ES2965369T3 - Elemento de inserción de sujeción para mordazas de sujeción de un mandril de sujeción, conjunto de elementos de inserción de sujeción y procedimiento para sujetar un componente dentado - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un inserto de sujeción (5) para las mordazas de sujeción (2) de un mandril de sujeción (1), que comprende segmentos de sujeción (4) configurados en varias piezas para fijar en las mordazas de sujeción (2). En cada segmento de sujeción (4) se sujetan dientes de sujeción (18) individuales, que en conjunto describen un contorno de engrane dentado (12) curvo, correspondiente al dimensionamiento de un componente dentado (13) a sujetar, los varios dientes de sujeción (18)) siendo recibido en el segmento de sujeción (4) con juego en dirección circunferencial. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Elemento de inserción de sujeción para mordazas de sujeción de un mandril de sujeción, conjunto de elementos de inserción de sujeción y procedimiento para sujetar un componente dentado

La invención se refiere a un elemento de inserción de sujeción para mordazas de sujeción de un mandril de sujeción conformado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 que presenta varios dientes de sujeción. La invención se refiere además a un procedimiento de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 13 para sujetar un componente dentado en su dentado, es decir, dentado exterior o interior. Se conoce un elemento de inserción de sujeción de este tipo a partir del documento DE 31 22 876 A1 y un procedimiento de este tipo a partir del documento DE 10207144 A1.

Se conoce, por ejemplo, un elemento de inserción de sujeción para un mandril de sujeción a partir del documento EP 1683596 B1. El elemento de inserción de sujeción conocido presenta un cuerpo base que está previsto para su conexión con una mordaza de sujeción de un mandril de sujeción. El cuerpo base está provisto de uno o más dientes de sujeción y presenta una superficie de apoyo como tope para una pieza de trabajo que se va a sujetar. En el caso del documento EP 1683596 B1, los dientes de sujeción se tienen que presionar en la pieza de trabajo mientras se desplaza el material.

El documento DE 31 22 876 A1 describe mordazas de agarre para mandriles de mordazas en máquinas herramienta conformados como mandriles de sujeción mecánicos o manuales. Las mordazas de agarre presentan cada una una mordaza de ajuste acoplada con un dispositivo de ajuste radial del mandril de mordazas con un dentado de sujeción para sostener una pieza de trabajo. En este caso, el dentado de sujeción está dispuesto en un elemento de inserción de sujeción separado que está insertado sin posibilidad de rotación en una guía axial de la mordaza de ajuste. El elemento de inserción de sujeción se puede sostener con un tornillo de modo que haya una holgura radial del elemento de inserción de sujeción. Se impide la torsión del elemento de inserción de sujeción mediante paredes laterales de una guía axial que guía el elemento de inserción de sujeción.

En el documento DE 38 10854 A1 también se describen elementos de inserción de garra de sujeción que están fijados de forma liberable a mordazas de sujeción de máquinas herramienta. Los elementos de inserción de garra de sujeción consisten, en este caso, en elementos rodantes que se pueden introducir en aberturas de alojamiento con su eje longitudinal paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo que se va a sujetar y que están soportados de forma rotatoria ahí mismo. Al mismo tiempo, los elementos de inserción de garra de sujeción están sustentados, con ajuste de forma, en dirección axial y transversal. Un tornillo de fijación con el que está fijado un elemento de inserción de garra de sujeción confiere holgura de movimiento al elemento de inserción de garra de sujeción. Una excentricidad entre el elemento de inserción de garra de sujeción y el tornillo de fijación, conjuntamente con una adaptación adecuada, debe procurar que el elemento de inserción de garra de sujeción siempre se ajuste automáticamente con los dientes de sujeción en dirección de la superficie de la pieza de trabajo al cerrar el mandril de sujeción.

El documento DE 102008 064 525 A1 divulga un procedimiento para conectar una mordaza de sujeción con un dispositivo de sujeción. En este caso, el dispositivo de sujeción presenta varios alojamientos de elemento de sujeción, en cada uno de los que se guía un elemento de sujeción con ayuda de una zona del alojamiento de elemento de sujeción que discurre de forma oblicua a la dirección de sujeción. El elemento de sujeción está compuesto por un soporte de mordaza de sujeción y una mordaza de sujeción, engranándose la mordaza de sujeción en una muesca del soporte de mordaza de sujeción y estando fijada adicionalmente por medio de una fijación con ajuste de forma.

Se conoce un mandril de sujeción adecuado para sujetar un componente dentado exteriormente a partir del documento DE 670330 A. El mandril de sujeción conocido es un mandril de tres mordazas para sujetar engranajes en los flancos de los dientes. Las tres mordazas de sujeción están provistas de superficies planas que forman las superficies laterales de un triángulo equilátero imaginario. En el caso del documento DE 670330 A, se usan tres portadientes que se engranan en el engranaje que se va a sujetar. Los portadientes están soportados en las mordazas del mandril de sujeción con ayuda de rodillos de modo que se puedan alinear de forma correspondiente con la forma triangular deseada.

Se conoce otro mandril de sujeción para engranajes a partir del documento DE 1 104 855 B. Este mandril de sujeción presenta dientes individuales que se engranan entre los dientes del engranaje que se va a sujetar. Por tanto, el número de dientes del mandril de sujeción corresponde al número de dientes del engranaje.

En el documento US 2.678.824 A también se describe un mandril de sujeción con dientes individuales que se engranan en el dentado de un engranaje que se va a sujetar. En este caso, los dientes individuales del mandril de sujeción se engranan en cada segundo hueco entre dientes del engranaje que se va a sujetar.

Para sujetar una pieza de trabajo dentada también está previsto un dispositivo de sujeción descrito en el documento US 2.543.117 A. En este caso, los elementos de inserción de sujeción dentados intercambiables están sostenidos cada uno con un tomillo individual que atraviesa un orificio alargado del elemento de inserción de sujeción y, por tanto, ofrece opciones de ajuste.

