ES2246016T3 - Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar con un vástago que presenta en un extremo una sección de sujeción y presenta en el otro extremo una sección de perfilado de moldeo o de tallado, en el que la sección de perfilado de moldeo o de tallado está conformada como elemento de perfilado separado y por medio de un dispositivo de fijación se puede fijar de modo centrado y de modo que no se puede torsionar en el vástago (10), caracterizado porque el elemento de perfilado (20, 40) presenta una longitud axial menor, y presenta en el exterior un cono de entrada o de corte (28, 42), porque en el extremo del vástago (10) y en la parte opuesta al vástago (10) del elemento de perfilado (20, 40) están conformados salientes y/o hendiduras que se enganchan una dentro de otra por medio de una unión positiva, porque se realiza un centrado automático del elemento de perfilado (20) en el vástago (10) cuando se fija el elemento de perfilado (20) al vástago.

Description

Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar.

La invención se refiere a un dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según el preámbulo de la reivindicación 1. Un dispositivo para moldear roscas de este tipo se conoce del documento GB-A-1209196.

Se conoce generar roscas interiores con la ayuda de un macho de roscar o de un dispositivo para moldear roscas. Los machos de roscar surgen a partir de un perno roscado, generándose filos cortantes por medio de la introducción de ranuras de sujeción paralelas al eje u oblicuas. En la región de entrada está previsto un denominado corte previo del macho, que en la mayoría de los casos está conformado de modo cónico. El orificio en la pieza de trabajo se taladra previamente con el diámetro menor.

Los dispositivos para moldear roscas se derivan geométricamente, asimismo, de un perno roscado. Sin embargo, no arrancan virutas de ningún material, sino que sólo lo desalojan. De este modo, la pieza de trabajo se taladra previamente con el diámetro central en los flancos. El dispositivo para moldear roscas tiene un perfil ascendente en la punta que desaloja al material progresivamente.

Es conocido mejorar la resistencia al desgaste de dispositivos para moldear roscas por medio de la selección de materiales y el tratamiento térmico. En este caso, trae consigo ventajas especiales el recubrimiento con nitruro de titanio (Maschinenmarkt, Würzburg 92 (1986) 40, páginas 88 a 92). También se conoce, sin embargo, conformar dispositivos para moldear roscas de metal duro (Maschine + Werkzeug 12/95, páginas 26 a 28).

Del documento DE 39 34 621 C2 se ha dado a conocer un dispositivo para moldear roscas con un vástago de fijación cilíndrico y una región de moldeo con sección transversal poligonal que difiere de la forma circular, así como con ranuras de rosca en el contorno exterior que se corresponden con la rosca que se ha de fabricar. En la región de las esquinas de la sección transversal de la región de moldeo están soldados listones cilíndricos hechos de material especialmente duro y resistente al desgaste en ranuras correspondientes que discurren axialmente, que presentan un perfilado en el contorno exterior ajustado a las ranuras de la rosca. Los dispositivos para moldear roscas tienen el mismo perfil de rosca que los machos de roscar, si bien presentan en su sección del perfil una sección transversal poligonal con tres o seis "esquinas", por ejemplo.

La sección del perfil de los dispositivos para moldear roscas y de los machos de roscar presenta una primera región de moldeo con la que se fabrica fundamentalmente la rosca, así como una sección de guiado a continuación. Esta sirve para el guiado de la herramienta al girarla sacándola del taladro después de terminar la rosca interior.

Los dispositivos para moldear roscas y los machos de roscar son relativamente costosos de fabricar, y bajo ciertas circunstancias, están formados por un material de alta calidad. Después de que se produzcan desgastes o daños ya no se puede hacer uso de la herramienta.

La invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo para moldear roscas o macho de roscar que pueda ser fabricado con un coste reducido de material y de fabricación.

Este objetivo se consigue por medio de las características de la reivindicación 1.

En la herramienta conforme a la invención, la sección perfilada de moldeo o de corte está conformada como elemento de perfilado, que fuera de un cono de entrada o cono de corte presenta al menos pasos de perfilado completos, y por medio de un dispositivo de fijación se puede fijar de modo centrado y no giratorio en el vástago.

