra una de las caras de las muescas y el relieve de la segunda hoja de resorte se encuentre en la primera depresión, y que en la posición de bloqueo de la camisa, los dedos se apoyen contra la otra cara de las muescas y el relieve de la segunda hoja de resorte se encuentre en la segunda depresión.

Como variante, las patas del anillo se extienden radialmente y las partes complementarias practicadas en la tuerca comprenden por lo menos dos muescas.

En otra variante, las patas del anillo comprenden, cada una, una base que se extiende transversalmente con respecto al plano del anillo y dos pliegues que se extienden desde la base y sustancialmente hacia el exterior del anillo, encajándose las bases y los pliegues de forma elástica en las muescas de la tuerca en las que penetran los dedos de la camisa.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción, haciendo referencia a las figuras adjuntas que representan, a titulo de ejemplos no limitativos, dos de sus formas de realización.

La figura 1 es una vista en perspectiva explosionada de un primer modo de realización de un mandril según la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección longitudinal del mandril de la figura 1.

Las figuras 3 y 4 son unas vistas en sección transversal respectivamente según las líneas III-III y IV-IV de la figura 2, estando el mandril en posición de desbloqueo.

Las figuras 5 y 6 son unas vistas análogas a las de las figuras 3 y 4, estando el mandril en posición de bloqueo.

La figura 7 es una vista en perspectiva de los medios de bloqueo según un segundo modo de realización de la presente invención, listo para ser montado sobre la tuerca.

La figura 8 es una vista parcial ampliada de los medios de bloqueo de la figura 7.

La figura 9 es una vista análoga a la de la figura 3, de un mandril equipado con los medios de bloqueo representados en las figuras 7 y 8.

El mandril 1 representado en las figuras comprende un cuerpo 2 de forma general cilíndrica que presenta una pared posterior 3 en la que desemboca un orificio roscado 4 que está destinado a permitir la fijación del mandril sobre un eje roscado de una máquina giratoria (no representada en las figuras).

El cuerpo 2 es simétrico alrededor de un eje longitudinal X-X y se extiende entre la pared posterior 3 y una parte delantera 5 en la que se ha practicado asimismo un orificio cilíndrico destinado a recibir una herramienta tal como un taladro.

En el cuerpo 2 están practicados tres mandrilados 8 de eje Y-Y que forma un ángulo agudo con respecto al eje longitudinal X-X del cuerpo 2. Estos mandrilados sirven cada uno para guiar una mordaza 9 y convergen hacia la parte delantera 5 del cuerpo 2, de tal manera que el desplazamiento de las mordazas hacia delante se traduce en un acercamiento de las mordazas entre sí para permitir el apretado de una herramienta (no representada).

Por otra parte, la pared exterior de las mordazas 9 presenta, de manera conocida en sí misma, un roscado 10 que coopera con una tuerca roscada 12 para obtener el desplazamiento de las mordazas en un sentido o en otro en los mandrilados 8, siguiendo el sentido del arrastre en rotación de la tuerca 12.

La tuerca 12 está formada por un segmento cilíndrico delantero 13 y un segmento cilíndrico trasero 14 que tienen los dos el mismo diámetro interior, siendo superior el diámetro exterior del segmento trasero 14 al diámetro exterior del segmento delantero 13. La tuerca 12 presenta además una cara delantera 15 y una cara trasera 16 pertenecientes ambas a un plano sustancialmente transversal al eje X-X del cuerpo 2. La unión entre los segmentos delantero 13 y trasero 14 define una superficie 17 paralela a las caras delantera 15 y trasera 16.

Como lo muestra más particularmente la figura 2, el cuerpo 2 presenta una brida 18 sobre la que se apoya la tuerca 12 siguiendo su cara trasera 16. Esta tuerca 12 está bloqueada axialmente hacia delante por un circlip 19. Con el fin de facilitar la rotación de la tuerca 12 sobre el cuerpo 2, se han interpuesto, entre la cara trasera 16 de la tuerca 12 y la brida 18, una arandela 20 y un anillo provisto de unos rodamientos 21.

