ES2936520T3 - Dispositivo de atornillado con efecto de impacto - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo de accionamiento, en particular un dispositivo de accionamiento de base atornillada, que tiene un ancla con un eje de rotación para recibir una herramienta de accionamiento, un rotor exterior que está dispuesto de forma concéntrica al eje de rotación del anclaje y puede ser accionado en rotación por un motor, y un dispositivo de impacto desde el cual se puede introducir energía de impacto en el ancla. El inducido está montado en el rotor exterior por medio de elementos rodantes dispuestos circunferencialmente en el inducido de tal manera que se puede realizar un movimiento relativo entre el inducido y el rotor exterior en la dirección del eje de rotación y un par alrededor del eje. El eje de rotación se puede aplicar a la armadura desde el rotor exterior a través de los cojinetes de rodillos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de atornillado con efecto de impacto

La invención se refiere a un dispositivo de atornillado, en particular a un dispositivo de atornillado para cimentación roscada.

Los dispositivos de atornillado, en particular los dispositivos de atornillado para cimentación roscada, son conocidos en el estado de la técnica. El documento WO 2015 128048 A1 divulga un dispositivo para introducir cimentaciones roscadas en el suelo. El dispositivos de atornillado comprende un dispositivo de giro para atornillar la cimentación roscada y un dispositivo de impacto para generar una fuerza de impacto en la dirección de introducción de la cimentación roscada. Para la transmisión del par, el árbol de transmisión presenta aletas con pares de superficies de contacto, transmitiéndose a través de dichos pares de superficies de contacto el par del motor al árbol de transmisión. Los pares de superficies de contacto están configurados de tal manera que permiten un movimiento relativo entre el eje hueco y el eje motriz en la dirección de introducción durante un impacto. Los pares de superficies de contacto están dispuestos en un diámetro que es significativamente mayor que el diámetro de los dos ejes, es decir, el eje del motor y el eje de accionamiento. Si se desea reducir la carga mecánica sobre los pares de superficies de fricción, se sugiere aumentar el diámetro sobre el que están dispuestos los pares de superficies de contacto, en particular hasta 5 veces el diámetro del eje motriz.

La desventaja de una transmisión del par de este tipo es que se produce una fricción entre los pares de superficies de contacto, especialmente cuando el impacto se aplica en la dirección longitudinal y al mismo tiempo el par en la dirección circunferencial, lo que con el tiempo acaba por destruir la superficie de los pares de superficies de contacto.

Del documento AT315053 B se conoce un dispositivo de atornillado del tipo convencional.

Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención proporcionar un dispositivo de atornillado mejorado en comparación con la técnica anterior y que sea en particular menos sensible al desgaste.

Este objetivo se consigue mediante un dispositivo de atornillado según la reivindicación 1. Formas de realización preferentes del dispositivo de atornillado según la invención se deducen de las reivindicaciones dependientes.

El dispositivo de atornillado según la invención es en particular un dispositivo de atornillado para cimentaciones roscadas. El dispositivo de atornillado comprende una armadura con un eje de rotación para recibir una herramienta de atornillado. Además, el dispositivo de atornillado comprende un rotor exterior, que está dispuesto concéntricamente al eje de rotación de la armadura y puede ser accionado rotacionalmente por un motor. El dispositivo de atornillado tiene un dispositivo de impacto desde el que se puede aplicar una energía de impacto a la armadura. La armadura está montada en el rotor exterior a través de cuerpos rodantes dispuestos circunferencialmente sobre la armadura, de tal manera que se pueda realizar un movimiento relativo entre la armadura y el rotor exterior en la dirección del eje de rotación y por medio del rotor exterior se pueda aplicar a la armadura, alrededor del eje de rotación, un par en giro. El par se puede transmitir a través de los cuerpos rodantes.

