ES2310577T3 - Mandril portabrocas. - Google Patents

Abstract

Mandril portabrocas a sujetar sin llave, con un cuerpo de mandril (2) que presenta en su extremo trasero un alojamiento de husillo (3) y en el que son guiadas mordazas de sujeción (7) en alojamientos de guiado (6) que discurren inclinados respecto al eje de mandril (5), las cuales engranan mediante una fila dentada (8) con la rosca de sujeción de un anillo roscado (9) montado de forma giratoria con relación al cuerpo de mandril, y con un manguito de sujeción (11) dispuesto en el extremo axialmente delantero del cuerpo de mandril (2) y previsto para la rotación del anillo roscado (9) con relación al cuerpo de mandril (2), caracterizado porque en el extremo axialmente delantero del manguito de sujeción (11) está montado de forma giratoria un manguito exterior (17) que cubre exteriormente el manguito de sujeción (11), de tal modo que en funcionamiento de taladrado con el mandril portabrocas que gira rápidamente gira el cuerpo de mandril con el manguito de sujeción (11) dentro del manguito exterior (17), cuando éste es frenado.

Description

Mandril portabrocas.

Mandril portabrocas a sujetar sin llave, con un cuerpo de mandril que presenta en su extremo trasero un alojamiento de husillo y en el que son guiadas mordazas de sujeción en alojamientos de guiado que discurren inclinados respecto al eje de mandril, las cuales engranan mediante una fila dentada con la rosca de sujeción de un anillo roscado montado de forma giratoria con relación al cuerpo de mandril, y con un manguito de sujeción dispuesto en el extremo axialmente delantero del cuerpo de mandril y previsto para la rotación del anillo roscado con relación al cuerpo de mandril.

Un mandril portabrocas de este tipo se conoce del documento DE 44 38 991 A1, que destaca porque puede sujetarse y abrirse a mano, sin que para ello sea necesario el uso de una llave de mandril. La sujeción del vástago de una taladradora o herramienta se realiza con este mandril portabrocas de tal modo, que se ejecuta un giro relativo entre el manguito de sujeción y el cuerpo de mandril, mediante la cual también se gira el anillo roscado acoplado al manguito de sujeción con relación al cuerpo de mandril y con ello se gradúan las mordazas de sujeción. Para abrir el mandril sólo es necesario invertir el sentido de giro del manguito de sujeción con relación al cuerpo de mandril. En este tipo se mandriles portabrocas sin llave y a sujetar a mano es problemático el hecho de que durante el funcionamiento para taladrar o atornillar pueden actuar igualmente fuerzas sobre el manguito de sujeción, que ejercen un momento de giro y pueden producir un giro relativo entre el manguito de sujeción y el cuerpo de mandril. Esto puede ser por ejemplo el caso cuando, al trabajar por debajo de una regleta, el manguito de sujeción del mandril que gira en funcionamiento entra en contacto con la regleta y es frenado a causa de ello, mientras que el cuerpo de mandril del mandril es accionado de forma invariable por los husillos de taladrar. Según el sentido de giro del mandril portabrocas, esto puede conducir a que durante el funcionamiento se afloje la sujeción y ya no exista una suficiente seguridad de funcionamiento, o que el mandril portabrocas se sujete tan fijamente que a continuación ya no pueda abrirse a mando. Aparte de un contacto exclusivamente con la superficie frontal del manguito de sujeción, contra el cual es posible protegerse mediante un anillo dispuesto axialmente delante del manguito de sujeción sobre el cuerpo de mandril, es sin embargo también posible un contacto del manguito de sujeción en sus regiones axialmente más retrasadas, por ejemplo cuando es necesario trabajar con el mandril portabrocas en esquinas.

En el documento US 4 585 077 se describe un mandril portabrocas accionado por llave, que hace posible el funcionamiento tanto en un modo de taladrado como en un modo de martillado. Para pasar de un modo a otro se utiliza un manguito de conmutación, que está dispuesto sobre el manguito de sujeción y que puede girar, limitado por tope, 60º entre sus dos estados de conmutación.

La invención se ha impuesto por ello la misión de configurar un mandril portabrocas a sujetar sin llave de la clase citada al comienzo, de tal modo que éste en funcionamiento esté mejor protegido contra una apertura inadvertida o un cierre ulterior. Esta misión es resuelta, en el caso de un mandril portabrocas de la clase del comienzo, por medio de que en el extremo axialmente delantero del manguito de sujeción está montado de forma giratoria un manguito exterior que cubre exteriormente el manguito de sujeción, de tal modo que en funcionamiento de taladrado con el mandril portabrocas que gira rápidamente gira el cuerpo de mandril con el manguito de sujeción dentro del manguito exterior, cuando éste es frenado.