El mandril 1 presenta además una camisa 25 realizada por ejemplo en material sintético que está montada pivotante en rotación sobre el cuerpo 2 alrededor del eje X-X. Esta camisa 25 presenta una pared interior 26 que coopera con la tuerca 12 para arrastrar en rotación esta tuerca. La camisa 25 se extiende sustancialmente a lo largo de la totalidad del cuerpo 2, entre la pared posterior 3 y la parte delantera 5. Esta camisa está bloqueada axialmente sobre el cuerpo 2 mediante un enclavamiento 27 situado en la parte delantera. Con el fin de facilitar la manipulación por un operario, la camisa 25 presenta exteriormente un moleteado 28.

Según una característica de la invención, el cuerpo 2 comprende, en la zona recubierta por la tuerca 12, un dentado periférico 30 que se extiende hacia el exterior del mandril y paralelamente al eje X-X del cuerpo 2.

Según otra característica esencial de la presente invención, la tuerca 12 soporta unos medios de bloqueo 35 que están destinados a ser introducidos en el dentado 30 del cuerpo 2 cuando el mandril está en la posición apretada, y que están destinados a ser accionados por la camisa 25. Esta camisa posee un movimiento relativo angular con respecto a los medios de bloqueo 35 entre una primera posición o posición de desbloqueo (figuras 3 y 4) en la que la camisa 25 arrastra en rotación la tuerca 12 y una segunda posición o posición de bloqueo (figuras 5 y 6) en la que el mandril está en su posición apretada.

Como lo muestran más particularmente las figuras 3 y 5, la tuerca 12 presenta preferentemente tres muescas 37 que están repartidas regularmente angularmente y que desembocan hacia el exterior de la tuerca permaneciendo al mismo tiempo centradas sobre el eje X-X del mandril.

La pared interior 26 de la camisa 25 presenta preferentemente tres dedos 38 que forman un resalte hacia el interior del mandril. La longitud de las muescas 37 practicadas en la tuerca 12 es superior a la longitud de los dedos 38 de la camisa 25, considerada según el sentido del arco de círculo según la cual se extienden las muescas 37. Estas muescas 37 están delimitadas lateralmente por dos caras orientadas sustancialmente radialmente 40 y 41.

El movimiento relativo angular de la camisa 25 está así limitado por el apoyo de los dedos 38 contra la cara radial 40 de las muescas 37, en la posición de desbloqueo (figura 3), y contra la cara radial opuesta 41 de las muescas 37 en la posición de bloqueo de la camisa (figura 5).

Los medios de bloqueo 35 comprenden un anillo 45 desde el que se extienden una primera hoja de resorte 46 y una segunda hoja de resorte 47. El anillo 45 está montado solidario en rotación sobre la tuerca 12 y está fijado sobre éste mediante tres patas 50 que penetran en unas partes complementarias practicadas en la tuerca 12. Preferentemente se aplica el anillo 45 contra la superficie 17 de la tuerca 12.

En el primer modo de realización, las tres patas 50 se extienden radialmente hacia el interior del anillo 45 y las partes complementarias practicadas en la tuerca 12 comprenden tres muescas 37 en las que penetran también los dedos 38 de la camisa 25. Evidentemente, como variante, las tres patas 50 pueden estar alojadas en unas muescas distintas a las muescas 37.

Como lo muestran más particularmente las figuras 4 y 6, la primera hoja de resorte 46 y la segunda hoja de resorte 47 se extienden en oposición una de otra, por encima de la parte trasera 14 de la tuerca 12, situándose sobre un arco de círculo centrado sobre el eje X-X. La primera hoja de resorte 46 presenta un extremo libre 56 que está curvado en dirección al centro del mandril formando resalte a través de un vaciado pasante 55 practicado en la tuerca 12 para alcanzar, en la posición apretada del mandril 1, el dentado 30 del cuerpo 2.

La segunda hoja de resorte 47 presenta un extremo libre 57 que presenta un relieve 58 orientado hacia el exterior del mandril para cooperar, respectivamente en las posiciones bloqueada y desbloqueada de la camisa 25, con una primera depresión 60 y una segunda depresión 61 practicadas en la pared interior 26 de la camisa 25.

Por otra parte, la camisa 25 comprende, en su pared interior 26, una parte vaciada 63 que termina con una rampa 64 y en la que se aloja el extremo libre 56 de la primera hoja de resorte 46, en la posición de desbloqueo de la camisa 25, para liberar el extremo libre 56 fuera del dentado 30 del cuerpo 2, tal como se ha representado en la figura 4.

