ES2925802T3 - Sujetador de herramienta de corte que tiene canal de fluido interno y superficie de apoyo de cabeza esférica - Google Patents

Abstract

Un sujetador de herramienta de corte (20) que tiene un eje de rotación (A) y está configurado para asegurar juntos y establecer una trayectoria fluida entre dos miembros de herramienta de corte (16, 18), mientras que también acomoda el desplazamiento angular y pivotante entre los dos. El sujetador (20) que comprende una cabeza (22) con al menos una abertura de cabeza (34) para emitir fluido, y un cuerpo (24) que se extiende desde la cabeza y tiene una abertura de cuerpo (50) para recibir fluido a ser emitido a través de la abertura de la cabeza (34). La cabeza (22) tiene una superficie de apoyo de cabeza esférica (30) con una zona de superficie de sellado esférica inferior (40). Al menos una parte de la superficie de apoyo de la cabeza esférica mira hacia el cuerpo, y la abertura de la cabeza desemboca en la superficie de apoyo de la cabeza esférica. La zona de la superficie del sello esférico inferior está ubicada axialmente entre el cuerpo y la abertura de la cabeza. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Sujetador de herramienta de corte que tiene canal de fluido interno y superficie de apoyo de cabeza esférica Campo de la invención

El objeto de la presente solicitud se refiere a un sujetador según el preámbulo de la reivindicación 1 y a una abrazadera de la herramienta de corte según el preámbulo de la reivindicación 8. Un ejemplo de tal sujetador y abrazadera se describe en el documento WO 2007/145649 A.

Antecedentes de la invención

Muchas herramientas de giro populares tienen un inserto de giro asegurado en una cavidad a través de una disposición de abrazadera rígida. Estas herramientas de giro tienen un tornillo de sujeción que tira y une la abrazadera a un cuerpo de la herramienta, de manera que la abrazadera, a su vez, asegura un inserto en una cavidad. El tornillo de sujeción normalmente tiene un cabezal con una superficie inferior del cabezal plano y un cuello elástico que se dobla para permitir un desplazamiento giratorio entre la abrazadera y el cuerpo de la herramienta. El desplazamiento o movimiento giratorio es ventajoso para mejorar el acoplamiento del inserto. Esto se logra mediante el movimiento de retroceso de la abrazadera rígida, mientras se tira del inserto hacia una cuña de la cavidad, y también mediante un movimiento descendente, hacia el cuerpo de la herramienta, mientras se empuja el inserto hacia la superficie de la base de la cavidad. La elasticidad del cuello (deformación elástica) se logra a través de una porción de cuello relativamente delgada que se extiende entre un cabezal y una rosca del tornillo de sujeción. Sin embargo, en estas herramientas, esta deformación elástica repetida se logra al precio de fuerzas de sujeción más bajas en comparación con las fuerzas de sujeción logradas con tornillos de sujeción 'estándar' que no requieren doblarse elásticamente. Además, se puede desarrollar una deformación plástica en el tornillo de sujeción que generalmente resulta en un desgaste acelerado. Aún más, estas herramientas normalmente no incluyen transporte de fluidos (por ejemplo, refrigerante), principalmente debido al complejo desplazamiento angular y/o movimiento giratorio.

El documento US7273331 describe una herramienta de giro con un inserto de giro asegurado en una cavidad a través de una disposición de abrazadera rígida. La herramienta de giro tiene un tornillo de sujeción que tira y une la abrazadera a un cuerpo de la herramienta, de manera que la abrazadera tira y asegura un inserto en una cavidad. El tornillo de sujeción tiene una superficie inferior del cabezal plano. La herramienta de giro también incluye el transporte de fluidos a través del tornillo de sujeción y a través de la abrazadera rígida. Sin embargo, la abrazadera rígida del documento US7273331 no puede empujar el inserto hacia abajo y proporcionar la sujeción ventajosa descrita anteriormente.

En resumen, los mecanismos de fijación actuales proporcionan al menos dos características. La primera se refiere a la libertad de movimiento rotacional del sujetador que, después del ajuste, puede recibir cualquier posición final de rotación. La segunda característica se refiere a la sujeción del inserto a través de la abrazadera que requiere un desplazamiento giratorio o angular entre el sujetador y la abrazadera.

Además de las características mencionadas anteriormente, la presente invención también proporciona transporte de fluidos, que se ha convertido en una característica deseada en el campo del giro en constante mejora. Aunque no es un requisito, la invención actual también puede proporcionar transporte de fluidos a alta presión (normalmente por encima de 70 BAR), lo que se considera una gran ventaja.

La presente invención proporciona las tres características - libertad de movimiento de rotación libre, desplazamiento giratorio y transporte de fluidos, con poco o ningún compromiso en cuanto a la rentabilidad y/o la vida útil de la herramienta.

La presente invención está destinada a superar y resolver respectivamente las desventajas y problemas antes mencionados.

Sumario de la invención

Con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente, la invención proporciona un sujetador según la reivindicación 1 y una abrazadera de la herramienta de corte según la reivindicación 8.

