MX2008013019A - Medio para evitar que se extraigan herramientas de sus portaherramientas mediante un dispositivo fijador de herramientas. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un portaherramientas que lleva un dispositivo fijador de herramientas, en particular un mandril de sujeción como un mandril contráctil, un mandril de manguito cónico, un mandril hidráulico de expansión y un mandril de alta precisión, y un vástago de una herramienta, en particular una herramienta rotatoria, colocada en éste, donde el portaherramientas contiene un medio para evitar que la herramienta se extraiga, bloquéandola contra el desplazamiento axial. Esta unidad de prevención de extracción comprende por lo menos un elemento de bloqueo y por lo menos una ranura de bloqueo, la cual corresponde a dicho elemento de bloqueo, lo recibe e interactúa con éste en una manera de bloqueo positivo. En este caso, tanto el elemento de bloqueo como la ranura de bloqueo se forman al menos parcialmente en forma de un cabezal de bola. Preferiblemente, la herramienta tiene las ranuras de bloqueo. En consideración de las ranuras de bloqueo distribuidas en espiral a lo largo del vástago cilíndrico de las herramientas rotatorias, la dirección de inclinación de las ranuras corresponde a la dirección de las ranuras de la herramienta, se obtiene un bloqueo axial de la herramienta, de manera que la herramienta no puede desplazarse axialmente del portaherramientas durante la operación. Además, elementos que ejercen una fuerza están colocados con el efecto de hacer que la herramienta se apoye contra el dispositivo de prevención de extracción sin holgura, después del ajuste por contracción.

Description

MEDIO PARA EVITAR QUE SE EXTRAIGAN HERRAMIENTAS DE SUS PORTAHERRAMIENTAS MEDIANTE UN DISPOSITIVO FIJADOR DE HERRAMIENTAS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con portaherramientas que comprenden un dispositivo fijador de herramientas, en particular mandriles de ajuste por contracción y otros mandriles para recibir herramientas de rotación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. Los portaherramientas con mandriles de fijación, en particular los mandriles de ajuste por contracción, son bien conocidos. Se utilizan para fijar herramientas tubulares, herramientas giratorias, herramientas de fresado, herramientas de escariado, herramientas de esmerilado y similares a través de un proceso de contracción inducido térmicamente. Típicamente, tales mandriles de ajuste por contracción son calentados térmicamente por un sistema de contracción inductiva por el cual el diámetro interno del mandril de ajuste por contracción se expande. Cuando se agranda el diámetro interior, se inserta una herramienta a ser fijada dentro del mandril de ajuste por contracción, en donde se configura la proporción del diámetro interno del mandril de ajuste por contracción al diámetro del eje de la herramienta, de manera que la herramienta quede fija a prueba de fuerza de torsión en el mandril de ajuste por contracción, después del enfriamiento posterior del mandril de ajuste por contracción. A partir de O 01/89758 Al se conoce cómo calentar inductivamente la sección de la manga por medio de un ensamble de bobina anular, esencialmente rodeando la sección de manga en una manera coaxial. El ensamble de bobina se conecta a un generador de corriente alterna de alta frecuencia e incluye corrientes inducidas en la sección de manga metálica, las cuales calientan la sección de la manga. Con el fin de evitar el flujo disperso y concentrar el flujo magnético, se colocan elementos hechos con material magnético suave esencialmente no conductor eléctrico, como por ejemplo ferrita o similar, en las caras y la circunferencia exterior del ensamble de bobina, los cuales dirigen el flujo magnético generado por el ensamble de la bobina a la sección de manga del portaherramientas, y en particular a la parte del extremo libre de la sección de manga. El problema con los portaherramientas que comprenden mandriles de fijación para herramientas rotatorias, las cuales comprenden ejes de recepción cilindricos, es la migración axial de la herramienta rotatoria a lo largo del eje de rotación del mandril de fijación hacia fuera del mandril de fijación durante el funcionamiento. Dicha migración axial de la herramienta giratoria es causada por vibraciones que ocurren mientras se maquina la pieza de trabajo con la herramienta rotatoria. Debido a este efecto perjudicial, las piezas de trabajo no pueden maquinarse con precisión de acuerdo con sus especificaciones dimensionales. Además, inclinar la herramienta rotatoria en la pieza de trabajo o incluso en el mandril de fijación que recibe la pieza de trabajo puede conducir a accidentes peligrosos. Bajo condiciones no favorables, la herramienta rotatoria incluso puede salir del mandril de fijación del portaherramientas durante la operación en una situación marginal, y por tanto crear un gran riesgo para el operador de la máquina. Es por tanto el objeto de la presente invención proporcionar un portaherramientas con un mandril de fijación, específicamente un mandril de ajuste por contracción o similar, en el cual se inhiba la migración axial de la herramienta rotatoria, como un taladro de espiral, taladro de perfil, taladro de tornillo incluyendo martillo, taladro de refrentado radial, cortador, etc., durante el funcionamiento, pero en el cual la herramienta rotatoria esté montada a prueba de fuerza de torsión, como también fijada axialmente con respecto al eje de rotación sin ninguna migración hacia fuera del mandril . Este objeto se cumple de acuerdo con la invención a través de las características de la reivindicación 1 de la patente, donde se proporcionan las mejoras y ventajas de la invención mediante las características de las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con la invención, un portaherramientas de acuerdo con la invención comprende un dispositivo de prevención de extracción para la herramienta, el cual impide la migración axial de la herramienta fuera del dispositivo de fijación. Por tanto, el dispositivo de prevención de extracción comprende por lo menos un elemento de bloqueo y por lo menos una ranura de bloqueo correspondiente al mismo, que recibe al elemento de bloqueo, estos elementos interactúan a través de un bloqueo de forma. Por tanto, el elemento de bloqueo y la ranura de bloqueo están configurados por lo menos en parte con un perfil de cabeza de bola, en donde ya sea el mandril de fijación comprende los elementos de bloqueo y la herramienta comprende las ranuras de bloqueo, o viceversa. Además, las ranuras de bloqueo, las cuales están colocadas iniciando en el lado de la cara, ya sea sobre el eje de la herramienta o en el portaherramientas, pueden proporcionarse expandidas con referencia al ancho de la ranura, con el fin de facilitar por este medio la inserción de la herramienta dentro del portaherramientas . En una modalidad particularmente preferida, el portaherramientas comprende por lo menos dos bolas soportadas rotativamente sobre el lado del portaherramientas, en donde en el lado de la herramienta rotatoria hay por lo menos dos ranuras de bloqueo en el eje de la herramienta rotatoria, las cuales corresponden a las bolas e interactúan en una manera de bloqueo por forma. Las dos ranuras de bloqueo se proporcionan preferiblemente como una rosca en el eje cilindrico de la herramienta comenzando en el lado de la cara del eje del cilindro a lo largo de la superficie de la circunferencia del eje del cilindro.