Se comprende por otra parte que la diferencia de longitud entre las muescas 37 de la tuerca 12 y los dedos 38 de la camisa 25 está adaptada para que en la posición desbloqueada de la camisa, tal como se ha representado en las figuras 3 y 4, los dedos 38 se apoyan contra la cara radial 40 de las muescas 37 mientras que el relieve 58 de la segunda hoja de resorte 47 está alojado en la primera depresión 60, mientras que en la posición bloqueada de la camisa 25, tal como se ha representado en las figuras 5 y 6, los dedos 38 de la camisa se apoyan contra la otra cara radial 41 de las muescas 37 mientras que el relieve 58 de la segunda hoja de resorte 57 está alojado en la segunda depresión 61 de la camisa 25.

Preferentemente, tal como se ha representado en la figura 1, el anillo 45 presenta además otra hoja de resorte idéntica a la primera hoja de resorte 46 y situada diametralmente opuesta a esta hoja de resorte 46. Así, la presencia de dos hojas de muelle 46 desplazadas 180º permite cerciorarse que por lo menos uno de los extremos libres de estas hojas puede cooperar con el dentado 30 de la tuerca, sin correr el riesgo de enfrentarse a una interrupción del dentado debida a los mandrilados para las mordazas.

Así se comprende que en posición de desbloqueo, tal como se ha representado en las figuras 3 y 4, la camisa 25 arrastra en rotación la tuerca 12. En esta configuración, el extremo libre 56 no coopera con el dentado 30 del cuerpo 2 de tal manera que las mordazas 9 son arrastradas libremente en rotación bajo la acción de la camisa 25.

Por el contrario, cuando el mandril está en posición apretada, es decir cuando las mordazas entran en contacto con la herramienta insertada en el mandril, la resistencia de la tuerca 12 aumenta contra el arrastre en rotación por la camisa 25. Se produce entonces la rotación de la camisa 25 con respecto al conjunto constituido por la tuerca 12 y las hojas de resortes 46 y 47. Esta rotación relativa está limitada por la diferencia de longitud entre los dedos 38 de la camisa 25 y las muescas 37 de la tuerca 12. Entonces los dedos 38 se apoyan contra las caras radiales 41 de las muescas 37 mientras que el relieve 58, soportado por la segunda hoja de resorte 47 es liberado, por un efecto de flexión, fuera de la primera depresión 60 para alojarse en la segunda depresión 61. Simultáneamente, los extremos libres 56 de las primeras hojas de resortes 46 son flexionados hacia el interior del mandril de tal manera que estos extremos libres cooperan con el dentado 30 soportado por el cuerpo 2. Entonces se puede proseguir con el apretado del mandril hasta el máximo del par aplicable por el operario con un efecto de repiqueteo de las hojas de resorte 46 sobre el dentado 30 del cuerpo 2, que es audible por el operario. La cooperación entre los extremos libres 56 y el dentado 30 evita cualquier desbloqueo inesperado debido a las vibraciones provocadas durante una percusión.

Cuando se desea retirar de nuevo la herramienta fuera del mandril, basta con arrastrar la camisa 25 desde su posición de bloqueo hacia su posición de desbloqueo. Entonces la camisa 25 es arrastrada en sentido inverso al sentido precedente, lo que provoca el desplazamiento del relieve 58 hacia la primera depresión 60 y la liberación de los extremos libres 56 de las primeras hojas de resorte 46 fuera del dentado 30. Los dedos 38 de la camisa 25 se apoyan de nuevo contra la primera cara radial 40 de las muescas 37 soportadas por la tuerca 12. Cualquier rotación suplementaria de la camisa 25 produce la rotación de la tuerca 12 y por lo tanto el aflojado de las mordazas.

El segundo modo de realización representado en las figuras 7 a 9 difiere del primer modo de realización únicamente por la forma de las patas 50 que inmovilizan el anillo 45 sobre la tuerca 12. Las patas 50 presentan en este caso una base 65 que se extiende de forma sustancialmente transversal con respecto al plano del anillo 45, así como dos pliegues 66 y 67 que se extienden desde la base 65 en dirección al exterior del anillo 45. La base 65 y los pliegues 66 y 67 tienen una forma complementaria a la de las muescas 37 practicadas en la tuerca 12. Los dedos 38 de la camisa 25 están por lo tanto en este caso en contacto con los pliegues 66 y 67, siendo la longitud de los dedos 38 inferior a la altura de los pliegues.

El funcionamiento del conjunto es idéntico al funcionamiento descrito en el primer modo de realización.