El elemento de perfilado puede tener forma de placa o puede presentar una longitud axial reducida; fuera del cono de entrada o de corte presenta relativamente pocos pasos de perfilado completos, por ejemplo de dos a cuatro.

El vástago para la herramienta conforme a la invención puede estar fabricado de modo convencional y con medidas convencionales a partir de un material altamente resistente, en particular a partir de un acero adecuado. En caso de desgaste del elemento de perfilado, no es necesario desecharlo, sino que puede volver a ser usado frecuentemente. La invención hace posible también la preparación de un gran número de diferentes elementos de perfilado con diferentes diámetros, diferente elevación, etcétera, que se pueden unir, respectivamente, con un vástago unitario. El elemento de perfilado, debido a ello, sólo ha de estar hecho de un material duro adecuado. Gracias a ello, el empleo de material es significativamente más reducido que en las herramientas convencionales.

Desde el vástago se ha de transmitir un momento de giro relativamente elevado al elemento de perfilado. En el extremo del vástago y en la parte opuesta al vástago del elemento de perfilado están conformados salientes conformes a la invención y/o hendiduras, que se enganchan entre ellos en unión positiva. Estos salientes y hendiduras están conformados al mismo tiempo de tal manera que provocan un centrado automático cuando el elemento de perfilado se coloca en el vástago.

Los salientes y las hendiduras presentan superficies complementarias laterales inclinadas respecto al eje del vástago o del elemento de perfilado, que están enganchadas por motivo del centrado y de la transmisión del momento de giro. Estas superficies pueden estar conformadas de modo plano o abombado. Preferentemente, sólo las superficies mencionadas están enganchadas, lo que significa que las superficies del extremo del elemento de perfilado y del vástago tienen una distancia entre ellas cuando el elemento de perfilado está montado en el vástago.

Preferentemente, las superficies están conformadas en nervios o ranuras que están dispuestas radialmente de modo cruzado, estando el punto central de la cruz sobre el eje del vástago o del elemento de perfilado. Para facilitar el montaje del elemento de perfilado, los bordes de los nervios y de las ranuras pueden presentar un bisel.

En la invención se ha reconocido que en las máquinas herramienta modernas ya no son necesarias secciones de guiado más o menos largas en dispositivos para moldear roscas o en machos de roscar en la extracción mediante giro para extraer mediante giro la herramienta del taladro roscado fabricado sin estropear la rosca.

Como material para el elemento de perfilado se puede emplear un metal duro, aunque también se puede emplear acero rápido, cerámica u otro material conocido. Se entiende que el diámetro exterior del vástago en dispositivos para moldear roscas ha de ser al menos algo menor que el diámetro menor de la rosca que se ha de generar. Sin embargo, un vástago se puede emplear perfectamente para elementos de perfilado para la fabricación de diferentes tamaños de rosca.

Se puede pensar en diferentes posibilidades de llevar a cabo una fijación del elemento de perfilado separado al vástago. Una de ellas, según una configuración de la invención, viene dada por el hecho de que el elemento de perfilado esté fijado por medio de un tornillo en un taladro roscado axial al vástago. El elemento de perfilado presenta de modo correspondiente a esto un taladro central, presentando el tornillo, por ejemplo, una sección cónica, que actúa conjuntamente con una inclinación cónica del taladro del elemento de perfilado. El tornillo no contribuye a la transmisión del momento de giro del vástago a la pieza de trabajo.

Alternativamente se puede conformar una espiga roscada en el vástago, que actúa conjuntamente con un taladro roscado del elemento de perfilado o está prevista una tuerca que se atornilla en la espiga para la fijación del elemento de perfilado al vástago.

Finalmente, el elemento de perfilado también puede estar soldado al vástago. En este caso, sin embargo, se dificulta la intercambiabilidad, ya que el elemento de perfilado ha de ser calentado por primera vez cuando ha de ser retirado del vástago.