Preferentemente, los cuerpos rodantes están dispuestos en ranuras, en particular en una pluralidad de ranuras, tanto en el rotor exterior como en la armadura. En la armadura pueden estar dispuestas varias ranuras paralelas entre sí. Por ejemplo, se pueden disponer 16 o 24 ranuras alrededor de la circunferencia de la armadura. Preferentemente, las ranuras están espaciadas uniformemente alrededor de la circunferencia. Las ranuras se realizan en una superficie exterior de la armadura. Las ranuras correspondientes están dispuestas en el rotor exterior en una superficie interior del rotor exterior. El número y la longitud de las ranuras del rotor exterior se corresponden con las ranuras de la armadura.

Puede haber uno o más cuerpos rodantes en cada una de las ranuras. Si hay varios cuerpos rodantes, están separados entre sí por elementos intermedios, como por ejemplo jaulas de rodamientos. De esta manera se minimiza la fricción. Las jaulas de los rodamientos son preferentemente macizas para que puedan transmitir la fuerza de impacto y como pista de rodadura tienen una superficie correspondiente a la superficie del rodamiento. Con un gran número de cuerpos rodantes por ranura, es decir, al menos dos rodamientos por ranura, el par a transmitir aumenta para el mismo tamaño de rodamiento.

En una realización preferente, los cuerpos rodantes están configurados como una bola. El radio o el diámetro de la bola es de manera preferente ligeramente menor que el radio que define la superficie de la ranura. De este modo, la bola puede deformarse ligeramente al estar sometida a una carga, es decir, normalmente no de forma plástica, y se ajusta así a la superficie de la ranura o a la pista de rodadura de la bola correspondientes.

En una forma de realización alternativa, los cuerpos rodantes están configurados como rodillos. Los rodillos tienen la ventaja sobre las bolas de que pueden transmitir un par mayor del rotor exterior a la armadura. En particular, los rodillos están configurados como rodillos cilíndricos. Para que el par se transmita a través de la superficie de rodadura de los rodillos, éstos están inclinados un ángulo a en un plano transversal al eje de rotación con respecto a la dirección radial. Así, en un sentido de giro se puede transmitir el par a través de la superficie de rodadura de los rodillos. En la dirección opuesta, el par se transmite a través de los platos laterales de los rodillos, pero esto es desventajoso en términos de desgaste. De este modo, los rodillos se ajustan de tal manera que transmiten el par a través de las superficies de rodadura en el sentido de rotación.

Las ranuras tienen preferentemente una dirección longitudinal en la que se produce el movimiento relativo entre la armadura y el rotor exterior. El movimiento relativo está limitado por la longitud de las ranuras, por lo que las ranuras de la armadura y del rotor exterior correspondientes tienen preferentemente la misma longitud. De este modo, los cuerpos rodantes ruedan sobre la superficie de las ranuras, es decir, sobre la pista de rodadura del rodamiento, en toda la longitud de la ranura cuando se desplazan desde una posición final en un extremo de la ranura hasta la posición final opuesta, en el otro extremo de la ranura. La dirección longitudinal es preferentemente paralela al eje de rotación de la armadura o del rotor exterior. Además, preferentemente no solo las ranuras correspondientes, sino todas las ranuras de la armadura y del rotor exterior tienen la misma longitud. La trayectoria del movimiento relativo entre la armadura y el rotor exterior está especificada y limitada por la longitud de las ranuras.

Alternativamente, la dirección de expansión principal de la ranura está inclinada un ángulo p. La ranura sigue teniendo una dirección principal de expansión paralela al eje de rotación; sin embargo, la ranura también tiene un componente adicional en la dirección circunferencial. Debido a una inclinación de este tipo, las ranuras tienen forma helicoidal. Este diseño de las ranuras permite aumentar o reducir la velocidad en caso de desplazamiento axial entre la armadura y el rotor exterior. El ángulo p presenta, preferentemente, un valor en el rango de unos pocos grados, en particular 1, 2 o hasta 5 grados. Preferentemente, el ángulo p está orientado de tal manera que el rebasamiento de la velocidad tiene lugar cuando se produce un impacto. De este modo, la velocidad de rotación aumenta durante la carrera y se reduce durante el posterior retroceso o movimiento hacia atrás de la armadura. De este modo, se consigue una velocidad angular de la armadura y, por lo tanto, de la herramienta de atornillado que pulsa de forma sincrónica con el mecanismo de impacto.