Las características opcionales ventajosas se proporcionan por las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

Para una mejor comprensión del objeto de la presente solicitud y para mostrar cómo se puede llevar a cabo la misma en la práctica, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista isométrica de una primera modalidad de un sujetador con un rebaje para el sellador; La Figura 2 es una vista lateral del sujetador de la Figura 1;

La Figura 3 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea MI-MI de la Figura 2;

La Figura 4 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea IV-IV de la Figura 2; La Figura 5 es una vista isométrica de una segunda modalidad de un sujetador con un colector de fluido;

La Figura 6 es una vista lateral del sujetador de la Figura 5;

La Figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VII-VII de la Figura 6; La Figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea VIII-VIII de la Figura 6; La Figura 9 es una vista isométrica de una tercera modalidad de un sujetador con un rebaje para el sellador y una superficie de alivio;

La Figura 10 es una vista lateral del sujetador de la Figura 9, y la Figura 10a es una vista ampliada de una parte de la Figura 10;

La Figura 11 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea XI-XI de la Figura 10;

La Figura 12 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea XII-XII de la Figura 10;

La Figura 13 es una vista en sección transversal ilustrativa tomada a lo largo de la línea XIII-XIII de la Figura 2 con el rebaje para el sellador y las rayas quitadas;

La Figura 14 es una vista isométrica de una herramienta de giro que incluye el sujetador de la Figura 1 y una abrazadera;

La Figura 15 es una vista superior de la herramienta de giro de la Figura 14;

La Figura 16 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea XVI-XVI de la Figura 15;

La Figura 17 es una vista isométrica de la abrazadera de la Figura 14;

La Figura 18 es una vista superior de la abrazadera de la Figura 17; y

La Figura 19 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea XIX-XIX de la Figura 18.

Donde se considere apropiado, los números de referencia pueden repetirse entre los dibujos para indicar elementos correspondientes o análogos.

Descripción detallada de la invención

En la siguiente descripción, se describirán varios aspectos del objeto de la presente solicitud. A efectos de explicación, se exponen configuraciones y detalles específicos con suficiente detalle para proporcionar una comprensión completa del objeto de la presente solicitud. Sin embargo, también resultará evidente para un experto en la técnica que el objeto de la presente solicitud se puede poner en práctica sin las configuraciones y detalles específicos presentados en la presente descripción.

Se llama la atención sobre las Figuras 14-16. De acuerdo con la presente modalidad, una herramienta de giro 10 incluye un inserto de giro 12 que está asentado en una cavidad 14. La herramienta de giro 10 tiene un acoplamiento de la herramienta de corte de transporte de fluido 96. Se entiende que los fluidos transportados pueden estar en forma de líquido, tal como refrigerante líquido o lubricante líquido. Alternativamente, el líquido transportado puede estar en forma de gas, tal como aire presurizado o MQL (Lubricante de Cantidad Mínima). De acuerdo con la presente modalidad, el acoplamiento de la herramienta de corte 96 incluye un cuerpo de la herramienta 18 y una abrazadera 16 que está acoplada al mismo a través de un sujetador 20. El inserto de giro 12 está asegurado en la cavidad 14 a través de la abrazadera rígida 16. La herramienta de giro 10 y, en consecuencia, el acoplamiento de la herramienta de corte 96, también incluye una disposición de transporte de fluido a través de la abrazadera 16, a través del sujetador 20 y del cuerpo de la herramienta 18. De acuerdo con la presente modalidad, el sujetador 20 está configurado para asegurar la abrazadera rígida 16 mientras transporta fluido internamente y permite el desplazamiento angular (rotatorio) y giratorio entre la abrazadera rígida 16 y el cuerpo de la herramienta 18. Permitir dicho desplazamiento angular y giratorio al mismo tiempo que se mantiene la presión del fluido y minimizar o evitar la fuga se logra mediante un acoplamiento esférico entre el sujetador 20 y la abrazadera 16.

Se llama la atención sobre las Figuras 1-13. El sujetador 20 es alargado y tiene un cabezal 22 y un cuerpo de sujetador 24 que se extiende desde el cabezal 22. El sujetador 20 tiene un eje de rotación A que se extiende en una dirección de alargamiento.

El cabezal 22 incluye una superficie periférica del cabezal 26 que se extiende entre el cuerpo del sujetador 24 y la superficie superior del cabezal 28.

La superficie periférica del cabezal 26 tiene una superficie de tope del cabezal esférico 30, que sirve como superficie de sellado cuando el sujetador 20 se asienta sobre una superficie de asiento esférica complementaria 92 de la abrazadera 16, como se describe más adelante. Se observa que cuando se usa a lo largo del texto para describir superficies, el término 'esférico' se relaciona con la forma de una esfera. En otras palabras, el término se relaciona con superficies que se encuentran en una esfera imaginaria (ver el círculo de referencia C en la Figura 13) y siguen, dentro de las tolerancias de producción, la forma esférica de la esfera. Se observa además que estas superficies esféricas no son esferas completas, y solo partes de una esfera, ya que, por ejemplo, la superficie de tope del cabezal esférico 30 tiene al menos una abertura y puede tener una ranura.

Al menos una porción de la superficie de tope del cabezal esférico 30 se extiende 360 grados alrededor del eje de rotación A. El cabezal 22 es más ancho que el cuerpo 24. En otras palabras, en cualquier sección transversal tomada a lo largo del eje de rotación A, el cabezal 22 tiene una dimensión mayor en una dirección perpendicular al eje de rotación A. La superficie de tope del cabezal esférico 30 es convexa hacia fuera. Al menos una porción de la superficie de tope del cabezal esférico 30 se orienta hacia el cuerpo del sujetador 24.