En la invención descrita hasta al momento, un único elemento de perfilado está montado de modo centrado en el vástago. Otra solución conforme a al invención prevé que dos o más perfiles de forma idénticos separados en forma de placa se fijen en la parte frontal del vástago de modo que no se les pueda hacer girar. Los perfiles de forma presentan, del mismo modo que los perfiles descritos anteriormente, en las secciones que sobresalen por encima del vástago, perfiles de la rosca para la generación de la rosca interior. Una herramienta de este tipo es comparable con una herramienta de roscar por rodadura para la creación de roscas interiores, con la excepción de que en la invención, los "rodillos" están fijados en el vástago de modo que no pueden girar. Adicionalmente, no es necesario usar formaciones circulares o poligonales, sino únicamente secciones de éstas, ya que sólo las secciones que sobresalen por encima del vástago contribuyen a la generación de la rosca. La herramienta descrita en último lugar está indicada especialmente como útil de moldeo.

La invención se explica a continuación con más detalle a partir de los ejemplos de realización representados en los dibujos.

Fig. 1 muestra la vista lateral de un vástago para una herramienta para moldear roscas conforme a la invención.

Fig. 2 muestra la vista frontal del vástago según la Fig. 1.

Fig. 3a muestra la vista lateral del vástago según la Fig. 2, mientras que las Fig. 3b y 3c reproducen particularidades.

Fig. 4 muestra la vista en planta desde arriba de un elemento de perfilado según la invención

Fig. 5 muestra de modo aumentado una vista de un elemento de perfilado similar al de la Fig. 4.

Fig. 6 muestra la vista lateral del elemento de perfilado según la Fig. 5.

Fig. 7 muestra la vista de atrás de un elemento de perfilado según la invención para una herramienta de tallar roscas.

Fig. 8 muestra la vista lateral del elemento de perfilado según la Fig. 7.

Fig. 9 muestra un tornillo para la fijación de uno de los elementos de perfilado mostrados a un vástago de herramienta, por ejemplo el vástago de la Fig. 1.

Fig. 10 muestra la vista delantera de otra forma de realización de un elemento de perfilado según la invención.

En la Fig. 1 está representado un vástago de herramienta 10, que en un extremo presenta una sección de sujeción 12, y en el otro extremo presenta una sección 14 para la unión con otro elemento de perfilado según la Fig. 4. A partir de la vista del extremo del vástago 10 según la Fig. 2 se puede reconocer que presenta un taladro roscado 16 centrado y nervios 24 dispuestos en forma de cruz, coincidiendo la cruz de los nervios 24 en su punto central con el eje del vástago 10 o del taladro 16.

En la Fig. 4 está representado un elemento de perfilado de forma 20 en forma de placa, que en su contorno presenta un cono de moldeo así como un perfil de la rosca (no mostrado) para la fabricación de una rosca interior según el procedimiento de ranurado de rosca o de moldeado de rosca. El contorno del elemento de perfilado de forma 20 es poligonal, lo que no está representado en la Fig. 4. Respecto a otras particularidades del elemento de perfilado 20, se entra en más detalle conjuntamente con las Fig. 5 y 6.

El elemento de perfilado 20 posee un taladro pasante 22 central y ranuras 18 dispuestas de modo radial en forma de cruz en un lado. Las ranuras 18 están dispuestas y conformadas de tal manera que alojan los nervios 24 de modo adecuado. Para la introducción más sencilla, las ranuras 18 y/o los nervios 24 presentan en los bordes longitudinales un bisel. Por medio del enganche mediante unión positiva de los nervios 24 y las ranuras 18 se consigue una unión positiva, mientras que el resto de la superficie del elemento de perfilado 20 en el resto de la superficie de la superficie del extremo del vástago 10 está plano o, preferentemente, tiene una cierta distancia respecto a este último. A través del taladro 22 se introduce el vástago de un tornillo, tal y como está representado en la Fig. 9 con 26, y se atornilla en el taladro roscado 16, para unir el elemento de perfilado 20 de modo fijo y que no se pueda girar con el vástago 10. De esta manera se fabrica una herramienta de moldeado de roscas de dos partes, y por medio del desprendimiento del tornillo 26 de un modo sencillo es posible montar otro elemento de perfilado en el vástago 10.