Dichas ranuras de bloqueo colocadas en la superficie de la circunferencia del eje del cilindro de la herramienta rotatoria se proporcionan con una dirección de inclinación izquierda para herramientas con una ranura izquierda y se proporcionan con una dirección de inclinación derecha para herramientas rotatorias con una ranura derecha. Por tanto, las ranuras de bloqueo también pueden configurarse en una dirección axial y por tanto paralela al eje de rotación, en donde esto aún proporciona seguridad contra la rotación de la herramienta . Con el fin de fijar la herramienta rotatoria de acuerdo con la invención, por ejemplo, taladros espirales, taladros de perfil, taladros de tornillo incluyendo martillos, taladros de refrentado radiales, cortadores y árboles para otras herramientas, etc. en el mandril de fijación de acuerdo con la invención, por ejemplo el mandril de ajuste por contracción del portaherramientas, la bobina de inducción inicialmente se enciende en el mandril de fijación por contracción, esto significa que la bobina de inducción se conecta a la alimentación de corriente alterna de alta frecuencia. Debido a las corrientes inducidas que ocurren en la sección de manga del portaherramientas generadas por la inducción de la bobina que rodea al portaherramientas, la sección de la manga se calienta rápidamente, de manera que se expande térmicamente, y por tanto el diámetro interno de la abertura del receptor se agranda. Ahora bien, la herramienta rotatoria puede insertarse dentro del receptor que se abre con su eje. La cara de la herramienta rotatoria alcanza asi las bolas protuberantes dentro de la cavidad interna de la abertura del receptor y se detiene allí. Según la dirección de inclinación de las ranuras de bloqueo de la herramienta rotatoria, dicha herramienta rota ahora en contra o a favor del sentido de las manecillas del reloj con respecto al eje de rotación, de manera que las bolas pueden acoplarse a las ranuras receptoras de bola. Una rotación adicional fuerza una rotación helicoidal, y por tanto un movimiento de tracción axial de la herramienta rotatoria dentro del mandril de ajuste por contracción o similar, hasta que la cara del eje cilindrico entra en contacto con el mandril de ajuste por contracción o hasta que las bolas han alcanzado su posición final en las ranuras de bloqueo receptoras de bolas. La bobina de inducción puede apagarse ahora. Debido al rápido enfriamiento que ocurre, el mandril de ajuste por contracción se contrae de nuevo a su tamaño original, el cual conecta el eje cilindrico a prueba de torsión con su superficie de circunferencia a la superficie de circunferencia interna de la abertura receptora del mandril de ajuste por contracción con un ajuste por presión. Dado que la dirección de rotación de las ranuras de bloqueo corresponde a la dirección de 52-544 rotación de las herramientas de rotación durante la operación de la herramienta también bajo una carga alta, esto significa, bajo alta resistencia de corte de la pieza de trabajo y bajo alimentaciones grandes de la herramienta o de la mesa de la herramienta, una migración axial de la herramienta de rotación a lo largo del eje de rotación hacia fuera del mandril ya no puede ocurrir. A través de la interacción de las bolas en el portaherramientas con las ranuras de bloqueo de perfil de bola en el eje de la herramienta, y la configuración de rosca de dichas ranuras de bloqueo, se logra un bloqueo axial. Dicho bloqueo axial sólo puede liberarse girando la herramienta rotatoria en contra de la dirección de operación de la herramienta rotatoria y extrayéndola del mandril de fijación. Por tanto, no es posible una rotación realizada en contra de la dirección de operación de la herramienta de rotación durante la operación, al maquinar la pieza de trabajo con la herramienta rotatoria. Además, dicho movimiento rotatorio, debido al ajuste a presión a prueba de torsión, no es posible tampoco durante la operación. Por tanto, la herramienta rotatoria no puede moverse hacia fuera del mandril de ajuste por contracción o similar . Por tanto, el maquinado continúa siendo 52-544 preciso, y las dimensiones pueden mantenerse dentro de las tolerancias requeridas. Dado que la migración axial hacia fuera del mandril se evita mediante la presente invención, la producción puede ejecutarse eficientemente y de manera más económica, dado que, en comparación con los portaherramientas con mandriles de fijación de vanguardia, se producen muy pocos desechos. Adicionalmente , por este medio se excluye otra causa de accidentes y riesgo para el operador de la máquina. En lugar de las bolas rotatorias mantenidas en un soporte de presión en el mandril de fijación, también pueden utilizarse clavijas cilindricas con una esfera parcial o semiesfera en una de las caras. Éstas se colocan en el orificio de soporte en lugar de las bolas, en donde estas clavijas requieren un borde protuberante, de manera que la clavija cilindrica no caiga dentro de la cavidad interna de la abertura del receptor, o una rosca exterior la cual corresponde a la rosca interior del orificio de soporte. El uso de bolas tiene ventajas en comparación con el uso de clavijas cilindricas con un cabezal parcialmente esférico o semiesférico, en tanto que es más fácil insertar la herramienta rotatoria en comparación a las clavijas cilindricas, dado que las bolas son soportadas de manera rotatoria y no pueden inclinarse en relación con 52-544 el eje cilindrico. Las bolas también pueden mantenerse en el orificio de soporte respectivo usando una clavija roscada. Por tanto, la clavija roscada comprende una configuración que recibe la bola incluso en su cara, por ejemplo, con forma de una concavidad poligonal o como una depresión en forma de bola o similar. En lugar de la clavija roscada, también pueden utilizarse clavijas, pernos o acopladores similares. El dispositivo de prevención de extracción de herramientas de acuerdo con la invención, en particular para herramientas rotatorias en portaherramientas, con un dispositivo de portaherramientas es particularmente adecuado para mandriles de fijación, por ejemplo, mandriles de manguito cónico de tracción, mandriles de alta precisión, mandriles de expansión hidráulica y mandriles de ajuste por contracción. Ventajosamente, según los requisitos, las