De acuerdo con una primera modalidad (Figuras 1-4), la superficie periférica del cabezal 26 incluye una superficie de sellado esférica superior 38 que sirve como medio de sellado, y específicamente como un sello principal, como se explicará a continuación. La superficie periférica del cabezal 26 incluye además un rebaje para el sellador 32 localizado axialmente sobre la superficie de sellado 38 que está configurada para acomodar un miembro de sellado 33. Por ejemplo, el miembro de sellado 33 puede ser una junta tórica de sellado (Figura 16) que puede estar hecha de un material elásticamente deformable, por ejemplo, caucho. El rebaje para el sellador 32 desemboca en la superficie esférica del cabezal 26. Generalmente, el miembro de sellado 33 sirve como medio de sellado, que puede configurarse para evitar fugas, si se usa como sello principal, o ayudar a prevenir fugas suplementarias menores cuando se usa como sello complementario o secundario. De acuerdo con la primera modalidad, el rebaje para el sellador 32 y el miembro de sellado 33 sirven como sello secundario. El rebaje para el sellador 32 está localizado más lejos del cuerpo 24, por encima de la superficie de tope del cabezal esférico 30.

De acuerdo con una segunda modalidad (Figuras 5-8), el cabezal 22 no incluye un rebaje para el sellador 32 y un miembro de sellado 33. La superficie periférica del cabezal 26 incluye la superficie de sellado esférica superior 38 que sirve como un sello principal y una superficie de alivio 42, como se describirá a continuación.

El cabezal 22 incluye al menos una abertura del cabezal 34 que, de acuerdo con la primera modalidad, es una salida del cabezal 34, a través de la cual sale el fluido. De acuerdo con las presentes modalidades, el cabezal 22 tiene exactamente cuatro salidas del cabezal 34. Durante los experimentos, se encontró que cuatro salidas 34 proporcionaban un buen equilibrio entre el flujo de fluido transferido (por ejemplo, refrigerante líquido) y la integridad/rigidez de la estructura para los tamaños de sujetador 20 que se probaron.

En la primera modalidad de las Figuras 1-4, la salida del cabezal 34 desemboca directamente a la superficie de tope del cabezal esférico 30. En esta modalidad, la superficie de tope del cabezal esférico 30 rodea completamente la salida del cabezal 34.

En la segunda modalidad de las Figuras 5-8, las salidas del cabezal 34 desembocan directamente en un colector de fluido del cabezal 36 formado en la superficie de tope del cabezal esférico 30. Cada salida del cabezal 34 por lo tanto desemboca indirectamente a la superficie de tope del cabezal esférico 30. El colector de fluidos del cabezal 36 comprende una ranura en la superficie periférica del cabezal 26 y está configurado para acumular o recoger fluidos temporalmente.

La superficie de tope del cabezal esférico 30 puede incluir una zona de la superficie de sellado esférica superior 38 y una zona de superficie de sellado esférica inferior 40, ambas localizadas respectivamente arriba y abajo (en una dirección axial paralela o a lo largo del eje de rotación A) las salidas del cabezal 34. Las zonas superior e inferior de superficie de sellado 38, 40 pueden estar separadas axialmente de las salidas del cabezal 34. Cada una de las zonas de superficie de sellado esférico superior e inferior 38, 40 descansa sobre una superficie esférica y está diseñada para actuar como un llamado amortiguador de tope, que proporciona un sellado fluido cuando el sujetador 20 se sella y se sujeta firmemente con respecto al cuerpo del sujetador 24, y entra en contacto de tope con una superficie esférica cóncava correspondiente de la abrazadera 16, como se describirá más adelante. Las zonas superior e inferior de la superficie de sellado esférico 38, 40 se extienden 360 grados alrededor del eje de rotación A.

La superficie periférica del cabezal 26 puede incluir además una superficie de alivio 42 que, de acuerdo con la primera y segunda modalidades, está localizada axialmente por encima de y puede conectarse con la zona de la superficie de sellado esférica superior 38. La superficie de alivio 42 puede extenderse circunferencialmente, es decir, extenderse 360° alrededor del eje de rotación A. La superficie de alivio 42 no está configurada para proporcionar un sello fluido. En modalidades en las que el cabezal 22 no incluye un rebaje para el sellador 32, debido a las fuerzas de tope, la superficie de relieve 42 puede diseñarse para actuar como una especie de límite, que define dónde comienza/termina el sellado de fluidos, por ejemplo, en un borde de la zona de la superficie de sellado esférica superior 38, o el rebaje para el sellador 32. La superficie de alivio 42 está configurada para reducir la fricción durante el asentamiento del sujetador 20, como se describe más adelante. En la primera modalidad, como se representa en la Figura 13, la superficie de alivio 42 está rebajada hacia dentro desde un círculo de referencia C que representa una extensión esférica imaginaria sobre la que se encuentran las zonas superior e inferior de superficie de sellado esférica 38, 40. Aunque puede que no lo parezca a partir de la Figura 13, en realidad la superficie de alivio 42 se produce de manera que se localiza ligeramente más hacia dentro que las zonas superior e inferior de la superficie de sellado esférico 38, 40. En la segunda modalidad, y como se ve mejor en la Figura 6, la superficie de alivio 42 también está rebajada hacia dentro desde el círculo de referencia C. Por lo tanto, la superficie de alivio 42 está rebajada hacia dentro en relación con la extensión esférica imaginaria C de una zona adyacente de superficie de sello esférica a la que está conectada la superficie de relieve 42. En una tercera modalidad, como se ve en las Figuras 10 y 12, la superficie de alivio 42 puede tener un contorno cilíndrico, aunque en su lugar puede seguir otra forma. En la tercera modalidad, la superficie de alivio está conectada a un borde inferior del rebaje para el sellador 32.