Este mandril portabrocas ofrece la ventaja de que se impide en funcionamiento un contacto directo del manguito de sujeción con objetos fijos, que no giran, mediante el manguito exterior que apantalla el manguito de sujeción y posibilita su giro junto con el cuerpo de mandril, incluso cuando el manguito exterior en funcionamiento es frenado mediante el contacto con otros objetos y, por medio de esto, es girado con relación al manguito de sujeción.

Ha demostrado ser favorable que el manguito de sujeción presente en su extremo axialmente delantero un borde de manguito dirigido hacia dentro del cuerpo de mandril, que el manguito exterior agarre con un raíl anular para fijarlo axialmente respecto al manguito de sujeción. En el caso de esta forma de ejecución la fijación axial del manguito exterior sobre el manguito de sujeción está desplazada radialmente hacia dentro y axialmente hacia atrás, de tal modo que puede afrontarse sin problemas un juego suficiente, en el lado radialmente exterior del manguito de sujeción, entre su superficie y la superficie interior del manguito exterior.

Con ello es ventajoso que el raíl anular esté dispuesto con juego enfrente de una espaldilla dirigida axialmente hacia delante del cuerpo de mandril, de tal modo que al actuar fuerzas con componentes en dirección axial y/o radial sea posible un apoyo del manguito exterior directamente respecto al cuerpo de mandril y se mantenga el manguito de sujeción libre de fuerzas que actúan exteriormente.

Para mantener la eficacia protectora del manguito exterior para el manguito de sujeción, incluso en el caso de fuerzas acciones exteriores de fuerza sobre el manguito exterior que están ligadas a su deformación elástica reversible, la superficie interior del manguito exterior está configurada como superficie de deslizamiento, de tal modo que se reduce el rozamiento entre la superficie interior del manguito exterior y la superficie exterior del manguito de sujeción y, con ello, se impide un arrastre en rotación del manguito de sujeción a causa del manguito exterior, incluso en el caso de mayores acciones de fuerza.

La configuración del mandril portabrocas puede elegirse con ello de tal manera, que entre el manguito de sujeción y el manguito exterior esté dispuesto un cojinete de deslizamiento, para conseguir una reducción ulterior del rozamiento entre el manguito de sujeción y el manguito exterior. Alternativamente a esto existe la posibilidad de que entre el manguito de sujeción y el manguito exterior esté dispuesto un rodamiento de bolas. Esto puede materializarse de forma especialmente sencilla por medio de que el borde de manguito esté configurado como portabolas para el rodamiento de bolas.

En especial en presencia de superficies de deslizamiento entre el manguito de sujeción y el manguito exterior es especialmente sencillo el montaje de éste sobre el manguito de sujeción, si el manguito de sujeción presenta en la región cubierta por el manguito exterior un reborde anular que discurre en dirección periférica, sobre el cual está enchufado y montado giratoriamente el manguito exterior. En el caso de esta configuración el manguito exterior se acopla por detrás con el reborde anular a modo de un cierre por encastre elástico y, de este modo, está protegido contra un desplazamiento axial hacia delante. Con ello se produce un centrado automático del manguito exterior, que garantiza una distancia uniforme en dirección periférica entre el manguito exterior y el manguito de sujeción, de tal modo que el apoyo giratorio sólo se produce sobre las superficies de contacto reducidas en cuanto al rozamiento.

Las ventajas citadas anteriormente se dan también en el caso de una forma de ejecución, que está caracterizada porque el manguito de sujeción presenta en la región cubierta por el manguito exterior una ranura anular que discurre en la dirección periférica, en la que el manguito exterior está montado para un montaje giratorio con espigas dispuestas sobre la superficie periférica interior.

Con ello es preferible que las espigas estén unidas en la dirección periférica para formar un reborde de manguito, ya que esto previene la fijación de polvo de taladrado en la ranura anular, que podría influir negativamente en el funcionamiento fácil del manguito exterior con relación al manguito de sujeción.

Se evita un efecto de frenado entre el manguito de sujeción y el manguito exterior si el borde axialmente trasero del manguito exterior se estrecha hacia el extremo y, de este modo, en este punto puede llegarse en todo caso a un contacto lineal y no se dispone de superficies de frenado.

Es asimismo favorable que el manguito exterior cubra exteriormente el manguito de sujeción hasta sobre la región de su superficie de agarre, ya que de este modo el manguito exterior puede asumir al mismo tiempo una función de protección para el manguito de sujeción y, aparte de esto, existe la posibilidad de fabricar el manguito exterior con un material optimizado en cuanto a su capacidad de agarre y de carga, mientras que el manguito de sujeción puede ser optimizado en cuanto a otros parámetros y fabricarse con material sintético.