En los documentos CN 201389762 Y y CN 101508040 Ase divulgan mandriles de sujeción conformados como mandriles de cuatro mordazas para inmovilizar un engranaje. En este caso, se proporcionan opciones de ajuste mediante pernos de ajuste. En el documento RU 2069124 Ase divulga otro dispositivo para centrar y asegurar engranajes.

Distintos dispositivos conocidos utilizan dispositivos para sujetar engranajes que presentan rodillos que se engranan entre los dientes del engranaje que se va a sujetar. En este contexto, por ejemplo, se hace referencia a los documentos DD 19486 A1, DE 3443487 C2, DE 1808894 A y DE 7622766 U.

Además, se conocen dispositivos para sujetar engranajes dentados exteriormente, que presentan piezas que se pueden pivotar entre sí. En este contexto, por ejemplo, se hace referencia a los documentos US 2.445.184 A y EP 1 493518 A1.

En el documento EP 2 700 461 B1 se describe un dispositivo para sujetar una pieza de trabajo dentada exteriormente que está concebida, en particular, para su uso en una máquina de medición o de prueba. En este caso, los dentados de distintas piezas que se agarran entre sí están configurados de modo que se pueda adoptar una posición angular neutra en la que los flancos de diente de los distintos dentados no tengan ningún contacto entre sí.

El documento DE 102 07 144 A1 describe un procedimiento y un dispositivo para alojar piezas de trabajo de paredes delgadas, en forma de anillo o cilíndricas para su mecanizado. Están presentes al menos tres elementos de sujeción que actúan en dirección radial y al menos dos elementos de sujeción tangenciales.

La invención se basa en el objetivo de configurar, en particular, de forma eficaz y segura a nivel de procedimiento, la sujeción de componentes dentados exterior o interiormente en su dentado exterior o interior, incluso en condiciones de producción en serie.

Este objetivo se logra de acuerdo con la invención mediante un elemento de inserción de sujeción con los rasgos característicos de la reivindicación 1. El objetivo se logra igualmente mediante un procedimiento para sujetar un componente dentado exteriormente de acuerdo con la reivindicación 13. Las configuraciones y ventajas de la invención explicadas a continuación en el contexto del procedimiento de sujeción también se aplican de forma correspondiente al dispositivo, es decir, al elemento de inserción de sujeción, y viceversa.

La invención se basa en la consideración de que, al mecanizar componentes dentados exterior o interiormente fabricados en serie que se han sometido a un tratamiento térmico, se tienen que superar distintos desafíos. Por una parte, es concebible que mediante el tratamiento térmico se produzca una deformación, es decir, que los componentes pierdan su forma redondeada. Por otra parte, los dientes de los componentes pueden presentar una muesca en los flancos de diente. En particular, en una vista en planta radial en el dentado de la pieza de trabajo, los dientes se pueden proporcionar en forma de flecha. Además, el mecanizado tras el tratamiento térmico implica un redondeo de los componentes, teniéndose que sostener idealmente los componentes en el diámetro del círculo primitivo del dentado sin dañar los flancos de diente. Incluso en el caso de piezas blandas dentadas, es decir, piezas de trabajo que todavía no están endurecidas que se tienen que sujetar por el dentado desde el interior o bien desde el exterior, son concebibles desafíos durante la sujeción que se relacionan, por ejemplo, con una forma no ideal y no redondeada del círculo de corona de la pieza de trabajo.

Partiendo de estas consideraciones se propone un elemento de inserción de sujeción para mordazas de sujeción de un mandril de sujeción, que presenta un segmento de sostén construido en varias piezas que se va a fijar a una mordaza de sujeción, en el que están sostenidos dientes de sujeción individuales. En conjunto, los dientes de sujeción describen un contorno de engrane dentado curvado correspondiente al dimensionamiento de un componente dentado que se va a sujetar. En el caso de un componente dentado exteriormente, la curvatura del contorno de engrane es cóncava, en el caso de un componente dentado interiormente que se va a sujetar, convexa. En ambos casos esto significa, en particular, que las puntas de los dientes de sujeción, que se engranan en el dentado del componente, es decir, la pieza de trabajo, con forma en sección circular transversal, se sitúan en un círculo concéntrico con respecto a la pieza de trabajo.

La mayoría de los dientes de sujeción que se disponen en un mismo segmento de sostén, en particular, todos los dientes de sujeción, están alojados en el segmento de sostén con holgura en dirección circunferencial con respecto al mandril de sujeción. Siempre que en el segmento de sostén esté dispuesto con holgura un diente de sujeción individual, se proporciona al menos una holgura del diente en cuestión en dirección circunferencial del mandril de sujeción y, por tanto, también del componente que se va a sujetar. Por el contrario, en dirección axial del mandril de sujeción hay, como máximo, holgura en una medida subordinada.

En conjunto, para su uso con un mandril de sujeción de un tipo, en principio, conocido están previstos una pluralidad de elementos de inserción de sujeción, es decir, un conjunto de elementos de inserción de sujeción. En este caso, no todos los elementos de inserción de sujeción del conjunto están configurados necesariamente de forma similar. Más bien, en una configuración ventajosa, se puede diferenciar un primer subconjunto del conjunto de un segundo subconjunto. En este caso, el primer subconjunto comprende exclusivamente dientes de sujeción con holgura, mientras que el segundo subconjunto presenta exactamente un diente de sujeción sostenido sin holgura por cada elemento de inserción de sujeción. Si el segundo subconjunto está formado por tres elementos de inserción de sujeción, por consiguiente, hay exactamente tres dientes de sujeción fijados sin holgura que están previstos para engranarse en el dentado exterior del componente que se va a sujetar.