ranuras de bloqueo en las superficies de la circunferencia del eje de la herramienta están configuradas de manera diferente. Por tanto, las ranuras de bloqueo pueden comprender una trayectoria de ranuras de bloqueo diferente que comienza en el lado de la cara. Puede ser helicoidal, en forma de L, curvada o formada a partir de trayectorias compuestas o una superficie envolvente de un cilindro, la cual es recta 52-544 en partes y/o curva. En particular, en una trayectoria de ranuras de bloqueo helicoidales, la dirección de rotación debe corresponder con la dirección de rotación de la herramienta ranurada. Esto significa, para una herramienta ranurada a la izquierda, que la ranura de bloqueo helicoidal debe tener una dirección de inclinación izquierda, para una herramienta ranurada a la derecha, por otra parte, la ranura de bloqueo debe tener una dirección de inclinación a la derecha. Por tanto, existe un efecto de bloqueo en el dispositivo de prevención de extracción. En otra modalidad, el eje de la herramienta comprende una rosca exterior al final, y el dispositivo portaherramientas comprende una rosca interior correspondiente al mismo. En este caso, la característica de prevención de extracción se implementa usando la rosca exterior en la herramienta, la cual tiene una dirección de inclinación izquierda para una herramienta ranurada a la izquierda, y una dirección de inclinación derecha para una herramienta ranurada a la derecha. En esta modalidad, los elementos de bloqueo y las ranuras de bloqueo se vuelven obsoletos . En una modalidad particularmente preferida, los orificios de soporte, los cuales reciben los 52-544 elementos de bloqueo, están configurados preferiblemente a partir de la superficie exterior de la circunferencia del portaherramientas hasta entrar en la cavidad interna que recibe la herramienta. Por tanto, dichos orificios de soporte pueden configurarse perpendiculares al eje de rotación del portaherramientas y de manera que intersequen el eje de rotación, y/o tangencialmente adyacente a la superficie interna de la circunferencia de la cavidad que recibe la herramienta. Preferiblemente, los ejes longitudinales de los orificios de soporte están configurados en el mismo ángulo, y en particular en un plano perpendicular al eje de rotación de la herramienta . En otra modalidad particularmente preferida, en particular para portaherramientas con mandril de ajuste por contracción, las bolas se soportan como elementos de bloqueo en un retén de bola. Por tanto, los orificios de soporte para las bolas respectivas en el retén de bola comprenden un orificio de diámetro menor con respecto a la superficie interior de la circunferencia que el diámetro del orificio de soporte. Por tanto, las bolas no pueden caer hacia adentro al interior del portaherramientas, sino que sólo alcanzan la parte interna del retén de bola. Por tanto, el retén 52-544 de bola puede insertarse como un componente por separado de manera interbloqueada a la cavidad interna del portaherramientas, o puede maquinarse dentro de una manga. Por tanto, la manga comprende los orificios de soporte respectivos con los diámetros de los orificios de soporte más pequeños ubicados hacia la cavidad interna. La manga puede entonces presionarse o reducirse dentro de la cavidad interna del dispositivo fijador, soldado al portaherramientas, mantenido por bloqueo de forma por clavijas roscadas adicionales, y/o fijado con elementos de bloqueo y ranuras de bloqueo en la manga, tal como se describen de acuerdo con la invención en el eje de las herramientas de rotación. En una modalidad particularmente preferida, en particular para mandriles de ajuste por contracción, el dispositivo de prevención de extracción comprende un dispositivo adicional, el cual facilita un soporte para la herramienta mediante el dispositivo de prevención de extracción sin holgura. Por tanto, la herramienta se presiona dentro del dispositivo fijador de herramientas hacia afuera del portaherramientas por un elemento que aplica una fuerza, el cual está colocado, por ejemplo, concéntrico al eje de rotación de la herramienta al fondo del orificio del dispositivo fijador de herramientas. Por tanto, el dispositivo de prevención 52-544 de extracción entra en contacto con la herramienta sin holgura. Dado que incluso un espacio pequeño entre el dispositivo de prevención de extracción y la herramienta permite a la herramienta una cierta movilidad, la cual también puede conducir a daños a los bordes de la herramienta. En particular, resortes de compresión en forma de resortes en espiral, resortes cónicos, resortes de disco y paquetes de resortes de disco, y/o elementos elásticos o elásticos de hule pueden utilizarse como elementos de aplicación de fuerza . En otra modalidad particularmente preferida de un portaherramientas con una lubricación de volumen mínima, dicho portaherramientas comprende por lo menos una pieza de transferencia para la lubricación de volumen mínima, la cual comprende por lo menos uno, preferiblemente varios canales para formación de presión o para compensación de presión. Para tal portaherramientas con tal pieza de transferencia, puede aplicarse protección adicional por separado del dispositivo de prevención de extracción. La pieza de transferencia provista preferiblemente como un tubo, el cual también puede estar compuesto por varios componentes, se forma preferiblemente con un borde radial, y preferiblemente se recibe y guía de manera 52-544 móvil dentro de un orificio ubicado en el portaherramientas. El tubo, el cual también puede comprender diferentes perfiles transversales, preferiblemente está sostenido en el portaherramientas por un resorte helicoidal, en donde el eje cilindrico del tubo preferiblemente pasa a través del resorte helicoidal. Ciertamente, también otros elementos de aplicación de fuerza, como un resorte tensor, un resorte cónico, un resorte de disco y/o elementos elásticos y sus combinaciones son posibles. El resorte helicoidal preferiblemente está ubicado entre el borde radial del tubo y por ejemplo, un tope inferior en el portaherramientas, por el cual el tubo es soportado precargado en relación con el portaherramientas. La pieza de transferencia preferiblemente es soportada en el orificio, de manera que está sellada. Por tanto, el portaherramientas