El manguito exterior puede ser agarrado específicamente por el usuario y utilizarse para centrar el mandril portabrocas, al comienzo de los trabajos, exactamente a través del punto de taladrado o a través de un tornillo, en donde este centrado puede mantenerse también incluso después del comienzo de los trabajos, cuando el mandril portabrocas es accionado y girado mediante la taladradora, ya que el cuerpo de mandril gira dentro del manguito exterior, es decir, no existe ningún riesgo de lesión para el usuario. En especial en el caso de taladradoras de cabeza pesada esto se percibe como algo agradable y mejora la precisión al trabajar. Con relación a esto es ventajoso que sobre el manguito exterior estén dispuestas hondonadas para los dedos, que mejoran la ergonomía.

Otra forma de ejecución preferida está caracterizada porque el manguito exterior sobresale del cuerpo de mandril axialmente hacia delante. Esto ofrece la ventaja de que incluso al hacer contacto el mandril portabrocas con el objeto a mecanizar, por ejemplo al taladrar, el cuerpo de mandril no se frena sino que puede seguir girando con relación al manguito exterior que hace contacto con el objeto.

A continuación se explica la invención con más detalles en ejemplos de ejecución representados en el dibujo; aquí muestran:

la fig. 1 una vista lateral del mandril portabrocas, representado a la izquierda en corte,

la fig. 2 una representación correspondiente a la fig. 1 de una forma de ejecución con un rodamiento de bolas,

la fig. 3 un corte longitudinal a través de un manguito exterior con un reborde de manguito,

la fig. 4 el detalle IV de la fig. 3,

la fig. 5 una vista lateral de un mandril portabrocas con el manguito exterior agarrado en las hondonadas para los dedos,

la fig. 6 una vista desde la dirección de la flecha VI en la fig. 5,

la fig. 7 una vista lateral, representada parcialmente en corte, de un mandril portabrocas con el manguito exterior que sobresale del cuerpo de mandril,

la fig. 8 una representación correspondiente a la fig. 7 de un manguito exterior que cubre casi por completo el manguito de sujeción axialmente,

la fig. 9 una vista lateral de un mandril portabrocas, representado parcialmente cortado, con un manguito exterior que presenta dos rebordes de manguito y está montado sobre el manguito de sujeción, y

la fig. 10 una representación correspondiente a la fig. 9 con espigas configuradas en el manguito exterior.

El mandril portabrocas 1 representado en el dibujo posee un cuerpo de mandril 2, en cuyo extremo axialmente trasero está configurado un alojamiento de husillo 3 para la conexión de un mandril portabrocas 1 a un husillo de taladrar no representado él mismo en el dibujo. En el lado opuesto, en el extremo axialmente delantero del cuerpo de mandril 2, está configurado un asiento de herramienta 4, que está unido mediante un paso axial 5 al alojamiento de husillo 3, para de este modo hacer posible el paso de una buterola guiado de forma axialmente desplazable en el mandril portabrocas para el funcionamiento de taladrado por percusión, con la transmisión directa de la acción percutora al extremo de espiga de la taladradora dispuesta en el asiento de herramienta 4. Esta espiga se sujeta en el asiento de herramienta 4 mediante las mordazas de sujeción 7 dispuestas en asentamientos de guiado 6 configurados inclinados con relación al eje de mandril 5 en el cuerpo de mandril 2, en donde para ejecutar el proceso de sujeción y la desplazamiento de las mordazas de sujeción 7 éstas disponen de una fila dentada 8 configurada en su lado radialmente exterior, en la que engrana un anillo roscado 9 guiado de forma giratoria con relación al cuerpo de mandril 2. El anillo roscado 9 está acoplado de forma que transmite el momento de giro, en el ejemplo de ejecución mostrado a través de un manguito intermedio 10, con un manguito de sujeción 11, de tal modo que un giro del manguito de sujeción 11 produce también un giro del anillo roscado 9 y con ello la desplazamiento deseada de las mordazas de sujeción 7, de tal modo que este mandril portabrocas 1 puede accionarse sin una llave de mandril, es decir, representa un mandril portabrocas 1 a sujetar sin llave, en el que el desplazamiento de las mordazas de sujeción 7 se realiza mediante un giro manual del manguito de sujeción 11 con relación al cuerpo de mandril 2. Para impedir desplazamientos indeseados de las mordazas de sujeción 7 puede fijarse la posición de giro del anillo roscado 9. Para esto se utiliza un mecanismo de bloqueo 12, que se compone de una corona coaxial de rebajos de bloqueo 13 sobre la superficie periférica exterior del cuerpo de mandril 12 o de un anillo fijado sin posibilidad de giro sobre la misma y de al menos un elemento de bloqueo 14, que engrana mediante una fuerza elástica en los rebajos de bloqueo 13 fundamentalmente radial desde fuera hacia dentro. El elemento de bloqueo 14 puede pasarse a un estado desacoplado de los rebajos de bloqueo 13, para lo cual el elemento de bloqueo 14 puede desplazarse mediante una curva de control 15 sobre el manguito de sujeción 11 y, de forma correspondiente, el manguito de sujeción 11 puede girarse con relación al anillo roscado 9. Este giro del manguito de sujeción 11 con relación al anillo roscado 9 está limitado en ambos sentidos de giro en unión positiva de forma, para lo que están previstos topes 16 entre el manguito de sujeción 11 y el manguito intermedio 10, que fuerzan el giro del anillo roscado 9 con el manguito de sujeción 11. El mecanismo de bloqueo o enclavamiento 12 se conoce del documento DE 44 38 991 A1, de tal modo que sobran aquí explicaciones adicionales mediante una referencia al documento DE 44 38 991 A1.