De un total de seis elementos de inserción de sujeción que están dispuestos en la circunferencia de la pieza de trabajo que se va a sujetar y que se tienen que asignar de forma alterna al primer y al segundo subconjunto, no todos los elementos de inserción de sujeción están necesariamente conformados de acuerdo con la reivindicación 1. En todos los casos, los elementos de inserción de sujeción que se tienen que asignar al primer subconjunto son elementos de inserción de sujeción que presentan los rasgos característicos de la reivindicación 1.

Los distintos elementos de inserción de sujeción están conectados, en particular, a las mordazas de sujeción del mandril de sujeción de modo que los tres dientes de sujeción fijados sin holgura estén distribuidos de forma uniforme, es decir, a distancias de 120°, en la circunferencia del componente. Todos los demás dientes de sujeción se alinean automáticamente durante la sujeción del componente. En una configuración típica, el primer subconjunto de elementos de inserción de sujeción también comprende exactamente tres elementos de inserción de sujeción. Por tanto, el conjunto es adecuado para su uso con un mandril de sujeción de seis mordazas de sujeción.

En lo que a los elementos de inserción de sujeción del segundo subconjunto se refiere, hay distintas opciones de configuración: De acuerdo con una primera variante posible, cada elemento de inserción de sujeción del segundo subconjunto comprende tres dientes de sujeción, sosteniéndose sin holgura el diente de sujeción central, mientras que los otros dos dientes de sujeción, es decir, laterales, del mismo elemento de inserción de sujeción se guían con holgura en dirección circunferencial. De forma alternativa, cada elemento de inserción de sujeción del segundo subconjunto comprende solo un diente de sujeción individual. Este se puede fijar, por ejemplo, sin holgura y de forma antirrotatoria en el segmento de sostén por medio de un contorno antirrotación de dos alas. En este caso, antirrotación se refiere al eje central del diente de sujeción de dos alas que también tiene una forma base cilíndrica.

Los dientes de sujeción de dos alas también son adecuados para guiarse con holgura en dirección circunferencial en el segmento de sostén. En este caso, cada ala del diente de sujeción está alojada en una cavidad del elemento de sostén más ancha, es decir, más expandida en dirección circunferencial del mandril de sujeción, que el ala, presentando tanto las alas como las cavidades asociadas una curvatura correspondiente a un círculo primitivo que está localizado a través de todas las alas de los dientes de sujeción. De esta forma, se proporciona tanto la capacidad de desplazamiento deseada como también el sostén antirrotación de los dientes de sujeción.

En general, es posible una sujeción suave de un componente dentado exteriormente o también de un componente dentado interiormente en su dentado, en tanto que varios elementos de inserción de sujeción, cada uno de los cuales presenta un contorno de engrane formado por dientes de sujeción individuales correspondiente al dimensionamiento del componente dentado exteriormente curvado de forma cóncava o, en el caso de un componente dentado interiormente, curvado de forma cóncava, se engranan con el dentado del componente que se va a sujetar, estando fijados exactamente, en conjunto, tres de los dientes de sujeción sin holgura en un elemento de inserción de sujeción, mientras que todos los demás dientes de sujeción se guían con holgura, a saber, con holgura en dirección circunferencial del mandril de sujeción, en los elementos de inserción de sujeción.

fLa curvatura cóncava o convexa del contorno de engrane de cada uno de los elementos de inserción de sujeción posibilita una adaptación, en particular, buena a la geometría del componente que se va a sujetar, en particular, un engranaje, sin usar para ello rodillos, como se describe a menudo en dicho estado de la técnica. Mediante la adaptación de la geometría del contorno de engrane al perfil del dentado exterior o interior del componente que se va a sujetar, es posible, además, un sostén, en particular, estable, y, al mismo tiempo, respetuoso con el material del componente en el mandril de sujeción.

El segmento de sostén de varias piezas, en el que los dientes de sujeción se sostienen sin holgura o con holgura definida, comprende, de acuerdo con una posible configuración, tres piezas de segmento superpuestas una sobre la otra firmemente conectadas entre sí, a saber, un segmento inferior previsto para descansar sobre un cuerpo base de una mordaza de sujeción, un segmento central que descansa sobre él, así como un segmento superior que cubre el segmento central, estando conformadas exclusiva y respectivamente escotaduras en el segmento central dispuesto en forma de sándwich entre los otros dos segmentos para recibir un diente de sujeción. Por tanto, cada una de las dos piezas de segmento exteriores, es decir, el segmento inferior y el segmento superior, sirve como tope axial con respecto a los dientes de sujeción, estando relacionada la dirección axial con el eje central del mandril de sujeción, así como del componente que se va a sujetar. En una configuración alternativa también es posible una construcción del segmento de sostén a partir de solo dos piezas o incluso una construcción de una pieza del segmento de sostén que guía los dientes de sujeción.

Los dientes de sujeción individuales pueden presentar una configuración triangular o en forma trapezoidal, es decir, la forma base de una cuña. La forma de cuña de los dientes, que, al menos en algunos casos, no están dispuestos rígidamente en el elemento de inserción de sujeción, favorece dicha flotación durante la sujeción, generándose una tracción hacia abajo contra un tope en dirección de la cuña. En este caso, la cuña, que se describe por el diente de sujeción, está dirigida contra el tope. Se ha demostrado que, en términos de tracción hacia abajo, es ventajoso que los flancos de los dientes de sujeción estén formados asimétricamente, en particular, en desniveles, encontrándose, por ejemplo, dos desniveles en cada flanco del diente de sujeción, lo que equivale a tres superficies separadas en entre sí en cada flanco.