comprende por lo menos, por ejemplo, un sello de eje y/o elementos de sello adicionales, como empaques, labios de sello, etc., concéntricos al orificio para la pieza de transferencia o para el tubo, en donde dichos elementos de sello también pueden colocarse en el portaherramientas y/o en la pieza de transferencia o en el tubo mismo. Los canales provistos en forma de orificios de paso a través, en particular con perfil de sección transversal circular, en donde 52-544 también son posibles otros perfiles de sección transversal, se colocan preferiblemente en el borde radial de la pieza de transferencia, de manera que los orificios de transferencia en la pieza de transferencia están conectados al orificio de transferencia en el borde radial de la pieza de transferencia. Junto con la superficie cilindrica de la circunferencia del borde radial de la pieza de transferencia, se ubica una concavidad radial. Dentro de ella, se coloca una membrana anular preferiblemente en una manera de bloqueo por forma, la cual corresponde a las perforaciones radiales y la cual preferiblemente tiene la forma de una sección de una superficie envolvente de un cilindro. Por tanto, la concavidad de la superficie de la circunferencia, provista en particular como una ranura, y también la sección transversal de la membrana incrustada en la ranura a la cual corresponde preferiblemente puede, por ejemplo, comprender un perfil de cabeza de bola parcial u otros perfiles. La membrana anular se forma preferiblemente con un material elástico, en particular con un material elástico de hule, pero también son posibles otros materiales, como por ejemplo material de fibra de carbono, plásticos, Teflón y metales flexibles. Los canales para la compensación de presión, para escape de 52-544 presión o acumulación de presión asi están conectados en particular a la membrana y a la cavidad interna de la pieza de transferencia. Cuando se acumula presión en el portaherramientas, la membrana se curva en dirección radial, y por tanto se fija a la superficie de la circunferencia del orificio receptor del portaherramientas. Por tanto, la pieza de transferencia está bloqueada contra movimiento axial .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS O FIGURAS A continuación se describen modalidades de la invención con referencia a las figuras ilustrativas esquemáticas, en las cuales: La Fig. 1 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, el cual comprende un mandril de ajuste por contracción con una fresadora radial, la cual se proporciona con ranuras de bloqueo y la cual no está fijada aún; La Fig. 2 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un mandril de ajuste por contracción con una fresadora radial de acuerdo con la invención fijada en el mismo; La Fig. 3 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que 52-544 comprende un mandril de ajuste por contracción con una fresadora radial de acuerdo con la invención fijada en el mismo; La Fig. 4 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un mandril de alta precisión y una fresadora radial de acuerdo con la invención fijada en el mismo; La Fig. 5 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un mandril de expansión hidráulica con una fresadora radial de acuerdo con la invención fijada en el mismo; La Fig. 6 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende una fresadora radial de acuerdo con la invención fijada en el mismo, donde la herramienta comprende una rosca interior, la cual está roscada dentro de una rosca interior correspondiente en el portaherramientas ; La Fig. 7 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende bolas como elementos de bloqueo, las cuales son aseguradas por clavijas roscadas; La Fig. 8 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que 52-544 comprende bolas como elementos de bloqueo, las cuales son aseguradas por clavijas roscadas, donde las bolas están parcialmente empotradas dentro de las clavijas roscadas ; La Fig. 9 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende bolas como elementos de bloqueo, las cuales son aseguradas por clavijas cilindricas en el ajuste por presión; La Fig. 10 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un elemento de bloqueo de una pieza, el cual es una clavija roscada con un relieve en forma de bola en una de sus caras; La Fig. 11 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende elementos de bloqueo de una pieza, los cuales son clavijas cilindricas con un relieve en forma de bola en una de sus caras en un ajuste por presión; La Fig. 12 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención con bolas en un retén por separado y una manga adyacente al mismo ; La Fig. 13 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que 52-544 comprende bolas, las cuales están colocadas en un retén de bolas, el cual está maquinado dentro de la manga, donde la manga se presiona o se contrae hacia adentro; La Fig. 14 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención de la Fig. 13, en donde la manga está soldada al soporte de la herramienta; La Fig. 15 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención de la Fig. 13, en donde la manga está fijada mecánicamente por clavijas roscadas con un domo cónico; La Fig. 16 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende una manga ranurada, la cual recibe las bolas y donde la manga está provista con ranuras de bloqueo y se retiene en el portaherramientas mediante bolas y clavijas roscadas adicionales; La Fig. 17 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un resorte cónico para un dispositivo de extracción sin holgura; La Fig. 18 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un tornillo de ajuste de longitud, el cual está formado con material elástico de hule; 52-544 La Fig. 19 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende un tornillo de ajuste de longitud, el cual comprende un elemento hecho de material elástico de hule; La Fig. 20 muestra una vista en corte del portaherramientas de acuerdo con la invención, que comprende una lubricación de volumen mínimo, bolas como elementos de bloqueo y una membrana hecha de material elástico de hule; La Fig. 21 muestra una vista en corte y una vista lateral del portaherramientas de acuerdo con la Fig. 20 de acuerdo con la invención con una distribución tangencial de los elementos de bloqueo; La Fig. 22 muestra una ilustración ampliada de una parte de la Fig. 20 del portaherramientas de acuerdo con la invención con la membrana y el canal de presión en la pieza de transferencia.