Se llama la atención sobre las Figuras 5-8. En la segunda modalidad, las salidas del cabezal 34 desembocan directamente en un colector de fluido del cabezal 36 que está formado en la superficie de tope del cabezal esférico 30 y desemboca en la misma. El colector de fluido del cabezal 36 puede comprender una ranura que se extiende alrededor de al menos una porción de la superficie periférica del cabezal 26 en una dirección perpendicular al eje de rotación A, pero a una altura por debajo de la porción más ancha del cabezal 20 en una vista perpendicular al eje de rotación A. En este ejemplo, las zonas superior e inferior de superficie de sellado 38, 40 están por lo tanto localizadas en cualquier lugar por encima y por debajo del colector de fluido superior 36 en una dirección paralela al eje de rotación A. El colector de fluido superior 36 puede extenderse a lo largo de al menos un sector de 90 grados en una sección transversal perpendicular al eje de rotación A de la superficie de tope del cabezal esférico 30 (Figura 13). De acuerdo con el presente ejemplo, el colector de fluido del cabezal 36 se extiende a lo largo de 360 grados y, por lo tanto, comprende una ranura que se extiende circunferencialmente alrededor de la superficie periférica del cabezal 26.

En la primera y segunda modalidades, para mantener un sello fluido entre el sujetador 20 y la abrazadera 16, las salidas del cabezal 34 y/o el colector de fluido del cabezal 36 están completamente localizados dentro de la superficie de tope del cabezal esférico 30 que está asentada sobre y se acopla, bajo presión, a una superficie de asiento esférica correspondiente 92 de la abrazadera 16, como se explicará a continuación. En otras palabras, de acuerdo con la primera y segunda modalidades, las salidas del cabezal 34 y/o el colector de fluido del cabezal 36 desembocan únicamente en la superficie de tope del cabezal esférico 30.

Se llama la atención sobre las Figuras 9 a 12 que muestran la tercera modalidad. De acuerdo con la tercera modalidad, la superficie periférica del cabezal 26 no incluye una zona de la superficie de sellado esférica superior 38 por encima de las salidas del cabezal 34, tal como se ve en las dos primeras modalidades. En la tercera modalidad, la superficie periférica del cabezal 26 incluye el rebaje para el sellador 32 configurado para acomodar el miembro de sellado respectivo 33 y estos sirven como un sello principal sobre la salida del cabezal 34. En una dirección axial a lo largo del eje de rotación A, la superficie de alivio 42 se extiende entre la salida del cabezal 34 y el rebaje para el sellador 32. La superficie de alivio 42 de la tercera modalidad está diseñada para facilitar la rotación del sujetador 20 en algunos casos. Dicho de otra manera, pueden desarrollarse fuerzas de alta fricción e interferir con el ajuste adecuado del sujetador 20 contra la superficie de asiento esférico 92 de la abrazadera 16. Por ejemplo, en algunos escenarios, para reducir los costos de producción, el asiento esférico 92, la superficie de tope del cabezal esférico 30, o ambos, podrían producirse con una calidad de superficie relativamente baja. En otros escenarios, también para mejorar la rentabilidad, estas superficies se producen con tolerancias de producción relativamente grandes. Como se observa mejor en las Figuras 9, 10 y 10A, la superficie de alivio 42 está rebajada hacia dentro desde la extensión esférica imaginaria, o círculo de referencia C, y desde la superficie de tope del cabezal esférico 30 a la que está conectada. Y mientras que la superficie de alivio 42 en las Figuras 9 y 10 se muestra como que tiene un contorno cilíndrico, se entiende que el contorno en su lugar puede seguir otra forma.

Se llama la atención a la Figura 13. Para ilustrar las posibles localizaciones y cuantificar los rangos de área de las características del cabezal 22 (por ejemplo, la salida del cabezal 34), se tomó una sección transversal esquemática del sujetador 20 a lo largo del eje de rotación A y a través de una de las salidas del cabezal 34. El sujetador 20 de la Figura 13 representa una versión de la primera modalidad de las Figuras 1-4 que está desprovisto del rebaje para el sellador 32. Las rayas se eliminaron de la sección transversal por razones de claridad. Además, se dibuja una esfera de referencia para representar la superficie de tope del cabezal esférico 30, como complementada o extendida a una esfera completa. En la sección transversal, la esfera de referencia aparece como un círculo de referencia completo C. Un eje lateral recto (horizontal) X interseca perpendicularmente el eje de rotación A en un centro SC del círculo de referencia C. En la Figura 13, el eje lateral X y el eje de rotación A divide el círculo de referencia C en cuatro cuadrantes o sectores iguales de 90 grados. De acuerdo con las presentes modalidades, al menos una porción de la superficie de tope del cabezal esférico 30 está localizada debajo del eje lateral X, o al menos en la mitad inferior del círculo de referencia C.

Como ejemplo, los siguientes párrafos se relacionan con el cuadrante inferior izquierdo del círculo de referencia C en la sección transversal de la Figura 13.

De acuerdo con algunas modalidades presentes, la salida del cabezal 34 aparece como dos puntos en el círculo de referencia C. Por lo tanto, la salida del cabezal 34 está representada por un sector definido por dos radios del círculo de referencia C, cada uno de los cuales se interseca con un punto respectivo del mismo. Por lo tanto, la salida del cabezal 34 se define en la presente descripción por un ángulo de salida del cabezal 0 de este sector. El ángulo de salida del cabezal 0 puede variar entre 5 y 70 grados. El ángulo de salida del cabezal 0 es preferentemente de 22 grados.