Por razones de montaje y de mantenimiento, el rotor exterior está preferentemente dividido. El paso está preferentemente en un plano transversal al eje de rotación e interseca las ranuras del rotor exterior. El rotor exterior se divide en una parte de rotor exterior y un anillo de cierre. Preferentemente, la longitud correspondiente de las ranuras está realizada en la parte exterior del rotor. Preferentemente, en el anillo de cierre solo se dispone una zona corta de las ranuras en dirección longitudinal. En una forma de realización preferente, el anillo de cierre tiene un chaflán circunferencial con un radio, que sirve como extremo de la ranura y, por tanto, como tope para los cuerpos rodantes. En el anillo de cierre, las ranuras individuales ya no están subdivididas. En consecuencia, la longitud de las ranuras del anillo de cierre es menor que el radio de los cuerpos rodantes. Preferentemente, el radio del chaflán circunferencial es igual o mayor que el radio de la superficie del cuerpo rodante, es decir, la superficie de rodadura. Preferentemente, la longitud de las ranuras limita la distancia disponible para el movimiento relativo entre el rotor exterior y la armadura. En una posición final, se sujeta el cuerpo rodante entre un extremo de la ranura de la armadura y un extremo opuesto de la ranura del rotor exterior. La segunda posición final está definida por los respectivos extremos opuestos de las ranuras de armadura o las ranuras externas del rotor.

En una forma de realización preferente, la parte exterior del rotor es de acero, mientras que el anillo de cierre es de aluminio. Preferentemente, el anillo de cierre está dispuesto de tal manera que sirve de tope para las bolas tras la introducción por impacto. De este modo, el anillo de cierre se sitúa en el extremo inferior del rotor exterior orientado hacia el suelo o hacia la herramienta de atornillado. Al usar un material más dúctil, tal como el aluminio, las bolas quedan protegidas de la deformación plástica o de la destrucción, lo que repercute positivamente en la capacidad de carga permanente del dispositivo. En lugar de aluminio, se pueden usar otros materiales más dúctiles que el material del cuerpo rodante.

Preferentemente, el dispositivo de atornillado tiene un elemento amortiguador entre un hombro axial en la armadura y un hombro axial en el rotor exterior. El hombro axial tiene una superficie de hombro que se extiende en dirección radial, es decir, el diámetro de la armadura y el del rotor exterior aumentan y disminuyen respectivamente. El elemento amortiguador está dispuesto entre el hombro axial en el diámetro exterior de la armadura y/o en el diámetro interior del rotor exterior. De este modo, el elemento amortiguador es capaz de absorber los impactos de la armadura sobre el rotor exterior. Preferentemente, el elemento amortiguador está dispuesto en la armadura en un lado del cojinete que está orientado en sentido contrario al portaherramientas. De este modo, el elemento amortiguador es capaz de absorber un retroceso, que se produce en la dirección opuesta al impulso de impacto después de que el impulso de impacto se haya aplicado a la armadura y a la herramienta de atornillado. Preferentemente, el elemento amortiguador está dimensionado de tal forma que se apoya a ambos lados entre los resaltes axiales antes de que los cuerpos rodantes alcancen su posición final, pero permite que los rodamientos y, por lo tanto, también la armadura o el rotor exterior alcancen entre sí sus rodamientos finales. En una forma de realización preferente, el elemento amortiguador está configurado como un elastómero, que está dispuesto como un disco circular en el diámetro exterior de la armadura. Alternativamente, el elemento amortiguador también puede estar conformado como elemento amortiguador de aceite o como elemento amortiguador de aire.

Preferentemente, entre la armadura y el rotor exterior está dispuesta una junta. La armadura o el eje de la armadura tienen preferentemente un diámetro mayor en la zona del cojinete en comparación con las secciones adyacentes de la armadura. En la zona del cojinete, el rotor exterior está configurado preferentemente como un cuerpo hueco con simetría rotacional, en particular como un cuerpo hueco en forma de cuenco, que está abierto en la dirección del portaherramientas. La zona en forma de cuenco del rotor exterior y la zona ampliada de la armadura se solapan de tal modo que los cuerpos rodantes se disponen entre la armadura y el rotor exterior en la zona de solapamiento. Preferentemente, el rotor exterior se cierra con la zona de apoyo en forma de cuenco en dirección al portaherramientas.