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Fig. 1 muestra el portaherramientas (1) esquemáticamente en una vista en corte y una fresadora radial (2) de ejemplo, los cuales están colocados en relación uno al otro con respecto a un eje de rotación (3) . El portaherramientas (1) por tanto comprende por 52-544 lo menos dos, preferiblemente tres o cuatro, bolas (4) . La bola se coloca asi en un orificio de soporte (5), el cual está ubicado perpendicular al eje de rotación (3), y por tanto al eje longitudinal en la sección de manga (6) del portaherramientas (1) . Dicho orificio de soporte (5) es un orificio de paso y se extiende desde el exterior de la sección de manga (6) hasta la superficie interna de la circunferencia de la abertura del receptor (7), la cual está ubicada concéntrica con el eje de rotación (3) en el portaherramientas (1) . El lado de soporte frontal (8) del orificio de soporte (5) se proporciona en forma de una tapa esférica o se configura de acuerdo con la forma de bola de la bola (4), de manera que la bola (4) sobresalga parcialmente dentro de la cavidad interna de la abertura del receptor (7) . La bola (4) se retiene mediante una clavija roscada (9) en su posición hacia adelante, por tanto en una posición protuberante dentro de la cavidad interna de la abertura del receptor (7) . Por tanto, el orificio de soporte (5) comprende una rosca interna correspondiente a la rosca exterior de la clavija roscada (9) . De este modo, la longitud de la clavija roscada (9) no se proyecta más allá de la superficie exterior de la sección de manga (6) . La clavija roscada (9) de este modo comprende un orificio hexagonal (10) 52-544 para una llave Alien. La fresadora radial (2) comprende las ranuras de bloqueo helicoidales (13, 14) en su eje de cilindro (11) próximo a la cara (12) . Comprenden un perfil en forma de bola, el cual corresponde a la forma de bola de la bola (4) . Con el fin de sujetar completamente la fresadora radial en el portaherramientas, éste debe rotarse de acuerdo con la dirección de rotación (15) durante la inserción de la fresadora radial, de manera que la fresadora radial (2) rota dentro de la abertura del receptor (7) en un movimiento helicoidal hasta que la fresadora radial (2) se ha detenido. La Fig. 2 ilustra esquemáticamente un portaherramientas (1) en una vista en corte, en la cual la fresadora radial (2) está totalmente sujeta. La fresadora radial (2) se coloca hasta su tope con su eje cilindrico (11) en la abertura del receptor (7). De este modo, la bola (4), la cual es soportada por la clavija roscada (9) entra en contacto con la ranura de bloqueo (13) ó (14) . En esta vista de gráfica en corte, el eje de cilindro (11) se ajusta por presión en la abertura del receptor (7), esto significa que la bobina de inducción (no mostrada en la ilustración) se apaga y el mandril de ajuste por contracción del portaherramientas (1) se enfria y se contrae regresando 52-544 a su tamaño original. Como es claramente visible en la Fig. 2, no es posible un movimiento axial de la fresadora radial (2) a lo largo del eje de rotación (3), dado que la bola (4) se ubica en la ranura de bloqueo en forma de bola (13) ó (14) en el eje del cilindro (11), de manera que se bloquea un movimiento a lo largo del eje de rotación (3) . De este modo, la interacción entre la bola (4) y la ranura de bloqueo (13) ó (14) se ilustra en forma de un seguro. Con el fin de quitar la fresadora radial (2) del portaherramientas (1), la fresadora radial (2) después de encender la bobina de inducción sólo tiene que rotarse en la dirección contraria a la rotación (15) (re. Fig. 1), y jalarse en la dirección del eje a lo largo del eje de rotación (3) hacia fuera del portaherramientas (1) . En las figuras posteriores, se ilustran modalidades viables, mostrando cómo el dispositivo de prevención de extracción se configura en otras herramientas de sujeción de vanguardia. La Fig. 3 muestra un mandril de manguito cónico con una tuerca de tapa con el dispositivo de prevención de extracción con las ranuras de bloqueo y las bolas en una vista en corte esquemático. La Fig. 4 muestra un mandril de alta precisión con el dispositivo de prevención de extracción de acuerdo con la invención a través de ranuras de bloqueo y bolas. La Fig. 5 muestra un mandril de expansión hidráulica típica con el dispositivo de prevención de extracción de acuerdo con la invención a través de ranuras de bloqueo y bolas en una vista de corte esquemático . La Fig. 6 muestra un portaherramientas provisto como un mandril de ajuste por contracción en una vista de corte esquemático, donde la fresadora radial está atornillada a la herramienta a través de una rosca (16) . A través de esta conexión roscada, la cual está configurada con una dirección de inclinación izquierda para una herramienta ranurada a la izquierda, y una dirección de inclinación derecha para una herramienta ranurada a la derecha, se implementa una prevención de extracción axial de la herramienta del portaherramientas . La Fig. 7 muestra un mandril de ajuste por contracción en una vista en corte esquemático con elementos de bloqueo en forma de bolas (4), las cuales se mantienen en los orificios de soporte (5) mediante las clavijas roscadas (9) . La clavija roscada (9) comprende de este modo una cara roma.

La Fig. 8 muestra un mandril de ajuste por contracción con elementos de bloqueo configurados como bolas (4) en una vista en corte puramente esquemática, donde las bolas se mantienen en los orificios de soporte (5) mediante clavijas roscadas (9) . La clavija roscada (9) comprende una concavidad (17) en la cara que recibe la bola (4) . La concavidad (17) está configurada como un orificio muerto o, por ejemplo, configurada como un buje con una forma interior hexagonal correspondiente al diámetro de la bola. La Fig. 9 muestra un mandril de ajuste por contracción con elementos de bloqueo provistos como bolas (4) en una vista en corte puramente esquemática, en donde las bolas se mantienen en los orificios de soporte (5) mediante las clavijas de alineación (18) .