De manera similar, toda la superficie de tope esférica del cabezal 30 está representada en dicha sección transversal por un sector definido por el ángulo p de la superficie esférica del cabezal. El ángulo p de la superficie esférica del cabezal varía entre 15 y 65 grados. El ángulo p de la superficie esférica del cabezal es preferentemente de 43 grados.

De manera similar, la superficie de relieve 42 está definida por dos puntos de un sector que está definido por un ángulo de relieve a l. El primer punto se puede localizar en el eje lateral X. El ángulo de relieve a l es de al menos 3 grados. Preferentemente, el ángulo de relieve a l es 5. El extremo superior del rango del ángulo de relieve a l se ve afectado por los tamaños de sector de otras características en el cuadrante.

De manera similar, la zona superior de superficie de sellado esférico 38 está definida por dos puntos de un sector que está definido por un ángulo de sellado superior a2. De acuerdo con las pruebas, el ángulo de sellado superior a2 es de al menos 5 grados para lograr un sellado adecuado. Preferentemente, el ángulo de sellado superior a2 es de 11 grados. El extremo superior del rango del ángulo de sellado superior a2 se ve afectado por los tamaños de sector de otras características en el cuadrante.

De manera similar, la zona inferior de la superficie de sellado esférico 40 está definida por dos puntos de un sector que está definido por un ángulo de sellado inferior a3. El ángulo de sellado inferior a3 es de al menos 5 grados para lograr un sellado adecuado. Preferentemente, el ángulo de sellado inferior a3 es de 11 grados. El extremo superior del rango del ángulo de sellado inferior a3 se ve afectado por los tamaños de sector de otras características en el cuadrante.

De manera similar, un sector de la mitad del ancho del cuerpo del sujetador está definido por dos puntos de un sector que está definido por un ángulo de la mitad del ancho del cuerpo y. El ángulo de la mitad del ancho del cuerpo y representa la mitad del ancho del cuerpo. El punto inferior está localizado en el eje de rotación X. El ángulo de la mitad del ancho del cuerpo y es de al menos 15 grados para lograr un cuerpo de sujetador robusto 24 mientras también transporta fluido a través del mismo. Preferentemente, el ángulo y de la mitad del ancho del cuerpo es de 35 grados. El extremo superior del rango del ángulo de la mitad del ancho del cuerpo y se ve afectado por los tamaños de sector de otras características en el cuadrante.

La superficie superior del cabezal 28 puede ser plana. La superficie superior del cabezal 28 puede incluir una geometría de transferencia de torsión o disposición de conducción 44. La superficie superior del cabezal 28 puede incluir un rebaje de conducción que recibe la llave con una geometría de conducción tal como Torx o Allen.

El cuerpo del sujetador 24 tiene una superficie periférica del cuerpo 46. La superficie periférica del cuerpo 46 puede extenderse desde el cabezal 22 y puede terminar en una superficie inferior del cuerpo 48. La superficie periférica del cuerpo 46 se extiende desde la superficie periférica del cabezal 26. Específicamente, la zona inferior de sellado esférica 40 de la superficie de tope del cabezal esférico 30 puede conectarse con la superficie periférica del cuerpo 46 a través de una superficie de transición periférica cóncava. La superficie inferior del cuerpo 48 incluye una abertura del cuerpo 50 que desemboca en la misma. De acuerdo con las presentes modalidades, la abertura del cuerpo 50 es una entrada del cuerpo 50 y la superficie inferior del cuerpo 48 incluye exactamente una entrada del cuerpo 50.

El sujetador 20 puede incluir una rosca macho 52. La rosca macho 52 puede extenderse a lo largo de la superficie periférica del cuerpo 46 desde la superficie inferior del cuerpo 48 hacia el cabezal 22. La rosca macho 52 puede ser coaxial con el eje de rotación A

La superficie periférica del cuerpo 46 puede incluir un cuello 54. El cuello 54 puede ser cilíndrico y coaxial con el eje de rotación A. El cuello 54 puede extenderse desde la rosca macho 52 hasta la superficie periférica del cabezal 26. El cuello 54 está desprovisto de rosca.

El sujetador 20 incluye un canal de fluido del sujetador confinado o interno 56 que se extiende entre y está en comunicación de fluidos con la entrada del cuerpo 50 y la salida del cabezal 34. Por el contrario con un canal de fluido "externo" del tipo formado como una ranura en una superficie exterior de un elemento de herramienta, un canal de fluido interno comprende un lumen formado dentro del elemento de herramienta. El acoplamiento de la herramienta de corte 96 está configurado para proporcionar transporte de fluido a alta presión (normalmente por encima de 70 BAR).

El cuerpo de la herramienta 18 tiene una superficie periférica de herramienta 58 y un rebaje de abrazadera 60 que desemboca en la superficie periférica de herramienta 58 y está configurado para acomodar al menos una porción de la abrazadera 16, como se explicará a continuación. El rebaje de abrazadera 60 tiene una superficie periférica del rebaje de abrazadera 62 que puede ser cilíndrica. El rebaje de abrazadera 60 es más grande/más ancho que la abrazadera 16, lo que permite el movimiento de la abrazadera 16 durante el ajuste del sujetador 20. El rebaje de abrazadera 60 tiene además una superficie inferior del rebaje de abrazadera 64 que conecta con la superficie periférica del rebaje de abrazadera 62. En el presente ejemplo, el sujetador 20 es un tornillo. Por lo tanto, el rebaje de abrazadera 60 tiene un orificio roscado hembra 66 en el que se enrosca el sujetador 20. El orificio roscado 66 desemboca en la superficie inferior del rebaje de la abrazadera 64.