Para evitar o minimizar la entrada de polvo y suciedad, especialmente cuando se usa el dispositivo de atornillado, hay dispuesta una junta entre el rotor exterior y la armadura en el lado del cojinete orientado hacia la pieza de trabajo. La junta está configurada preferentemente como junta radial, en particular como junta radial de eje o como junta laberíntica. Preferentemente, la junta está dispuesta en el anillo de cierre del rotor exterior.

El portaherramientas de atornillado está preferentemente configurado para recibir una cimentación roscada, de tal modo que la cimentación roscada sirve como herramienta de perforación. Preferentemente, el soporte de la herramienta de atornillado tiene un núcleo que estabiliza la cimentación roscada desde el interior y sujeta la cimentación roscada de manera resistente a la torsión. El giro se realiza preferentemente en serie con la aplicación de la energía de impacto o al menos en momentos solapados con la aplicación de la energía de impacto. La energía de impacto también se puede aplicar a la cimentación roscada sin interrumpir el proceso de atornillado. Una vez aotrnillada, la cimentación roscada suele permanecer en el suelo como armadura de tierra. Para más detalles sobre los procedimientos de introducción a modo de ejemplo o los procedimientos de introducción que se pueden llevar a cabo con un dispositivo de atornillado según la invención, véase el documento WO 2015 128048 A1.

El dispositivo de atornillado según la invención puede aplicar un par de torsión y una energía de impacto a una herramienta de atornillado. Por herramienta de atornillado también se entenderá una herramienta de perforación, es decir, un taladro de tierra. Al atornillar una cimentación roscada, por ejemplo, el suelo alrededor de la cimentación roscada está esencialmente compactado. Al atornillar, se trata esencialmente de un atornillado por desplazamiento. Durante la perforación, en cambio, la sobrecarga se traslada fuera del pozo mediante una hélice. Con el dispositivo según la invención, también se puede llevar a cabo un proceso de perforación (impacto), de tal modo que la herramienta de atornillado es también una herramienta de perforación. La herramienta de perforación puede ser un tornillo de cimentación o un taladro convencional, especialmente un taladro para roca o piedra. Preferentemente, el dispositivo de atornillado está configurado de forma que pueda suspenderse de una cureña. A través de la cureña, el avance puede ejercerse sobre el dispositivo de atornillado en la dirección del eje de giro, es decir, en la dirección de introducción. Preferentemente, la velocidad de avance es ajustable, en particular en función de la altura de hélice de una hélice exterior de la cimentación roscada y/o de la velocidad de rotación de la armadura. La armadura o el rotor exterior están montados de forma giratoria en la cureña o mediante un soporte o una carcasa. Además, la cureña está montada de tal manera que pueda se desplazar en un dispositivo giratorio. El dispositivo de impacto también tiene un martillo, es decir, una masa, que también está montado en la cureña para que pueda moverse en un dispositivo giratorio. El motor para accionar rotacionalmente el rotor exterior también está fijado a la cureña. En una forma de realización, el motor es un motor eléctrico o un motor hidráulico. La cureña con el dispositivo de atornillado forma así un sistema de introducción.

La enseñanza según la invención se explica más detalladamente a continuación con referencia a las figuras. Se muestra:

Fig. 1 una representación tridimensional del dispositivo de atornillado según la invención

Fig. 2 vista en sección de un dispositivo de atornillado según la invención

Fig. 3 una vista en sección a lo largo del plano A-A de la figura 3

Fig. 4 vista en sección de un dispositivo de atornillado según la invención que incluye un cojinete

Fig. 5 una primera forma de realización de cuerpos rodantes según la invención

Fig. 6 una segunda forma de realización de cuerpos rodantes según la invención

Fig. 7 una vista en sección a lo largo de un plano radial a través de un par de cuerpos rodantes