A partir de las representaciones individuales según las Fig. 3b y 3c se puede reconocer que los salientes o los nervios 24 en la sección tienen forma trapezoidal, es decir, presentan superficies laterales oblicuas, tal y como está representado en 25. Las ranuras 18 están provistas de superficies laterales complementarias (no mostradas), de manera que al montar el elemento de perfilado 20 en el extremo del vástago 14, únicamente se enganchan las superficies 25 de los nervios 24 y las ranuras entre ellas, si bien no lo hacen las superficies del extremo del vástago 10 y el elemento de perfilado 20. Puesto que los nervios 24 radiales y las ranuras 18 radiales están dispuestos perpendicularmente entre ellos, tiene lugar de modo automático un centrado del elemento de moldeo 20 en el vástago 10, ya que las superficie 25 y las superficies complementarias de las ranuras discurren paralelas a los diámetros que están dispuestos perpendicularmente entre ellos. El punto de cruce de los diámetros se encuentra naturalmente en el eje del elemento de perfilado 20 y del vástago 10.

En el caso mostrado, las superficies 25 son planas. Sin embargo, también pueden ser abombadas, y del mismo modo pueden presentar el efecto de transmisión de momento de giro y de centrado deseado.

El elemento de perfilado 20 está representado en las Fig. 5 y 6 algo más detallado. A partir de la vista frontal según la Fig. 5 se reconoce que el elemento de perfilado 20 es poligonal, es decir, presenta cuatro "esquinas", estando indicada la elevación entre las esquinas con la letra h. Se entiende que sólo en las regiones de las esquinas tiene lugar una generación de la rosca por medio de moldeo. En las Fig. 5 y 6 están previstas ranuras 18 que actúan conjuntamente con nervios correspondientes de un vástago, tal y como está representado en la Fig. 1, del mismo modo que ha sido explicado conjuntamente con las Fig. 1 a 4. Las ranuras 18 tienen a su vez superficies de pared inclinadas lateralmente, que actúan conjuntamente con superficies de pared inclinadas de los nervios. Tal y como se puede reconocer en la Fig. 6, el elemento de perfilado 20 presenta un cono de moldeo 28 de modo convencional, y una sección de perfilado 30 real con de dos a cuatro pasos de una rosca conformada. Tal y como se indica con 32, el taladro 22 presenta una inclinación 32 para el alojamiento del cono 34 de la cabeza del tornillo 26 según la Fig. 9.

En las Fig. 7 y 8 está representado un elemento de perfilado 40 para una herramienta de tallar roscas (macho de roscar). Tal y como se puede reconocer a partir de la Fig. 8, el elemento de perfilado 40 presenta un primer corte 42 cónico, así como una sección de tallado de rosca 44. La sección de tallado de rosca 44 está formada por cuatro ranuras receptoras de las virutas 46 dispuestos a una distancia de 90º, que están previstas en el contorno con secciones de rosca correspondientes, tal y como esto se conoce en los machos de roscar. Entre las ranuras receptoras de las virutas 46 están dispuestas respectivamente ranuras de sujeción 48. El elemento de perfilado 40 presenta un taladro pasante 50 que en el extremo izquierdo en la Fig. 8 presenta una inclinación 52 para el alojamiento de la cabeza de tornillo de, por ejemplo, un tornillo según la Fig. 9. En la parte opuesta al vástago no mostrado, el elemento de perfilado 40 presenta nervios 54 dispuestos en forma de cruz, comparables con los nervios 24 según la Fig. 3a y 3b. Los nervios 54 tienen superficies inclinadas 56, que actúan conjuntamente con las superficies inclinadas de las ranuras del vástago no mostrado para el elemento de perfilado 40.

La fijación del elemento de perfilado según las Fig. 7 y 8 en el vástago de la herramienta es la misma que la descrita en relación con los elementos de perfilado según la Fig. 4. Únicamente la disposición de los nervios y las ranuras está intercambiada respecto a la Fig. 2 y la Fig. 4. Así pues, después del desgaste puede ser sustituido sin más por otro, o también puede ser intercambiado por un elemento de perfilado conformado de otra manera.