Las ventajas adicionales del acoplamiento esférico se relacionan con la ingeniería humana. En las modalidades actuales, el sujetador 20 es un tomillo y, por lo tanto, el desplazamiento angular se puede lograr en cualquier orientación de rotación alrededor del eje de rotación A. En otras palabras, la cantidad de vueltas del tornillo es independiente del desplazamiento angular. Por tanto, el operador no tiene que comprobar la cantidad de vueltas del tornillo para lograr dicho desplazamiento angular.

A este respecto, todavía otra ventaja que también se relaciona con la ingeniería humana, como se describirá más adelante, es que el transporte de fluido entre el tornillo 20 y la abrazadera 16 también es independiente de la cantidad de vueltas del tornillo. Aunque se requiere un ajuste adecuado del sujetador 20 para asegurar el sellado. Por lo tanto, en algunas modalidades, siempre que el tornillo 20 esté correctamente ajustado para evitar fugas, el fluido, tal como un refrigerante líquido o un lubricante líquido, se suministra al inserto de corte y/o pieza de trabajo, a través del tornillo 20 y la abrazadera 16, sin tener en cuenta la posición angular del tornillo 20 con relación a la abrazadera 16.

Se llama la atención sobre las Figuras 17-19. En una vista lateral de la misma, la abrazadera 16 puede tener forma de L invertida. La abrazadera 16 tiene una porción de sujeción alargada 68 que está conectada a una porción de base alargada 70. La abrazadera 16 tiene un extremo de abrazadera delantero 72 en la porción de sujeción 68. La porción de base 70 tiene una superficie periférica de abrazadera 76, un extremo superior de la abrazadera 73 y un extremo inferior de la abrazadera 74. La porción de base 70 también tiene un rebaje de recepción 77 que desemboca en la superficie periférica de la abrazadera 76 en el extremo superior de la abrazadera 73. Como se ve mejor en la Figura 19 y se describe más adelante, el rebaje de recepción 77 incluye una superficie de asiento esférica 92 complementaria a la superficie de tope del cabezal esférico 30.

La porción de sujeción 68 se extiende transversalmente a la porción de base 70. La porción de sujeción 68 está configurada para enganchar y tirar del inserto 12 dentro de la cavidad 14, asegurando en consecuencia el inserto 12 en la cavidad 14. Con ese fin, el extremo delantero de la abrazadera 72 tiene una forma de gancho que se acopla a un orificio del sujetador del inserto 78. La porción de sujeción 68 también está configurada para suministrar fluido hacia el inserto 12. La porción de sujeción 68 tiene una salida de porción de sujeción 80 que desemboca en el extremo delantero de la abrazadera 72. La porción de sujeción 68 también tiene un canal de porción de sujeción 82 que se extiende desde la salida de la porción de sujeción 80 hasta una entrada de la porción de sujeción 84, como se describirá más adelante.

La porción de base 70 puede incluir protuberancias de giro 86 en el extremo inferior de la abrazadera 74 o adyacente. Las protuberancias de giro 86 están configuradas para permitir dicho desplazamiento angular entre la abrazadera 16 y el cuerpo de la herramienta 18 alrededor de las protuberancias de giro 86 mientras se ajusta el sujetador 20 y se sujeta/asegura el inserto 12.

La porción de base 70 tiene además un orificio del sujetador 88 que desemboca en el extremo inferior de la abrazadera 74. El orificio del sujetador 88 tiene un eje del orificio del sujetador H. El orificio del sujetador 88 está configurado para acomodar el sujetador 20. Específicamente, el orificio del sujetador 88 es más ancho que el sujetador 20 y está configurado para permitir dicho desplazamiento angular, de manera que el sujetador 20 puede moverse y cambiar de orientación dentro de la abrazadera 16 con respecto al orificio del sujetador 88. Específicamente, el orificio del sujetador 88 incluye un área de desplazamiento generalmente anular 90 alrededor del cuello del sujetador 54 para permitir dicho desplazamiento angular.

El rebaje de recepción 77 es cóncavo hacia fuera. El rebaje de recepción 77 incluye una superficie de asiento esférica 92, sobre la cual se asienta la superficie de tope del cabezal esférico 30 cuando se ensambla la herramienta. La superficie de asiento esférica 92 tiene preferentemente un área superficial al menos tan grande como la porción inferior de la superficie de tope del cabezal esférico 30. La superficie de asiento esférica 92 tiene preferentemente el mismo radio que la superficie de tope del cabezal esférico 30. Por lo tanto, la superficie de tope del cabezal esférico 30, la superficie de asiento esférica 92 y el área de desplazamiento 90 en el orificio del sujetador 88 que permite el desplazamiento angular, juntos dan como resultado que el sujetador 20 y la abrazadera 16 formen una articulación de rótula.

La entrada de la porción de sujeción 84 desemboca en la superficie de asiento esférica 92 y tiene al menos la misma área superficial y preferentemente un área superficial mayor que la salida del cabezal 34. El orificio del sujetador 88 desemboca en la superficie de asiento esférica 92. De acuerdo con la presente modalidad, el rebaje de recepción 77 incluye un colector de fluido del rebaje 94 que desemboca en la superficie de asiento esférica 92. En una vista en planta de la superficie de asiento esférica 92 (Figura 18), el colector de fluido del rebaje 94 puede extenderse más de 180 grados en una dirección circunferencial con la entrada de la porción de sujeción 84 en su centro.