Fig. 8 una tercera forma de realización de cuerpos rodantes según la invención

La figura 1 muestra una representación tridimensional de un dispositivo de atornillado 1 según la invención. Se muestra en sección un rotor exterior 40 para una mejor ilustración del dispositivo según la invención, de modo que se muestra un cojinete 50 según la invención. Un dispositivo de atornillado 1 según la invención comprende un dispositivo de impacto, que aquí se muestra en forma de un martillo 10. Se puede aplicar una energía de impacto a una armadura 30 a través del martillo 10. El martillo 10 golpea una cabeza 31 de la armadura 30. La armadura 30 está configurada como un eje con diferentes diámetros. La armadura se muestra aquí como un componente de una sola pieza, aunque un diseño de múltiples partes también que incluido en la enseñanza de acuerdo con la invención. El rotor exterior 40 está dispuesto concéntricamente a la armadura 30. El rotor exterior 40 puede ser accionado en rotación por un motor 20 durante el funcionamiento. El dispositivo de atornillado 1 tiene un eje longitudinal 2, que también sirve de eje de giro para la armadura 30 y el rotor exterior 40.

El motor 20 tiene un eje de salida 21 en el que está dispuesto un engranaje recto 22. Una rueda motriz 41 del rotor exterior 40 puede ser accionada por el engranaje recto 22. En la presente forma de realización, el rotor exterior 40 tiene forma de tambor. En la zona de la rueda motriz 41 tiene un diámetro mayor, que se continúa en un diámetro exterior menor con el mismo diámetro interior. En la figura, hacia la parte inferior hay una zona en forma de llave en la que tanto el diámetro interior como el exterior están agrandados. De este modo, se crea un espacio de montaje para el cojinete 50, a través del cual la armadura 40 se apoya en el rotor exterior 50. El rotor exterior 40 también tiene un anillo de cierre final 42, que está configurado como un componente separado y se atornilla al componente 45 del rotor.

La armadura tiene una zona con un diámetro exterior ampliado, que se denomina plato 32. El cojinete 50 está dispuesto en la zona del plato 32. Para ello, el plato 32 dispone de ranuras de armadura 54 dispuestas en la circunferencia exterior. Las ranuras de la armadura 54 están espaciadas uniformemente alrededor de la circunferencia de la armadura 30. Las ranuras de la armadura 54 se extienden en la dirección longitudinal de la armadura 30 y paralelas al eje longitudinal 2 o eje de giro. Tienen una sección transversal esencialmente semicircular y también redondeada en sus extremos. Una bola 52 está dispuesta como cuerpo rodante 51 en cada ranura 54 de la armadura.

Una cantidad correspondiente de ranuras de rotor 55 están dispuestas en el rotor exterior 40. Las ranuras del rotor 55 se extienden en la dirección longitudinal del rotor 40 y están espaciadas uniformemente en una superficie interior del rotor exterior 40 en la zona en forma de cuenco.

Las ranuras de la armadura 54 y las ranuras del rotor 55 sirven como superficies de rodadura para las bolas 52. En una realización, una bola 52 está dispuesta en cada par de ranuras consistentes en una ranura de inducido 54 y una ranura de rotor 55. Las ranuras 54 de la armadura y las ranuras 55 del rotor suelen tener la misma longitud. Esto limita el movimiento relativo en la dirección del eje longitudinal 2 entre la armadura 30 y el rotor exterior 40. Por razones de montaje así como de mantenimiento, el rotor exterior 41 tiene el anillo de cierre 42 en su extremo inferior o en el extremo orientado hacia el portaherramientas 33. Las ranuras del rotor 55 se extienden desde el componente del rotor 45 hasta el anillo de cierre 42. De este modo, las bandas de rodadura del lado del rotor también se extienden sobre el componente 45 del rotor y el anillo de cierre 42. En la forma de realización mostrada en la figura 1, las ranuras del anillo de cierre 42 no tienen un límite lateral. Más bien, el anillo de cierre tiene una fase con un radio que delimita las ranuras del rotor 55 en la dirección longitudinal y sirve de tope para las bolas 52. Dicha formación puede producirse de manera sencilla. Sin embargo, debe garantizarse que el anillo de cierre 32 y la fase 43 estén dimensionados de tal manera que las bolas individuales no puedan salir de la ranura correspondiente del rotor 55 cuando el rodamiento 50 esté montado.