Evidentemente, la invención no está limitada a los ejemplos descritos anteriormente, y se pueden aportar diversas modificaciones sin apartarse por ello del marco de la presente invención definido por las reivindicaciones.

Claims (9)

1. Mandril porta-herramientas para el equipamiento de una máquina giratoria, del tipo taladradora, del tipo que comprende un cuerpo (2) destinado a ser fijado sobre un eje motor de la máquina, en el que están montadas varias mordazas (9) que se deslizan en unos mandrilados (8) que convergen hacia delante y que presentan cada uno una parte roscada (10) orientada hacia el exterior, estando una camisa (25) montada pivotante sobre el cuerpo (2) y que presenta una pared interior (26) que coopera con una tuerca (12) que está a su vez acoplada con la parte exterior roscada (10) de las mordazas (9), caracterizado porque el cuerpo (2) comprende, en su zona recubierta por la tuerca (12), un dentado periférico (30), y la tuerca soporta unos medios de bloqueo (35) que están destinados a ser introducidos en el dentado (30) del cuerpo (2) en la posición apretada del mandril, y que están destinados a ser accionados por la camisa (25) y porque la camisa (25) posee un movimiento angular relativo con respecto a los medios de bloqueo (35) entre una posición de desbloqueo en la que la camisa (25) arrastra en rotación la tuerca (12) y una posición de bloqueo en la que el mandril (1) está en su posición apretada.

2. Mandril según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de bloqueo (35) comprenden por lo menos una primera hoja de resorte (46) que está montada fija angularmente sobre la tuerca (12) y que presenta un extremo libre (56) que forma un resalte a través de un vaciado (55) practicado en la tuerca (12) para alcanzar, en la posición apretada del mandril (1), el dentado (30) del cuerpo (2).

3. Mandril según la reivindicación 2, caracterizado porque los medios de bloqueo comprenden por lo menos una segunda hoja de resorte (47) que presenta un extremo libre (57) provisto de un relieve (58) que coopera respectivamente en las posiciones de desbloqueo y bloqueo de la camisa (25), con una primera (60) y una segunda (61) depresiones practicadas en la camisa (25).

4. Mandril según la reivindicación 3, caracterizado porque las primera (46) y segunda (47) hojas de resorte son solidarias de un anillo (45) soportado por la tuerca (12) e inmovilizado en rotación sobre esta tuerca (12) mediante por lo menos dos patas (50) que penetran en unas partes complementarias practicadas en la tuerca (12).

5. Mandril según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque la camisa (25) comprende por lo menos una parte vaciada (63) en la que se aloja el extremo libre (56) de la primera hoja de resorte (46), en la posición de desbloqueo de la camisa (25), para liberar este extremo libre (56) fuera del dentado (30) del cuerpo (2).

6. Mandril según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la camisa (25) comprende por lo menos dos dedos (38) que cooperan con por lo menos dos muescas (37) practicadas en la tuerca (12), estando las muescas (37) centradas sobre el eje (X-X) del mandril (1) y presentando estas una longitud superior a la de los dedos (38) de la camisa (25), considerándose esta longitud en el sentido del arco de círculo según el que se extienden estas muescas.

7. Mandril según la reivindicación 6, caracterizado porque la diferencia de longitud entre las muescas (37) de la tuerca (12) y los dedos (38) de la camisa (25) está adaptada para que en la posición de desbloqueo de la camisa (25), los dedos (38) se encuentran en apoyo contra una (40) de las caras de las muescas (37) y el relieve (58) de la segunda hoja de resorte (46) está en la primera depresión (60), y que en la posición de bloqueo de la camisa (25), los dedos (38) se apoyan contra la otra (41) de las caras de las muescas (37) y el relieve (58) de la segunda hoja de resorte (47) está en la segunda depresión (61).

8. Mandril según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque las patas (50) del anillo (45) se extienden radialmente y las partes complementarias practicadas en la tuerca (12) comprenden por lo menos dos muescas (37).

9. Mandril según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque las patas (50) del anillo (45) comprenden cada una, una base (65) que se extiende transversalmente con respecto al plano del anillo (45) y dos pliegues (66, 67) que se extienden desde la base (65) y sustancialmente hacia el exterior del anillo (45), encajándose las bases (65) y los pliegues (66, 67) de forma elástica en las muescas (37) de la tuerca en las que penetran los dedos (38) de la camisa (25).