En el caso de una configuración de diente asimétrica, la división del flanco de diente en superficies parciales individuales separadas mediante desniveles es significativamente diferente para el flanco de diente izquierdo que para el flanco de diente derecho. Así, es posible que una superficie parcial individual que se tiene que asignar al flanco de diente izquierdo tenga la misma forma que una de las superficies parciales del flanco de diente derecho, es decir, que haya una simetría parcial en la forma de diente. En particular, las secciones de flanco del diente de sujeción contiguas a la punta de diente pueden tener la misma longitud. Estas secciones de flanco se pueden configurar oblicuas de modo que describan planos que converjan delante de una de las superficies frontales del diente de sujeción, lo que equivale a que una de las superficies frontales ocupe una superficie más pequeña que la otra superficie frontal. Expresado de otra forma: La línea de intersección entre los dos planos localizados en las secciones de flanco se interseca con los planos que se sitúan en las superficies frontales del diente de sujeción, respectivamente en un ángulo agudo. Esto posibilita una adaptación, en particular, buena a geometrías complejas de piezas de trabajo dentadas. En este caso, el diente de sujeción tiene una doble asimetría: Por una parte, los dos flancos del diente de sujeción están conformados de forma desigual. Por otra parte, las dos superficies frontales paralelas entre sí del diente de sujeción se diferencian entre sí. En particular, la asimetría de los flancos es una medida eficaz para asegurar la correcta inserción del diente de sujeción en el elemento de inserción de sujeción.

En particular, en el caso de una forma de diente parcialmente simétrica, a saber, en una zona adyacente a la punta de diente, una sección de flanco central y una sección de flanco exterior adyacente a la raíz de diente se pueden extenderse juntas sobre más de la mitad de la altura de diente que se va a medir en dirección radial del mandril de sujeción. En el caso del primer flanco de diente, la proporción entre la altura de la sección de flanco exterior y la altura de la sección de flanco central puede ser de al menos 7:10 y de como máximo 13:10 y, en el caso del segundo flanco de diente, de al menos 17:10 y de como máximo 23:10.

En una configuración ventajosa, la base de diente, es decir, el dorso de diente del diente de sujeción, que se sustenta dentro del elemento de inserción de sujeción, opuesta a la punta de diente, describe un arco circular que es concéntrico con respecto a todo el mandril de sujeción. Esto favorece las correcciones de posición del diente de sujeción en dirección circunferencial del mandril de sujeción. En caso de la sujeción de un componente dentado exteriormente, el dorso de diente se curva de forma convexa. Si el elemento de inserción de sujeción está previsto para sujetar un componente en su dentado interior, el dorso de diente se curva de forma cóncava.

Independientemente de la configuración en la sección transversal de los dientes de sujeción, cada elemento de inserción de sujeción puede presentar un número impar de dientes de sujeción, en particular, tres dientes de sujeción. Siempre que uno de los dientes de sujeción del elemento de inserción de sujeción esté fijado, es decir, fijado sin holgura en el segmento de sostén, en este caso, se trata del diente de sujeción central. Independientemente del número de dientes de sujeción por elemento de inserción de sujeción, siempre que este número sea al menos dos, la distancia entre los dientes de sujeción que se va a medir en dirección circunferencial es el doble de la distancia entre los dientes del componente que se va a sujetar. Opcionalmente, los componentes de los segmentos de sostén conectados rígidamente con las mordazas de sujeción son ajustables y están unidos con las respectivas mordazas de sujeción del mandril de sujeción. En teoría, el componente dentado exteriormente ya se puede sujetar con tres dientes de sujeción firmemente conectados a cada una de las mordazas de sujeción. Los dientes de sujeción restantes, guiados con holgura, sirven para aplicar la fuerza de forma más uniforme en el componente que se va a sujetar y proteger, por tanto, su dentado. La disposición distanciada entre sí de los dientes de sujeción de un segmento de sostén, de modo que solo se engranen en cada segundo espacio del dentado exterior del componente que se va a sujetar, pone a disposición un espacio suficientemente ancho para el sostén con holgura los dientes de sujeción.

Mediante los contornos de engrane de todos los elementos de inserción de sujeción se puede formar, en conjunto, un número de dientes que corresponde a menos de la mitad del número de dientes del dentado exterior del componente que se va a sujetar. Por ejemplo, el número total de dientes del conjunto de elementos de inserción de sujeción corresponde al menos a un cuarto y, como máximo, a la mitad del número de dientes del dentado exterior de la pieza de trabajo que se va a sujetar.

En conjunto, el componente que se va a sujetar se agarra mediante los elementos de inserción de sujeción en varias secciones circunferenciales, que suman, por ejemplo, un valor de más de 210°. Los dientes de sujeción que se engranan en el componente están distribuidos, por ejemplo, en seis elementos de inserción de sujeción, de modo que cada una de dichas secciones circunferenciales se extienda sobre al menos 35°. Un mandril de sujeción disponible comercialmente se puede equipar con los elementos de inserción de sujeción, previstos para agarrar un dentado exterior, con un esfuerzo razonable. Lo análogo se aplica a los mandriles de sujeción que sujetan una pieza de trabajo en una superficie circunferencial interior, aquí, un dentado interior.

El componente que se va a sujetar es, por ejemplo, un engranaje para un engranaje recto o un cuerpo de acoplamiento de un dispositivo de sincronización para una transmisión manual.

A continuación, se explican con más detalle varios ejemplos de modo de realización de la invención con referencia a un dibujo. En el presente documento, muestran:

la fig. 1 un mandril de sujeción para sujetar un componente dentado exteriormente con ayuda de un conjunto de elementos de inserción de sujeción en vista frontal,

la fig. 2 los elementos de inserción de sujeción fijados al mandril de sujeción en vista lateral,

la fig. 3 la disposición de acuerdo con la fig. 2 en vista en perspectiva,

la fig. 4 un detalle del mandril de sujeción con un elemento de inserción de sujeción fijado a una mordaza de sujeción, así como un componente dentado exteriormente sujetado,

la fig. 5 un primer elemento de inserción de sujeción del conjunto de elementos de inserción de sujeción en representación en despiece,

la fig. 6 un segundo elemento de inserción de sujeción perteneciente al conjunto de elementos de inserción de sujeción en representación en despiece,