A través del cojinete 50 descrito anteriormente, se pueden transmitir pares en ambas direcciones de rotación desde el rotor 20 a través del rotor exterior 40 a la armadura 30. La armadura 30 tiene un portaherramientas 33 para una herramienta de perforación. Como herramienta de perforación, aquí se muestra una cimentación roscada 60 en sección y por secciones. El receptáculo 33 está dispuesto en el extremo de la armadura 30 opuesto a la cabeza de la armadura 31. Esto permite que el motor transmita un par de torsión o un movimiento giratorio a la cimentación roscada 60 para que pueda atornillarse o desatornillarse del suelo.

Al mismo tiempo, el cojinete 50 permite introducir una energía de impacto desde el martillo 10 en la armadura 30 y, por lo tanto, a través del receptáculo 33 en la cimentación roscada 60. La trayectoria del impacto está limitada por el cojinete 50. Si se aplica una energía de impacto a la cimentación roscada 60, la energía se devuelve en sentido contrario en función de las condiciones del terreno. El tornillo de cimentación 60 prácticamente rebota en suelos duros y provoca un retroceso. Para amortiguar el retroceso, en el dispositivo de atornillado 1 se ha dispuesto un elemento amortiguador elástico 57. El elemento amortiguador 57 está configurado como un elastómero y está dispuesto concéntricamente al eje longitudinal 2 entre el plato 32 y un resalte en el componente 45 del rotor en un lado orientado hacia el dispositivo de impacto 10 o en dirección opuesta al receptáculo 33 de la herramienta.

Una junta radial 56 está dispuesta en el anillo de cierre 42. La junta radial 56 sella herméticamente contra el plato 32 de la armadura 30, impidiendo la entrada de polvo en el cojinete 50.

La figura 3 muestra una sección a lo largo del plano A-A de la figura 2. El rodamiento 50 tiene 16 bolas de rodamiento 52 dispuestas uniformemente en la circunferencia exterior de la armadura 30 o en la circunferencia interior del rotor exterior 40. Las bolas 52 están dispuestas en las correspondientes ranuras 54 de la armadura y 55 del rotor, que sirven de pistas de rodadura.

En la figura 4, además de la ilustración de la figura 2, se muestra esquemáticamente el dispositivo de atornillado 1, es decir, en particular el cojinete del martillo 10, la armadura 30 y el rotor exterior 40, en una carcasa que no se muestra. El martillo 10 está montado de forma que se puede mover en la dirección del eje longitudinal 2, de tal manera que se trata aquí de una guía lineal 11. Opcionalmente, el martillo 10 está asegurado frente a la rotación. La armadura 30 se apoya en la zona de la cabeza de la armadura 31 en un cojinete de la armadura 34. El cojinete de la armadura 34 permite tanto un movimiento de rotación de la armadura 30 alrededor del eje longitudinal 2 como un movimiento de traslación en la dirección del eje longitudinal 2. Se trata aquí, por ejemplo, de un casquillo de cojinete liso. El rotor exterior 40 está soportado adicionalmente por un cojinete de rotor 44. Tanto la guía lineal 11 como el cojinete de la armadura 34 y el cojinete del rotor 44 están dispuestos en una carcasa que no se muestra. El cojinete 44 del rotor está configurado como cojinete radial o cojinete pivotante. Junto con el cojinete 50 entre la armadura 30 y el rotor exterior 40, se proporciona un cojinete definido durante el funcionamiento. En funcionamiento, el cojinete 50, tal como se muestra en la figura 4, se encuentra en una posición final fuera de la acción del impacto debido a la resistencia causada por el suelo cuando se atornilla la cimentación roscada. Las bolas 52 están situadas en los topes de los respectivos extremos de las ranuras.