Debido al ajuste de presión entre la clavija de alineación (18) y el orificio de soporte (5), los elementos de bloqueo provistos como bolas (4) se fijan en su posición. La Fig. 10 muestra un mandril de ajuste por contracción con elementos de bloqueo de una pieza (19) en una vista en corte puramente esquemática. El elemento de bloqueo (19) es una clavija roscada, la cual comprende un cabezal semiesférico (20) sobre una de sus caras.

La Fig. 11 muestra un mandril de ajuste por contracción con un elemento de bloqueo de una pieza (19) en los orificios de soporte (5) en una vista puramente esquemática. Los elementos de bloqueo de una pieza (19) son clavijas de alineación, las cuales están conectadas al mandril de ajuste por contracción a través de un ajuste por presión. Los elementos de bloqueo de una pieza (19) comprenden un cabezal semiesférico (20) sobre una de sus caras. La Fig. 12 muestra un mandril de ajuste por contracción con elementos de bloqueo en forma de bolas (4) en una vista en corte puramente esquemática. Las bolas (4) son soportadas en un retén de bola (21) . De este modo, el retén de bola (21) está ubicado en la parte inferior de la abertura del receptor (7) . Adyacente al mismo, hay una manga (22) . En el retén (21), las bolas (4) tienen una concavidad, la cual es presionada por el retén al exterior radial. De este modo, las bolas (4) se presionan contra un borde, ubicado entre la abertura del receptor (y) y una liberación de rotación al final de la abertura del receptor (7) . Las bolas (4) pueden apoyarse radialmente en dicho borde. Cuando la herramienta se contrae hacia adentro, las bolas (4) son soportadas hacia el interior y pueden asegurar la herramienta (2) asi como la manga 52-544 (22) contra una extracción axial. La Fig. 13 muestra un mandril de ajuste por contracción con bolas (4) en una vista en corte puramente esquemática, donde las bolas están ubicadas en una manga (22) en la sección izquierda de la manga y en la abertura del receptor (7) . La sección izquierda de la manga (22) funciona de este modo como un retén de bola para las bolas (4) . Los orificios de soporte (5) para las bolas (4) en la manga (22) comprenden un diámetro menor con referencia a la superficie cilindrica interna de la circunferencia de la manga (22), que el diámetro de las bolas o el diámetro del orificio de soporte. De este modo, las bolas (4) pueden proyectarse dentro de la cavidad interna pero no pueden caer hacia adentro. La manga (22) se encoge o se presiona hacia adentro del mandril. La Fig. 14 muestra un mandril de ajuste por contracción con las bolas (4) en una manga (22) en una vista en corte puramente esquemática. La manga (22) está conectada a la sección de manga (6) por una soldadura (23) . La soldadura de la manga (22) con el mandril de ajuste por contracción puede realizarse asi en puntos, en secciones o en anillo como una soldadura cerrada o en Y. La Fig. 15 muestra un mandril de ajuste por 52-544 contracción con las bolas (4) en una manga (22) en una vista en corte puramente esquemática. En esta modalidad, la manga (22) está fija al portaherramientas mediante clavijas roscadas (24). Por tanto, las clavijas con rosca (24), por ejemplo, comprenden una tapa cónica. Ciertamente, también otras modalidades, por ejemplo un cabezal de bola, son posibles. La manga (22) comprende indentaciones (25) correspondientes a la configuración de la cada de los pernos roscados (24), donde dichas indentaciones están configuradas correspondientes a la configuración de la tapa de la cara de las clavijas roscadas (24) . En la presente modalidad, dichas indentaciones (25) tienen una configuración cónica. Con el fin de fijar la manga (22) en el portaherramientas, por lo menos una clavija roscada (24) con una configuración de cara cónica o con una configuración cónica en general es necesaria. Preferiblemente, tres, en particular cuatro pernos roscados para fijar la manga (22) están colocados en el portaherramientas. La Fig. 16 muestra un mandril de ajuste por contracción con los elementos de bloqueo provistos como bolas (4) , ubicados en la manga (22) , en una vista en corte puramente esquemática. La manga (22) se configura de este modo más gruesa que en las figuras precedentes. 52-544 Por tanto, la manga (22) está ranurada (no se muestra en la ilustración) . En esta modalidad, la manga (22) también está conectada al portaherramientas mediante bolas. De este modo, las ranuras de bloqueo (27) correspondientes a las bolas se colocan en la parte izquierda de la manga (22), donde dichas ranuras tienen un perfil correspondiente a las bolas. En la misma manera en que la herramienta se fija axialmente en el mandril de ajuste por contracción a través de la interacción de los elementos de bloqueo y las ranuras de bloqueo, la manga (22) se fija axialmente a través de bolas (26) como elementos de bloqueo con ranuras de bloqueo (27 en la superficie exterior de la circunferencia de la manga (22) . Las bolas (26) de este modo se colocan en los orificios de soporte (28), los cuales a su vez conectan las clavijas con rosca (29) uno contra el otro mediante una rosca. Además, en este caso, el orificio de soporte (28) comprende un diámetro más pequeño en la parte interna en la dirección hacia la abertura del receptor (7), que el diámetro del soporte, el cual corresponde al diámetro de bola de la bola (26) . De esta manera, las bolas (26) no pueden caer dentro de la cavidad interior, sino que se proyectan dentro de ella. La Fig. 17 muestra un mandril de ajuste por 52-544 contracción con un dispositivo de prevención de extracción de acuerdo con la Fig. 2 en una vista en corte puramente esquemática. Adicionalmente , el portaherramientas comprende un resorte cónico (30), el cual se coloca entre el lado de la cara (12) del eje cilindrico (11) de la fresadora radial (2) y la parte inferior de la abertura del receptor (7) . El resorte de compresión provisto como un resorte cónico (30) presiona de este modo sobre la cara (12) de la fresadora radial (2) en la dirección del eje de rotación (3) hacia fuera del portaherramientas (1) . De este modo, una posible holgura o tolerancias de fabricación de las ranuras de bloqueo en la superficie de la circunferencia del eje cilindrico (11) y la posición respectiva de las bolas (4) en el portaherramientas (1) se eliminan, en tanto como la fresadora radial (2) además está bloqueada en