la fig. 7 un diente de sujeción asimétrico en una representación en sección,

la fig. 8 una representación simplificada de la sujeción de una pieza de trabajo por medio de un elemento de inserción de sujeción que comprende dientes de sujeción de acuerdo con la fig. 7,

la fig. 9 el posicionamiento de varios dientes de sujeción de acuerdo con la fig. 7 en un elemento de inserción de sujeción de un mandril de sujeción que sujeta una pieza de trabajo dentada,

la fig. 10 la sujeción de una pieza de trabajo dentada con un elemento de inserción de sujeción que presenta solo un diente de sujeción individual en una vista análoga a la fig. 9,

la fig. 11 la disposición de acuerdo con la fig. 10 con un componente adicional del elemento de inserción de sujeción que cubre parcialmente el diente de sujeción,

la fig. 12 el diente de sujeción de acuerdo con la fig. 7 en vista en planta,

la fig. 13 una representación en sección esquemática del diente de sujeción de acuerdo con la fig. 12, la fig. 14 un diente de sujeción previsto para sujetar una pieza de trabajo a un dentado interior en una representación análoga a la fig. 7,

la fig. 15 un detalle de una pieza de trabajo dentada exteriormente que se va a sujetar con dientes de sujeción de acuerdo con la fig. 7, a saber, el cuerpo de acoplamiento.

A menos que se indique lo contrario, las siguientes explicaciones se refieren a todos los ejemplos de modo de realización. Las piezas que se corresponden entre sí o que funcionan, en principio, de la misma forma están caracterizadas con las mismas referencias en todas las figuras.

Un mandril de sujeción, caracterizado, en conjunto, con la referencia 1, presenta en los ejemplos de modo de realización seis mordazas de sujeción 2. A cada una de las mordazas base 3 de las mordazas de sujeción 2 está fijado un elemento de inserción de sujeción 5. Las mordazas de sujeción 2 están acopladas con una estructura base 6 del mandril de sujeción 1, como se conoce, en principio, por los mandriles de sujeción disponibles comercialmente.

Cada elemento de inserción de sujeción 5 comprende un segmento de sostén 4 de varias piezas, que, en la vista de lado frontal, tiene la forma base de un segmento anular (fig. 1). El segmento de sostén 4 está fijado con tornillos 7 a la mordaza base 3 asociada, es decir, al cuerpo base. Los tornillos con los que se unen las mordazas de sujeción 2 a la estructura base 6 están designados con 11. También es posible una conformación de una sola pieza de las mordazas base 3 y de las mordazas de sujeción 2, así como una conformación de una sola pieza del segmento de sostén 4 y del elemento de inserción de sujeción 5.

En el caso de la figura 4, cada segmento de sostén 4 está construido a partir de tres piezas de segmento 9, 10, 17 directamente superpuestas una sobre la otra. En este caso, se trata de un segmento inferior 10 que está en contacto con el cuerpo base 3, un segmento central 9 que descansa sobre él, así como un segmento superior 17 que cubre el segmento central 9. Los tornillos 7 atraviesan las tres piezas de segmento 9, 10, 17. Por el contrario, por cada elemento de inserción de sujeción 5 está previsto un tornillo 8 más pequeño en comparación con los tornillos 7 solo para mantener unidas las piezas de segmento 9, 10, 17. Los tornillos 8 se pueden usar como pasadores guía durante el ensamblaje de los elementos de inserción de sujeción 5.

Mediante cada elemento de inserción de sujeción 5 se forma un contorno de engrane 12 dentado curvado de forma cóncava que está previsto para su interacción directa con un dentado 14 de un componente 13 que se va a sujetar. Para facilitar la inserción del componente 13 entre los elementos de inserción de sujeción 5, el segmento superior 17 de cada uno de los segmentos de sostén 4 presenta tres elementos auxiliares de penetración 15 en forma de dientes. Tan pronto como se sujeta el componente 13, cuyos dientes están designados con 16, los elementos auxiliares de penetración 15 ya no tienen ninguna función.

Para engranarse con el dentado 14, por cada elemento de inserción de sujeción 5 más bien están presentes tres dientes de sujeción 18 que, con respecto a la vista de lado frontal de acuerdo con la fig. 1, se encuentran detrás de los elementos auxiliares de penetración 15. Los dientes de sujeción 18 se insertan en las cavidades 19 del segmento central 9. En la zona de las cavidades 19, cada una de las cuales representa un asiento de diente, el segmento central 9 presenta un espesor de pared reducido en comparación con el resto del segmento central 9. De forma correspondiente, el espesor de pared del segmento superior 17 se incrementa en la zona en la que se encuentran los elementos auxiliares de penetración 15, es decir, en la zona interior más alejada del eje central del mandril de sujeción 1, en comparación con la zona restante que está situada adicionalmente de forma exterior del segmento superior 17. Esto se expresa en un desnivel 20 curvado en forma de arco circular dentro del segmento superior 17 y un desnivel 21 curvado de forma correspondiente, que se apoya encima, del segmento central 9. La conformación en desniveles del segmento superior 17 permite una gran expansión de los elementos auxiliares de penetración 15 en dirección axial del mandril de sujeción 1 en relación con el grosor de la mayor parte del segmento superior 17.

Para un posicionamiento preciso de los seis segmentos inferiores 10, en conjunto, en los cuerpos base 3 asociados, están previstos dos pernos 22 por cada segmento de sostén 4. Mientras que los segmentos inferiores 10 y los segmentos superiores 17 de todos los segmentos de sostén 4 tienen un contorno idéntico, no es el caso de los segmentos centrales 9. Más bien, un conjunto de 6 elementos de inserción de sujeción 5 está formado por tres elementos de inserción de sujeción 5 del primer tipo (fig. 5) y tres elementos de inserción de sujeción 5 del segundo tipo (fig. 6) que no se pueden diferenciar a simple vista, o al menos no fácilmente. En la circunferencia del mandril de sujeción 1 están dispuestos de forma alterna elementos de inserción de sujeción 5 del primer y del segundo tipo.