La figura 5 muestra una sección detallada del cojinete 50. La armadura 30 y el rotor exterior 40 se cortan en el plano A-A. Un radio r2, r2' de la superficie de las ranuras 54, 55 es mayor que un radio r1 de las bolas 52. El radio r2 de la superficie de la ranura del rotor 55 corresponde al radio r2' de la ranura de la armadura 54 en la forma de realización mostrada en la figura. Los extremos de la ranura en dirección longitudinal también presentan los radios r2 o r2'. Lo mismo se aplica al radio de la fase circunferencial 43 del anillo de cierre 42, que se muestra en la Fig. 7. Bajo carga, es decir, durante la transmisión del par así como de la energía de impacto, las bolas 52 se deforman de tal modo que el radio r1 en la zona de la superficie de contacto en las superficies con los radios r2 y r2' se alinean, es decir, el radio r1 aumenta en estas zonas. Debido a la deformación de las bolas 52 y a la coincidencia del radio de las pistas de rodadura en las ranuras 54, 55, se establece una presión superficial, la llamada presión superficial hertziana, en las superficies de contacto resultantes. Debido a la deformación de las bolas 52 se produce una presión superficial finita, que es por lo tanto inferior a un valor teórico para un contacto puntual sin deformación.

En la figura 7 se muestra un dibujo detallado de una sección en dirección radial. La figura 7 muestra la bola 52 en un tope final. De este modo, la armadura 30 y el rotor exterior 40 se encuentran también uno respecto del otro en una posición final en la dirección longitudinal. La bola se muestra en estado descargado, ya que el radio r1 no se ha ajustado a los radios r2 o r2' . Como se muestra en la figura 7, presentan la misma longitud, de tal modo que cuando las bolas se transfieren de un primer tope final al segundo tope final opuesto, se mueven con un movimiento de rodadura en ambas pistas de rodadura y no se produce ningún deslizamiento. Tal como se muestra en la figura 7, el cojinete 50 está esencialmente libre de juego en la dirección radial con respecto a la dirección longitudinal 2.

La figura 8 muestra una disposición de dos bolas 52 que forman el cuerpo rodante 51. Las bolas 52 están separadas entre sí por una jaula 58. Al usar dos bolas 52, se puede aumentar el área de transmisión del par, lo que reduce la presión de la superficie hertziana y permite transmitir un par mayor. La jaula 58 presenta escotaduras con una superficie esférica en los extremos opuestos. El radio de la superficie esférica r3 corresponde al radio r1 de las esferas 52. La jaula está hecha de un material resistente, especialmente de metal, para poder transmitir la energía del impacto sin daños, especialmente en la superficie esférica, y sin deformación plástica.

La figura 6 muestra una forma de realización alternativa en la que los cuerpos rodantes 51 están conformados como rodillos 53. Como puede verse en la sección a lo largo del plano B-B, los rodillos 53 son cilíndricos. Para transmitir un par aplicado al rotor exterior 40 en la dirección de la flecha, los rodillos 53 pivotan un ángulo a con respecto a la dirección radial. Esto significa que el par se transmite a través de las superficies de rodadura de los rodillos 53 o de las ranuras 54, 55 configuradas de manera correspondiente, y no a través de las paredes laterales de los rodillos 53 o de las ranuras 54, 55. Las ranuras 54, 55 prsentan una sección transversal triangular, tal como se muestra en la figura 6. Los rodillos 53 tienen un radio r4. Los extremos de las ranuras 54, 55, que forman el tope para el movimiento relativo de la armadura 30 y del rotor 40 entre sí, tienen un radio r5, no mostrado, que es mayor que el radio r4. El diseño es análogo al de las bolas 52 de la figura 7. La dirección de la flecha en la Fig. 6 representa la dirección de introducción. Al desenroscar, el par se transmite a través de las partes laterales de los rodillos 53, de modo que aquí se produce una fricción estática o por deslizamiento. Esto significa que se puede transmitir un par de giro menor en comparación con la fricción de rodadura en la dirección de introducción sin dañar la superficie de las ranuras 54, 55 y los rodillos 53. Los rodillos 53 tienen así la ventaja de que el par transmisible en una dirección es mayor que con las bolas, pero los pares transmisibles dependen de la dirección.