la dirección axial por la fuerza del resorte cónico (3) . Asi, también puede eliminarse una holgura pequeña entre el dispositivo de prevención de extracción axial y la herramienta. Por tanto, no existe riesgo de dañar adicionalmente los bordes de corte de la herramienta durante la operación, debido a tolerancias de fabricación pequeñas. La Fig. 18 muestra un mandril de ajuste por 52-544 contracción con los elementos de bloqueo en forma de bolas (4) en una vista en corte puramente esquemática. En esta, se realiza una prevención de extracción de la herramienta sin holgura después de contraerse hacia adentro a través del uso de un tornillo de ajuste de longitud (32) el cual preferiblemente está hecho de un material elástico de hule. Correspondiente al tornillo de ajuste de longitud (32), una rosca interna (33) correspondiente se forma en el portaherramientas. En la Fig. 18, se muestra otra modalidad para la ruta de la ranura de bloqueo. En esta modalidad, la ranura de bloqueo (34) se proporciona con una forma de "L", pero comenzando en la cara (12) del eje cilindrico (11) . Asi, se proporciona un seguro casi de bayoneta para una seguridad axial como un seguro de extracción para la herramienta desde el portaherramientas. La Fig. 19 muestra un mandril de ajuste por contracción de la Fig. 18 en una vista en corte puramente esquemática, en donde un elemento elástico (35) se integra en su interior, concéntrico al tornillo de ajuste de longitud (32) . En este caso, el elemento elástico (35) está hecho preferiblemente de un material elástico de hule. La prevención de extracción sin holgura se realiza a través de la fuerza de compresión, la cual se imparte a través del tornillo de ajuste de 52-544 longitud (32) al elemento elástico (35) a través de la cara (12) a la fresadora radial (2) . La Fig. 20 muestra un mandril de ajuste por contracción con una lubricación de volumen mínimo (MMS) en una vista en corte puramente esquemática. La prevención de extracción axial se realiza mediante elementos de bloqueo (36), los cuales se proporcionan a su vez como bolas. Concéntricos al eje de rotación en el interior del mandril de ajuste por contracción, hay un tubo móvil (37) , el cual es la pieza de transferencia para la lubricación de volumen mínimo. El tubo (37) se presiona contra el eje de la herramienta (no mostrado en la ilustración) debido a la fuerza de resorte de un resorte helicoidal (38) . En la Fig. 20, se muestran dos posibles posiciones finales del tubo (37) . La superficie de contacto del tubo colocado a la derecha con el eje de la herramienta se proporciona en forma cónica como una lengüeta tubular radial (39) . El resorte helicoidal (38) queda de este modo concéntricamente dentro del tubo (37) . El resorte helicoidal (38) se coloca entre la parte inferior (31) y la superficie de la circunferencia en forma de sección de cono del tubo (37) en la lengüeta de cuello radial. La Fig. 21 ilustra la distribución tangencial de los elementos de bloqueo (36) en el 52-544 portaherramientas a lo largo de la linea de sección A-A de la Fig. 20 en una vista puramente esquemática. La Fig. 22 muestra un detalle aumentado de la Fig. 20, el cual está marcado por una linea punteada. En una lengüeta de cuello radial (39) del tubo (37), se encuentran orificios de paso (40), los cuales se extienden desde el diámetro interior del tubo (37) a la superficie de circunferencia exterior (41) de la lengüeta tubular radial (39) . A lo largo de la superficie cilindrica de la circunferencia de la lengüeta tubular radial (39) del tubo (37), se ubica una concavidad en forma de superficie cilindrica concéntrica (42) cuyo ancho es preferiblemente menor que el ancho de la superficie cilindrica de la circunferencia (41) de la lengüeta tubular (39) .

Correspondiente a la concavidad (42), se encuentra una membrana de anillo (43) formada como una sección de una superficie envolvente de un cilindro, la cual se forma nivelada con la superficie cilindrica de la circunferencia (41) de la lengüeta tubular (39) . La membrana (43) se forma asi preferiblemente con un material elástico de hule. Dicha membrana (43) junto con la superficie de la circunferencia (41) sella el tubo (37) contra la pared de la abertura (7) del mandril de ajuste por contracción. Los orificios (40), 52-544 los cuales conducen radialmente al interior de la membrana (43), hacen pasar la presión de aire a la membrana (43), la cual es asi presionada contra la pared (7) del orificio. A través de la acumulación de presión, la membrana se inclina en la dirección radial y asi se acopla a la superficie interna de la circunferencia de la abertura del receptor (7) del portaherramientas. De este modo, el tubo (37) se asegura como una pieza de transferencia para la lubricación de volumen mínimo contra el desplazamiento axial. A través del tubo móvil (37), el vapor lubricante puede llevarse a la herramienta sin pérdida. 52-544

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1. Un sistema que comprende un portaherramientas y una herramienta, donde el portaherramientas comprende un dispositivo fijador de herramientas, preferiblemente un mandril de sujeción, y un eje de la herramienta, en particular de una herramienta rotatoria, recibido en el interior del mismo; en donde el sistema comprende un dispositivo de prevención de extracción que bloquea la herramienta contra una migración axial fuera del portaherramientas. 2. Un sistema según la reivindicación 1, en donde el dispositivo de prevención de extracción comprende por lo menos un elemento de bloqueo y por lo menos una ranura correspondiente al mismo que recibe al elemento de bloqueo, los cuales interactúan en forma de un bloqueo por forma, y/o el elemento de bloqueo y la ranura de bloqueo están por lo menos parcialmente configurados con forma de un cabezal de bola y/o el mandril de sujeción comprende el elemento de bloqueo y la herramienta comprende la ranura de bloqueo o viceversa. 3. Un sistema según la reivindicación 2, en donde la herramienta, en particular la herramienta de rotación, comprende por lo menos una, preferiblemente dos, en particular preferiblemente cuatro ranuras de bloqueo, donde las ranuras de bloqueo están dispuestas 52-544 preferiblemente en la superficie de la circunferencia del eje de la herramienta, donde las ranuras de bloqueo que comienzan en la cara se extienden sobre por lo menos una sección parcial del eje. . Un sistema según una de las reivindicaciones 2 ó 3, en donde el ensamble de los elementos de bloqueo en el portaherramientas que corresponden al mismo, la configuración de las ranuras de bloqueo en la herramienta está colocada en el mismo ángulo, y/o los elementos de bloqueo están colocados en el portaherramientas en un plano perpendicular al eje de rotación de la herramienta. 