Dentro de los elementos de inserción de sujeción 5 del primer tipo, cada cavidad 19 presenta las mismas dimensiones, de modo que los dientes de sujeción 18 insertados en las cavidades 19 se guíen de la misma forma con holgura. A diferencia, en el elemento de inserción de sujeción 5 del segundo tipo, el centro de las tres cavidades 19 está realizado de forma estrecha, de modo que el diente de sujeción 18 central esté fijado sin holgura en el elemento de inserción de sujeción 5 en cuestión.

Del total de dieciocho (seis veces tres piezas) dientes de sujeción 18, que están presentes de acuerdo con la figura 1, solo tres piezas están acopladas rígidamente, por tanto, al cuerpo base 3 asociado, mientras que los quince dientes de sujeción 18 restantes con holgura, en particular, en dirección circunferencial del mandril de sujeción 1, están dispuestos en los seis elementos de inserción de sujeción 5. Los tres dientes de sujeción 18, fijados cada uno en un cuerpo base 3, están dispuestos a distancias de 120° en la circunferencia del mandril de sujeción 1.

Los dientes de sujeción 18 individuales de cada uno de los elementos de inserción de sujeción 5 se engranan en cada segundo hueco entre dientes del dentado 14 del componente 13. Cada uno de los seis elementos de inserción de sujeción 5 se extiende sobre algo menos de 60° en la circunferencia del componente 13 para asegurar la capacidad de ajuste de las mordazas de sujeción 2 y, al mismo tiempo, para posibilitar que un agarre del componente 13 a una gran parte de su circunferencia. Las seis secciones circunferenciales en las que el componente 13, es decir, el dentado exterior, se agarra mediante los elementos de inserción de sujeción 5, suman un valor total de más de 210°. En este caso, cada segmento circunferencial del componente 13, que se agarra por un elemento de inserción de sujeción 5, se tiene que medir entre aquellos huecos entre dientes del dentado 14 en los que se engranan los dos dientes 15 exteriores de un elemento de inserción de sujeción 5, en cualquier caso, con holgura. La anchura de un segmento circunferencial de este tipo corresponde, por tanto, a cuatro veces la distancia entre dientes del dentado 14 exterior.

Mediante el sostén, mayormente con holgura, de los dientes de sujeción 18 se posibilita una flotación del contorno de engrane 12 durante el agarre del componente 13 con el mandril de sujeción 1 en el que está montado el conjunto de elementos de inserción de sujeción 5. En conjunto, el componente 13 se sujeta con el mejor cuidado posible del dentado 14. Esto se aplica incluso en aquellos casos en los que los dientes 16 del dentado 14 tienen una forma que, por motivos de fabricación, se desvía de su forma geométrica ideal.

La figura 7 muestra un diente de sujeción 18 configurado asimétricamente que es adecuado para su uso en el mandril de sujeción 1 de acuerdo con la figura 1. Una punta de diente del diente de sujeción 18 está designada con 23, una base de diente, es decir, el dorso de diente, con 24. Los flancos de diente 25, 29 se designan como flancos de diente izquierdo y derecho. Cada flanco de diente 25, 29, como se desprende de la figura 7, está dividido en tres secciones de flanco 26, 27, 28 o tres secciones de flanco 30, 31, 32. Entre las secciones de flanco 30, 31, 32 se pueden ver desniveles 35, 36. Las secciones de flanco 26, 27, 28 están separadas entre sí mediante desniveles 33, 34.

Las secciones de flanco 26, 30 están configuradas con la misma longitud y especularmente simétricas entre sí. Por consiguiente, los desniveles 33, 35 están dispuestos a la misma altura del diente 18, cuya altura, en conjunto, está indicada con H-ia. La asimetría del diente 18 se expresa exclusivamente en la zona de las secciones de flanco 27, 28, 31, 32. La sección de flanco 27 en el flanco de diente 25 izquierdo está claramente más expandida que la sección de flanco 31 opuesta, que representa la sección central del flanco de diente 29 derecho. Por el contrario, la sección de flanco 28 izquierda limitante con la base de diente 24 es claramente más corta que la sección de flanco 32 derecha también limitante con la base de diente 24. Las alturas de las secciones de flanco 27, 28, 31, 32 que se van a medir en dirección radial del mandril de sujeción 1 están designadas con H27, H28, H31, H32. La suma de H27 y H28 corresponde a la suma de H31 y H32. En conjunto, la parte asimétrica del diente 18 formada por los flancos 27, 28, 31, 32 se extiende sobre más de la mitad de su altura H-is.

En la figura 8 está representada de forma simplificada la disposición de los dientes de sujeción 18 de acuerdo con la figura 7 en el segmento de sostén 4. Con SpU está designada la holgura de los dientes de sujeción 18 en dirección circunferencial de la pieza de trabajo 13, así como del mandril de sujeción 1. De forma correspondiente con la disposición de acuerdo con la figura 4, los dientes de sujeción 18, también de acuerdo con la figura 8, solo se engranan en cada segundo hueco entre dientes de la pieza de trabajo 13 dentada exteriormente.

Como se desprende de la figura 9, cada diente de sujeción 18 es significativamente más grande que cada diente 16 individual del componente 13. En la figura 9 no está representada una cubierta para los dientes de sujeción 18, que los asegure en dirección axial.

Un mandril de sujeción 1 completo comprende tres elementos de inserción de sujeción 5 similares, cada uno de los cuales presenta una triple disposición de dientes de sujeción 18 con holgura. Adicionalmente, el mismo mandril de sujeción 1 comprende tres elementos de inserción de sujeción 5 que, como se ilustra en la fig. 7, también presentan cada uno tres dientes de sujeción 18, en este caso, siendo con holgura los dos dientes de sujeción 18 exteriores. En conjunto, el mandril de sujeción 1 comprende 15 dientes de sujeción 18 con holgura.