Lista de símbolos de referencia

1 Dispositivo de atornillado

2 Eje longitudinal

10 Martillo

11 Guía lineal

20 Motor

21 Eje de salida

22 Engranaje recto

30 Armadura

31 Cabeza de armadura

32 Plato

33 Receptáculo

34 Cojinete de armadura

40 Rotor externo

41 Rueda motriz

42 Anillo de cierre

43 Chaflán

44 Rodamiento del rotor

45 Componente del rotor

50 Cjinete

51 Cuerpos rodantes

52 Bola

53 Rodillo

54 Ranura de armadura

55 Ranura del rotor

56 Junta radial

57 Elemento amortiguador

58 Jaula

60 Cimentación roscada

r1 Radio de la bola

r2 Radio de la ranura de armadura

r2' Radio de la ranura del rotor

r3 Radio de la superficie esférica

r4 Radio del rodillo

a Inclinación del rodillo

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de atornillado (1), en particular dispositivo de atornillado para cimentación roscada, que presenta una armadura (30) con un eje de rotación para recibir una herramienta de atornillado, un rotor exterior (40), que está dispuesto concéntricamente con respecto al eje de rotación de la armadura (30) y que puede ser accionado en rotación por un motor (20), un dispositivo de impacto (10) con el que se puede aplicar una energía de impacto en la armadura (30),

caracterizado porque

la armadura (30) está montada en el rotor exterior (40) por medio de cuerpos rodantes (51) dispuestos circunferencialmente en la armadura (30), de tal manera que se puede llevar a cabo un movimiento relativo entre la armadura (30) y el rotor exterior (40) en la dirección del eje de rotación y puede aplicarse un par de giro alrededor del eje de rotación a la armadura (30) por medio del rotor exterior (40) a través de los cuerpos rodantes (51).

2. Dispositivo de atornillado (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque los cuerpos rodantes (51) están dispuestos en una pluralidad de ranuras (54, 55), tanto en el rotor exterior (40) como también en la armadura (30).

3. Dispositivo de atornillado (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque en cada una de las ranuras (54, 55) están dispuestos al menos dos cuerpos rodantes (51), que están separados entre sí por medio de una jaula de rodamientos (58).

4. Dispositivo de atornillado (1) según las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado porque las ranuras (54, 55) se extienden en dirección longitudinal paralela al eje de rotación.

5. Dispositivo de atornillado (1) según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado porque las ranuras (54, 55) están dispuestas oblicuamente y una primera componente direccional se extiende en la dirección longitudinal paralela al eje de rotación y una segunda componente direccional se extiende en la dirección circunferencial.

6. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque las ranuras (54, 55) del rotor exterior (40) están delimitadas, en un extremo que está orientado hacia la herramienta de atornillado, por un anillo de cierre (42).

7. Dispositivo de atornillado (1) según la reivindicación 6, caracterizado porque el anillo de cierre (42) presenta un chaflán circunferencial (43) con forma de sección transversal redonda, cuyo radio corresponde aproximadamente al radio del cuerpo rodante (51).

8. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque la trayectoria disponible para el movimiento relativo está limitada por la longitud de las ranuras (54, 55).

9. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los cuerpos rodantes (51) están configurados como bolas (52).

10. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los cuerpos rodantes (51) están configurados como rodillos (53).

11. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un elemento amortiguador (57) está dispuesto entre un resalte axial en la armadura (30) y un resalte axial en el rotor exterior (40).

12. Dispositivo de atornillado (1) según la reivindicación 11, caracterizado porque el elemento amortiguador (57) es un elastómero, un amortiguador de aceite o un amortiguador de aire.

13. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una junta (56) está dispuesta entre la armadura y el rotor exterior.

14. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la armadura (30) presenta un receptáculo de herramienta de atornillado para una cimentación roscada (60) como herramienta de atornillado.

15. Dispositivo de atornillado (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de atornillado (1) puede ser suspendido de una cureña.