5. Un sistema según una de las reivindicaciones 2 a 4, en donde los elementos de bloqueo en el portaherramientas son bolas, clavijas, pernos y/o pernos roscados, los cuales comprenden por lo menos una configuración de cara convexa en forma de bola. Por lo menos parcialmente, en donde los elementos de bloqueo en el portaherramientas preferiblemente están hechos de una aleación de acero inoxidable, donde preferiblemente por lo menos las bolas y/o las partes parcialmente en forma de cabezal de bola de los elementos de bloqueo están endurecidas . 6. Un sistema según una de las reivindicaciones 2 a 5, en donde los elementos de bloqueo 52-544 están soportados en los orificios de soporte en el portaherramientas, donde los orificios de soporte preferiblemente se extienden continuamente desde la superficie exterior de la circunferencia dentro de la cavidad interna del portaherramientas que recibe la herramienta, y donde están configurados perpendiculares al eje de rotación del portaherramientas y/o son tangencialmente adyacentes a la superficie interna de la circunferencia de la cavidad interna que recibe la herramienta, donde en particular los elementos de bloqueo se retienen en los orificios de soporte, preferiblemente mediante clavijas roscadas y/o mediante un ajuste por presión y/o los elementos de bloqueo están configurados con roscas exteriores, las cuales están configuradas correspondientes a las roscas interiores configuradas en los orificios de soporte. 7. Un sistema según la reivindicación 6, en donde los elementos de bloqueo en su posición apoyada en los orificios de soporte llegan a la configuración en forma de cabezal de bola, por lo menos en parte dentro de la cavidad interior del portaherramientas que recibe la herramienta . 8. Un sistema según una de las reivindicaciones 2 a 7, en donde los elementos de bloqueo son bolas, las cuales se retienen en soportes de 52-544 herramientas, en particular en mandriles de ajuste por contracción, en al menos un retén de bola, donde los orificios de soporte para las bolas del retén de bola comprenden un diámetro menor con referencia al interior que el diámetro del orificio de soporte, donde el portaherramientas comprende al menos un retén de bola en el interior del portaherramientas, donde el retén de bola es un componente por separado, está maquinado dentro de una manga, o es una manga que comprende un retén de bola, donde la manga está presionada hacia adentro, contraída hacia adentro, soldada al portaherramientas, retenida por las clavijas en una manera de interbloqueo, y/o fijada en la manga por los elementos de bloqueo y las ranuras de bloqueo . 9. Un sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, en donde la herramienta es retenida por el dispositivo de prevención de extracción, en particular en herramientas de ajuste por contracción, en forma axial sin holgura por elementos de aplicación de fuerza, en particular por al menos un resorte de compresión, resorte cónico, resorte helicoidal, resorte de disco y paquetes de resortes, y/o elementos elásticos de hule . 10. Un sistema según la reivindicación 9, en donde la herramienta es retenida por el dispositivo de 52-544 prevención de extracción, en particular en mandriles con lubricación de volumen mínimo, sin holgura en la dirección axial, donde la pieza de transferencia para la lubricación de volumen mínimo comprende al menos un orificio de paso en la parte de la lengüeta radial cónica; la lengüeta radial de la pieza de transferencia comprende una concavidad radial a lo largo de su superficie cilindrica envolvente, donde correspondiente a la misma está empotrada una membrana de anillo con la forma de la sección de superficie envolvente, preferiblemente en una manera ajustada a la forma y al ras, de manera que la toque; la membrana preferiblemente está configurada con material elástico de hule, donde los orificios de paso se extienden radialmente desde la cavidad interna de la pieza de transferencia a la membrana. 11. Un portaherramientas para un sistema de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, donde el portaherramientas comprende las características de una o varias de las reivindicaciones precedentes en relación con el portaherramientas. 12. Una herramienta para un sistema según una de las reivindicaciones 1 a 10, donde la herramienta comprende las características de una o varias de las cláusulas precedentes en relación con la herramienta. 52-544 RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un portaherramientas que lleva un dispositivo fijador de herramientas, en particular un mandril de sujeción como un mandril contráctil, un mandril de manguito cónico, un mandril hidráulico de expansión y un mandril de alta precisión, y un vástago de una herramienta, en particular una herramienta rotatoria, colocada en éste, donde el portaherramientas contiene un medio para evitar que la herramienta se extraiga, bloqueándola contra el desplazamiento axial. Esta unidad de prevención de extracción comprende por lo menos un elemento de bloqueo y por lo menos una ranura de bloqueo, la cual corresponde a dicho elemento de bloqueo, lo recibe e interactúa con éste en una manera de bloqueo positivo. En este caso, tanto el elemento de bloqueo como la ranura de bloqueo se forman al menos parcialmente en forma de un cabezal de bola. Preferiblemente, la herramienta tiene las ranuras de bloqueo. En consideración de las ranuras de bloqueo distribuidas en espiral a lo largo del vástago cilindrico de las herramientas rotatorias, la dirección de inclinación de las ranuras corresponde a la dirección de las ranuras de la herramienta, se obtiene un bloqueo axial de la herramienta, de manera que la 52-544 herramienta no puede desplazarse axialmente del portaherramientas durante la operación. Además, elementos que ejercen una fuerza están colocados con el efecto de hacer que la herramienta se apoye contra el dispositivo de prevención de extracción sin holgura, después del ajuste por contracción. 52-544