En la figura 10 está representado un elemento de inserción de sujeción 5 con solo un diente de sujeción 18. Este diente de sujeción 18 se diferencia significativamente en su forma en sección transversal de los dientes de sujeción 18 en forma de cuña representados en la figura 7. El diente de sujeción 18 de acuerdo con la figura 10 tiene una forma base en forma cilíndrica simétrica, pudiéndose ver dos alas 37 en ambos lados del diente de sujeción 18, es decir, rotadas 90° con respecto a la punta de diente 23, que, en conjunto, forman un contorno antirrotación 38. Por tanto, el diente 18 está alojado de forma antirrotatoria en el elemento de inserción de sujeción 5. Esto se aplica tanto a los dientes de sujeción 18 de dos alas, que se guían en el elemento de inserción de sujeción 5 con holgura en dirección circunferencial, como también a los dientes de sujeción 18 formados idénticamente, que están fijados sin holgura en el elemento de inserción de sujeción 5.

Para asegurar axialmente el diente de sujeción 18 de acuerdo con la figura 10, está previsto un segmento superior 17 comparable con la disposición de acuerdo con la figura 4, que se puede ver en la figura 11. Tres dientes 18 fijados sin holgura, de la forma representada en las figuras 10 y 11, están distribuidos a distancias de 120° en la circunferencia del mandril de sujeción 1. También, en la circunferencia del componente 13 están distribuidos exclusivamente dientes de sujeción 18 con holgura.

Los dientes de sujeción 18 en desniveles, asimétricos y en forma de cuña de la forma representada en la figura 7, así como los dientes de sujeción 18 sustancialmente cilíndricos de la forma representada en la figura 10, están predestinados a flotar en el dentado 14 del componente 13, siempre que haya holgura en dirección circunferencial del mandril de sujeción 1. Esto se aplica dentro de límites que no se deben sobrepasar en la producción en serie, incluso en casos en los que el componente 13 tenga errores de paso o haya perdido su forma redondeada, es decir, tenga una forma que se desvíe de la forma circular ideal.

La configuración tridimensional del diente de sujeción 18, que se guía en el elemento de inserción de sujeción 5 con holgura en dirección circunferencial, se puede desprender, en particular, de las figuras 12 y 13. Se puede ver claramente que una primera superficie frontal del diente de sujeción 18, designada con 39, es más pequeña que la superficie frontal opuesta, designada con 40. Como resultado, los planos imaginarios que están apoyados en las secciones de flanco 26, 30 limitantes con la punta de diente 23, como se indica de forma discontinua en la figura 13, se intersecan delante de la superficie frontal 39. El espesor del diente de sujeción 18 que se va a medir entre las superficies frontales 39, 40 está designado con SZ.

En lo que al dorso de diente 24 que transmite la fuerza de sujeción se refiere, este presenta una forma curvada en forma de arco circular, que es concéntrica al eje central de todo el mandril de sujeción 1. Por tanto, el diente de sujeción 18 está predestinado a al menos ligeros desplazamientos en dirección circunferencial del mandril de sujeción 1. Las transiciones entre la base de diente 24 y las secciones de flanco 28, 32 están conformadas, como se desprende de la figura 12, como secciones redondeadas 41.

La figura 15 muestra los rasgos característicos geométricos del componente 13 que se va a sujetar con ayuda de los dientes de sujeción 18 de acuerdo con la figura 7, a saber, un cuerpo de acoplamiento de un dispositivo de sincronización para una transmisión manual. Se puede ver claramente la forma de flecha de los dientes 16 del componente 13. Los flancos de diente 16 están designados con 42. Una configuración oblicua de los flancos de diente 42 no solo se proporciona, como es habitual, en el sentido de que los flancos de diente de un diente 16 discurren hacia el exterior desde el eje central del componente 13 unos hacia otros en forma de tejado, sino también de modo que en la vista en planta, es decir, mirando perpendicularmente al eje central del componente 13, como está representado en la figura 15, los planos localizados en los flancos de diente 42 de dientes 16 adyacentes discurren unos hacia otros en dirección axial del componente 13. Por consiguiente, como está indicado mediante líneas discontinuas en la figura 15, entre líneas rectas que se apoyan en los flancos de diente 42 de dientes 16 adyacentes en la transición entre la base de diente y el flanco de diente 42, está encerrado un ángulo agudo. En la figura 15, la localización de estas dos líneas rectas corresponde a la localización de las dos líneas discontinuas interiores. Las dos líneas discontinuas exteriores, entre las que también está encerrado un ángulo agudo, marcan las transiciones entre los flancos de diente 42 y las puntas de los dientes 16 y también ilustran la forma de flecha de los dientes 16. Las secciones de flanco 26, 30 se apoyan en los dientes 16 durante la sujeción de la pieza de trabajo 13.

La figura 14 muestra una forma en sección transversal de un diente de sujeción 18 modificada en comparación con la configuración de acuerdo con la figura 7, estando prevista la sujeción de un componente 13 dentado interiormente en este caso. Como se desprende de la figura 14, el dorso de diente 24 está formado de forma cóncava para poder sustentarse sobre una superficie circunferencial exterior proporcionada mediante el elemento de inserción de sujeción 5 que presenta el radio de curvatura correspondiente. También en este caso se proporciona una holgura del diente de sujeción 18 en dirección circunferencial del mandril de sujeción 1.