En la Fig. 10 está representado con 60 un vástago de una herramienta para moldear roscas o para tallar roscas, por ejemplo de un vástago según la Fig. 1, con su parte frontal 62. En la parte frontal 62 están fijados dos elementos de perfilado 64 y 66 a una distancia de contorno de 180º con la ayuda de tornillos 68 y 70, de modo comparable al tornillo 26 según la Fig. 9. Los elementos de perfilado 64, 66 son iguales, por ejemplo, en el contorno que el elemento de perfilado 20 según la Fig. 4, y por ello son adecuados para el moldeo de la rosca. Preferentemente se preferirán incluso cuatro elementos de perfilado de este tipo, de manera que vuelva a surgir un polígono similar a la Fig. 5. Ya que en los elementos de perfilado 64, 66 la rosca de regeneración está dispuesta alrededor del contorno, también se puede pensar en torcer los elementos de perfilado 64, 66 después del desprendimiento anterior un determinado ángulo, para emplear otra región perfilada que todavía no esté desgastada. Con ello, los elementos perfilados 64, 66 son iguales en su empleo a las denominadas placas de corte inversor.

Se entiende que los elementos de perfilado similares a los de la Fig. 10 también se pueden usar para el tallado de roscas.

Claims (12)

1. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar con un vástago que presenta en un extremo una sección de sujeción y presenta en el otro extremo una sección de perfilado de moldeo o de tallado, en el que la sección de perfilado de moldeo o de tallado está conformada como elemento de perfilado separado y por medio de un dispositivo de fijación se puede fijar de modo centrado y de modo que no se puede torsionar en el vástago (10), caracterizado porque el elemento de perfilado (20, 40) presenta una longitud axial menor, y presenta en el exterior un cono de entrada o de corte (28, 42), porque en el extremo del vástago (10) y en la parte opuesta al vástago (10) del elemento de perfilado (20, 40) están conformados salientes y/o hendiduras que se enganchan una dentro de otra por medio de una unión positiva, porque se realiza un centrado automático del elemento de perfilado (20) en el vástago (10) cuando se fija el elemento de perfilado (20) al vástago (10).

2. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según la reivindicación 1, caracterizado porque los salientes y las hendiduras presentan superficies (25) complementarias laterales inclinadas respecto al eje del vástago o del elemento de perfilado, que están enganchadas por motivo del centrado y de la transmisión del momento de giro.

3. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según la reivindicación 1, caracterizado porque las superficies son planas o abombadas.

4. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el enganche mediante unión positiva del elemento de perfilado y el vástago se realiza exclusivamente por medio de las superficies (25).

5. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los salientes están conformados por nervios (24, 54) y las hendiduras por las ranuras (18) complementarias a los nervios.

6. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según la reivindicación 2 y 5, caracterizado porque las superficies están conformadas por las superficies laterales de los salientes y de las hendiduras.

7. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según la reivindicación 6, caracterizado porque las primeras superficies discurren paralelas respecto a un primer diámetro, y las segundas superficies discurren paralelas respecto a un segundo diámetro que está dispuesto perpendicularmente respecto al primer diámetro, en el que el punto de cruce de los diámetros está en el eje del elemento de perfilado o del vástago.

8. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque los nervios (24) y las ranuras (18) están dispuestas en forma de cruz de modo radial, encontrándose el punto medio de la cruz sobre el eje del vástago (10) o del elemento de perfilado (20).

9. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de perfilado (20, 40) está fijado por medio de un tornillo (26) centrado en un taladro roscado (16) axial al vástago (10).

10. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el vástago presenta una espiga roscada centrada, y el elemento de perfilado presenta un taladro central, a través del cual se extiende la espiga roscada, y el taladro central presenta una rosca o está prevista una tuerca para la fijación del elemento de perfilado en la espiga.

11. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el elemento de perfilado está soldado en el vástago.

12. Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el vástago (10) está hecho de un material que admite cargas elevadas respecto a la flexión y a la torsión, en particular de acero, y el elemento de perfilado (20, 40), de una materia dura adecuada.

13 Dispositivo para moldear roscas o macho de roscar según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el elemento de perfilado, en su conjunto, no presenta más de dos a cuatro pasos de moldeado de rosca completos.