Además del llamado movimiento giratorio de la abrazadera 16 con respecto al cuerpo de la herramienta 18, la abrazadera 16 también se mueve hacia atrás, en una dirección que se aleja del inserto 12, y hacia abajo, hacia la superficie inferior del rebaje de la abrazadera 64.

De acuerdo con la modalidad que se muestra en la Figura 16, el sujetador 20 incluye un colector de fluido del cabezal 36 localizado debajo de un rebaje para el sellador 32 ocupado por un miembro de sellado 33. En una posición asegurada del inserto 12, el sujetador 20 y la abrazadera 16, como se ilustra por las flechas de flujo el fluido pasa desde el cuerpo de la herramienta 18 a través de la entrada del cuerpo 50, al canal de fluido del sujetador 56, a la salida de la cabeza 34, en el colector de fluido de la cabeza 36, a través de la entrada de la porción de sujeción 84, al canal de la porción de sujeción 82 y finalmente sale de la salida de la porción de sujeción 80.

En la posición asegurada, el sujetador 20 está apropiadamente ajustado. La superficie de tope del cabezal esférico 30 se asienta sobre la superficie de asiento esférica 92 y se apoya firmemente en la misma y proporciona, al menos debajo de las salidas del cabezal 34, el sello requerido.

Un conjunto de sujeción de herramienta de corte que comprende, en combinación, la abrazadera de la herramienta de corte (16) y el sujetador de la herramienta de corte (20) es adecuado para reemplazar las combinaciones correspondientes de abrazadera/sujetador de la técnica anterior en ciertos cuerpos de herramienta de giro existentes. Por lo tanto, el objeto de la presente solicitud contempla que la abrazadera (16) y el sujetador (20) presentes se empaqueten y/o comercialicen juntos.

Aunque el objeto de la presente solicitud se ha descrito con cierto grado de particularidad, debe entenderse que se podrían realizar diversas alteraciones y modificaciones sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sujetador de la herramienta de corte (20) que tiene un eje de rotación (A) y está configurado para asegurar juntos y establecer una trayectoria de fluido entre dos miembros de herramienta de corte (16, 18), mientras que también acomoda el desplazamiento angular y giratorio entre los dos, el sujetador (20) que comprende:

un cabezal (22) que comprende una superficie periférica del cabezal (26) que tiene al menos una abertura del cabezal (34) para la emisión de fluido; y

un cuerpo (24) que se extiende desde el cabezal (22) y que comprende:

una superficie periférica del cuerpo (46);

una abertura del cuerpo (50) para recibir el fluido que se emitirá a través de la abertura del cabezal (34);

un canal de fluido del sujetador interno (56) que se extiende al menos parcialmente a lo largo del eje de rotación (A) y en comunicación de fluidos con las aberturas del cabezal y del cuerpo (34,50); y medios de sellado superior (38, 32, 33) configurados para proporcionar un sellado fluido, los medios de sellado

superior (38, 32, 33) que se localizan en el cabezal (22), axialmente por encima de la abertura del cabezal (34) y lejos del cuerpo (24);

caracterizado porque:

la superficie periférica del cabezal (26) comprende una superficie de tope del cabezal esférico (30), en al menos una porción de la cual se orienta hacia el cuerpo (24);

la superficie de tope del cabezal esférico (30) comprende una zona de la superficie de sellado esférica inferior (40);

la abertura del cabezal (34) desemboca en la superficie de tope del cabezal esférico (30); y

la zona de la superficie de sellado esférico inferior (40) está localizada axialmente entre el cuerpo (24) y la abertura del cabezal (34).

2. El sujetador (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde: la superficie de tope del cabezal esférico (30) comprende un colector de fluido del cabezal (36); y la al menos una abertura del cabezal (34) desemboca indirectamente a la superficie de tope del cabezal esférico (30), a través del colector de fluido del cabezal (36), y preferentemente el colector de fluido del cabezal (36) se extiende circunferencialmente en 360 grados alrededor del superficie periférica del cabezal (26).

3. El sujetador (20) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde al menos una abertura del cabezal (34) desemboca directamente en la superficie de tope del cabezal esférico (30).

4. El sujetador (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde: el sujetador (20) es un tornillo que comprende una rosca macho (52) formada en la superficie periférica del cuerpo (46) y se extiende a lo largo del eje de rotación (A); y el cabezal (22) tiene un dispositivo de accionamiento (44); y preferentemente el sujetador (20) incluye además un cuello no roscado (54) que se extiende entre el cabezal (22) y la rosca macho (52), a lo largo del eje de rotación (A).

5. El sujetador (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde: los medios de sellado (38, 32, 33) comprenden una zona de la superficie de sellado esférica superior (38) formada en la superficie de tope del cabezal esférico (30), y preferentemente la superficie periférica del cabezal (26) comprende además una superficie de alivio (42) que reduce la fricción que se extiende circunferencialmente conectada a la zona de la superficie de sellado esférica superior (38); y la superficie de alivio (42) está rebajada hacia dentro desde una extensión esférica imaginaria (C) de la superficie de tope del cabezal esférico (30).