Lista de referencias

1 mandril de sujeción

2 mordazas de sujeción

3 mordaza base

4 segmento de sostén

5 elemento de inserción de sujeción

6 estructura base

7 tornillo

8 tornillo

9 segmento central

10 segmento inferior

11 tornillo

12 contorno de engrane

13 componente

14 dentado

15 elemento auxiliar de penetración

16 diente del componente

17 segmento superior

18 diente de sujeción

19 cavidad

20 desnivel en segmento superior

21 desnivel en segmento central

22 pernos

23 punta de diente

24 base de diente, dorso de diente

25 flanco de diente

26, 27, 28 sección de flanco

29 flanco de diente

30, 31, 32 sección de flanco

33...36 desnivel

37 ala

38 contorno antirrotación

39 primera superficie frontal del diente de sujeción

40 segunda superficie frontal del diente de sujeción

41 sección redondeada

42 flanco de diente de un diente del componente

H27.H 32 altura

SpU holgura en dirección circunferencial

SZ fuerza del diente de sujeción

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Elemento de inserción de sujeción (5) para mordazas de sujeción de un mandril de sujeción, que presenta un segmento de sostén (4) construido en varias piezas que se va a fijar a una mordaza de sujeción (2), en el que están sostenidos dientes de sujeción (18) individuales, que, en conjunto, describen un contorno de engrane (12) dentado curvado correspondiente al dimensionamiento de un componente (13) dentado que se va a sujetar,caracterizado por quela pluralidad de los dientes de sujeción (18) están alojados en el segmento de sostén (4) con holgura en dirección circunferencial.

2. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado por queel segmento de sostén (4) comprende tres piezas de segmento (9, 10, 17) superpuestas una sobre la otra firmemente conectadas entre sí, a saber, un segmento inferior (10) previsto para descansar sobre un cuerpo base (3) de una mordaza de sujeción (2), un segmento central (9) que descansa sobre él, así como un segmento superior (17) que cubre el segmento central (9), estando conformadas cavidades (19) para alojar un diente de sujeción (18) respectivo en el segmento central (9), y presentando el segmento superior (17) del segmento de sostén (4) un número de elementos auxiliares de penetración (15) en forma de dientes correspondiente al número de dientes de sujeción (18).

3. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,caracterizado por queen el segmento de sostén (4) están sostenidos tres dientes de sujeción (18), presentando al menos los dos dientes de sujeción (18) exteriores holgura en dirección circunferencial.

4. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 3,caracterizado por quelos dientes de sujeción (18) individuales están previstos para engranarse en cada segundo hueco entre dientes del componente (13) que se va a sujetar.

5. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizado por quelos dientes de sujeción (18) presentan flancos de diente (25, 29) en desniveles.

6. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 5,caracterizado por queel nivel de un primer flanco de diente (25) se desvía del nivel del segundo flanco de diente (29) del mismo diente de sujeción (18).

7. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 6,caracterizado por quelos flancos de diente (25, 29) presentan cada uno tres secciones de flanco (26, 27, 28; 30, 31, 32) rectas, estando configuradas dos secciones de flanco (26, 30) contiguas a la punta de diente (23) de la misma longitud y oblicuas de modo que dos planos en los que se sitúan estas secciones de flanco (26, 30) se intersequen delante de una superficie frontal (39) del diente de sujeción (18).

8. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 7,caracterizado por queuna sección de flanco (27, 31) central y una sección de flanco (28, 32) exterior limitante con la base de diente (24) se extienden juntas sobre más de la mitad de la altura de diente (H-is) que se va a medir en dirección radial, siendo la proporción entre la altura (H28, H32) de la sección de flanco (28, 32) exterior y la altura (H27, H31) de la sección de flanco (27, 31) central, en el caso del primer flanco de diente (25), de al menos 7: 10 y de como máximo 13: 10 y, en el caso del segundo flanco de diente (29), de al menos 17: 10 y de como máximo 23: 10.

9. Elemento de inserción de sujeción (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 8,caracterizado por queel diente de sujeción (18) presenta una base de diente (24) curvada que describe un arco circular concéntrico con el eje central del mandril de sujeción.

10. Conjunto de elementos de inserción de sujeción (5) para un mandril de sujeción (1), comprendiendo exclusivamente un primer subconjunto de elementos de inserción de sujeción (5), conformado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, dientes de sujeción (18) con holgura, a saber, una holgura en dirección circunferencial del mandril de sujeción (1), mientras que un segundo subconjunto formado por tres elementos de inserción de sujeción (5) presenta exactamente un diente de sujeción (18) sostenido sin holgura por cada elemento de inserción de sujeción (5).

11. Conjunto de elementos de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 10,caracterizado por queeste está formado por seis elementos de inserción de sujeción (5), cada uno de los cuales presenta tres dientes de sujeción (18), sosteniéndose sin holgura el diente de sujeción (18) central de cada uno de los elementos de inserción de sujeción (5), que se tienen que asignar al segundo subconjunto, mientras que los otros dos dientes de sujeción (18) del mismo elemento de inserción de sujeción (5) se guían con holgura en dirección circunferencial.

12. Conjunto de elementos de inserción de sujeción (5) de acuerdo con la reivindicación 10,caracterizado por quecada elemento de inserción de sujeción (5) del segundo subconjunto comprende solo un diente de sujeción (18) individual, estando este fijado sin holgura y de forma antirrotatoria en el segmento de sostén (4) por medio de un contorno antirrotación (38) de dos alas.

13. Procedimiento para sujetar un componente (13) dentado exteriormente en su dentado (14),caracterizado por quevarios elementos de inserción de sujeción (5), cada uno de los cuales presenta un contorno de engrane (12) formado por dientes de sujeción (18) individuales curvado correspondiente al dimensionamiento del componente (13) dentado, se engranan con el dentado (14) del componente (13) que se va a sujetar, y estando fijados exactamente, en conjunto, tres de los dientes de sujeción (18) sin holgura en un elemento de inserción de sujeción (5), mientras que todos los demás dientes de sujeción (18) se guían con holgura en dirección circunferencial del componente (13) en los elementos de inserción de sujeción (5).

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13,caracterizado por queel componente (13) se agarra mediante los elementos de inserción de sujeción (5) en seis secciones circunferenciales de, en conjunto, más de 210°.

15. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13 o 14,caracterizado por que, a través de los elementos de inserción de sujeción (5), se agarra un cuerpo de acoplamiento (13) de un dispositivo de sincronización para una transmisión manual.