6. El sujetador (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde: la superficie periférica del cabezal (26) comprende además una superficie de alivio (42) que reduce la fricción que se extiende circunferencialmente, localizada sobre la abertura del cabezal (34) lejos del cuerpo (24); y en donde la superficie de alivio (42) está rebajada hacia dentro desde una extensión esférica imaginaria (C) de la superficie de tope del cabezal esférico (30).

7. El sujetador (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde: los medios de sellado (38, 32, 33) comprenden un rebaje para el sellador que se extiende circunferencialmente (32) que está formado en la superficie periférica del cabezal (26) y comprende un miembro de sellado (33).

8. Una abrazadera de la herramienta de corte (16), que comprende:

una porción de base alargada (70) que tiene una superficie periférica de abrazadera (76) que se extiende entre un extremo superior de la abrazadera (73) y un extremo inferior de la abrazadera (74), y que comprende:

un rebaje de recepción (77) que desemboca en la superficie periférica de la abrazadera (76) en el extremo superior de la abrazadera (73), y

un orificio del sujetador (88) conectado al rebaje de recepción (77) y que desemboca en el extremo inferior de la abrazadera (74); y

una porción de sujeción alargada (68) que se extiende transversalmente desde la porción de base alargada (70), y que comprende:

un extremo delantero de la abrazadera (72); y

un canal de la porción de sujeción (82) que se extiende entre una entrada de la porción de sujeción (84) en comunicación de fluidos con el rebaje de recepción (77) y una salida de la porción de sujeción (80) en el extremo delantero de la abrazadera (72); caracterizado porque:

el rebaje de recepción (77) comprende una superficie de asiento esférica (92);

la entrada de la porción de sujeción (84) desemboca en la superficie de asiento esférica (92); y

el orificio del sujetador (88) desemboca en la superficie de asiento esférica (92).

9. La abrazadera de la herramienta de corte (16), de acuerdo con la reivindicación 8, que comprende además:

un colector de fluido del rebaje que se extiende circunferencialmente (94) formado en la superficie de asiento esférica (92) y en comunicación de fluidos con la entrada de la porción de sujeción (84).

10. La abrazadera de la herramienta de corte (16) de acuerdo con la reivindicación 9, en donde:

en una vista superior del rebaje de recepción (77), el colector de fluido del rebaje (94) se extiende más de 180 grados en una dirección circunferencial, con la entrada de la porción de sujeción (84) en su centro.

11. Un conjunto de sujeción de la herramienta de corte que comprende, en combinación:

el sujetador de la herramienta de corte (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7; y la abrazadera de la herramienta de corte (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.

12. Una herramienta de giro (10) que comprende:

un cuerpo de la herramienta (18) que tiene un rebaje de abrazadera (60) y una cavidad de inserción (14); una abrazadera de la herramienta de corte (16) que tiene un rebaje de recepción (77);

un inserto de giro (12) asegurado en la cavidad (14) por la abrazadera (16); y

el sujetador de la herramienta de corte (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que ocupa el rebaje de recepción (77) y asegurar la abrazadera de la herramienta de corte (16) al cuerpo de la herramienta (18).

13. Un acoplamiento de la herramienta de corte de transporte de fluido (96) que comprende:

un primer miembro de la herramienta de corte (18);

un segundo miembro de la herramienta de corte (16) que tiene un rebaje de recepción cóncavo (77) que comprende una superficie de asiento esférica (92); y

el sujetador (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 que asegura el segundo miembro de la herramienta de corte (16) y el primer miembro de la herramienta de corte (18) entre sí mientras se establece simultáneamente una trayectoria de fluido entre estos; en donde:

la superficie de tope del cabezal esférico (30) del sujetador (20) se apoya en la superficie de asiento esférica (92) del segundo miembro de la herramienta de corte (16); y

el sujetador y los miembros de la herramienta de corte están configurados de manera que los miembros de la herramienta

de corte están asegurados entre sí y la trayectoria del fluido entre estos establecida, sobre un rango de posiciones angulares relativas entre los dos miembros de la herramienta de corte (18, 16).

14. Una herramienta de giro (10) que comprende:

un cuerpo de la herramienta (18) que tiene un rebaje de abrazadera (60) y una cavidad de inserción (14); la abrazadera de la herramienta de corte (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 que ocupa el rebaje de abrazadera (60):

un inserto de giro (12) asegurado en la cavidad (14) por la abrazadera (16); y

un sujetador de la herramienta de corte (20) que ocupa el rebaje de recepción de la abrazadera (77) y asegura la abrazadera (16) al cuerpo de la herramienta (18).

15. Una herramienta de giro (10) que comprende:

un cuerpo de la herramienta (18) que tiene un rebaje de abrazadera (60) y una cavidad de inserción (14); el sujetador de la herramienta de corte (20) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7;

la abrazadera de la herramienta de corte (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 que ocupa el rebaje de abrazadera (60); y

un inserto de giro (12) asegurado en la cavidad del inserto (14) por la abrazadera de la herramienta de corte (16); en donde:

el sujetador de la herramienta de corte (20) ocupa el rebaje de recepción de la abrazadera (77) y asegura la abrazadera (16) al cuerpo de la herramienta (18);

la superficie de tope del cabezal esférico (30) se asienta sobre la superficie de asiento esférica (92);

la superficie de asiento esférica (92) y la superficie de tope del cabezal esférico (30) tienen el mismo radio; y la superficie de tope del cabezal esférico (30), la superficie de asiento esférica (92) y el área de desplazamiento (90) en el orificio del sujetador (88) permiten el desplazamiento angular entre el sujetador (20) y la abrazadera (16) formando de esta manera una junta de rótula.