Para impedir en funcionamiento de taladrado con el mandril portabrocas 1 girando rápidamente un contacto del manguito de sujeción 1 con piezas de trabajo fijas, no giratorias, está montado en el extremo axialmente delantero del manguito de sujeción 1 un manguito exterior 17 que cubre exteriormente el manguito de sujeción 11, y precisamente sobre un borde de manguito 18, que presenta el manguito de sujeción 11 en su extremo axialmente delantero. Este borde de manguito 18 está dirigido hacia dentro del cuerpo de mandril 2 y es agarrado con un raíl anular 19 configurado sobre el manguito exterior 17, de tal modo que el borde de manguito 18 está montado giratoriamente en una ranura anular dirigida hacia fuera del raíl anular 19.

El raíl anular 19 está dispuesto con juego, en el lado opuesto, sobre una espaldilla 20 dirigida axialmente hacia delante del cuerpo de mandril 2, y puede apoyarse con una carga correspondiente sobre esta espaldilla anular 20, para de este modo evitar un desplazamiento excesivamente amplio del manguito exterior 17 con su asiento sobre el manguito de sujeción 11. En el ejemplo de ejecución representado en la fig. 1 la superficie interior del manguito exterior 17 está configurada como superficie de deslizamiento 21. En la fig. 2 se muestra una forma de ejecución, en la que entre el manguito de sujeción 11 y el manguito exterior 17 está dispuesto un rodamiento de bolas 22, en el que el borde de manguito funciona como portabolas 23.

Una forma de ejecución alternativa se muestra en la fig. 10 con el manguito exterior 17, sobre cuya superficie periférica interior están dispuestas espigas 24, que engranan en una ranura anular del manguito de sujeción 11 que discurre en dirección periférica, en la región cubierta por el manguito exterior 17. En el ejemplo de ejecución mostrado en la fig. 3 las espigas 24 están unidas en dirección periférica para formar un reborde de manguito 25, que en la fig. 9 está disponible dos veces para proteger mejor el manguito exterior contra desplazamiento axial. Las espigas 24 o el reborde de manguito 25 pueden producirse de forma especialmente sencilla por medio de que las mismas se estampan radialmente desde fuera en el manguito exterior 17, en donde esto también puede producirse después de que el manguito exterior 17 se haya fijado sobre el manguito de sujeción 11, mediante una herramienta de moldeo que configura al mismo tiempo la ranura anular en el manguito de sujeción 11, es decir, que en un paso de mecanización se crean las estructuras necesarias que producen un juego de cojinete mutuamente acordado entre el manguito exterior 17 y el manguito de sujeción 11.

También existe la posibilidad de que el manguito de sujeción 11 presente sobre la región cubierta por el manguito exterior 17 un reborde anular que discurre en dirección periférica, sobre el que el manguito exterior 17 está enchufado y montado giratoriamente.

La fig. 4 muestra el detalle de la fig. 3, en el que el borde axialmente trasero 26 del manguito exterior 17 se estrecha hacia el extremo.

La fig. 8 muestra un mandril portabrocas 1, en el que el manguito exterior 17 cubre exteriormente el manguito de sujeción 11 en casi toda su longitud axial; en las figs. 5 y 6 puede verse que sobre el manguito exterior 17 estén dispuestas hondonadas para los dedos 27, que sirven para agarrar mejor el manguito exterior 17, cuando se quiere agarrar el mismo al comienzo de los trabajos con el mandril portabrocas 1.

Existe asimismo la posibilidad de que el manguito exterior 11 sobresalga del cuerpo de mandril 2 axialmente hacia delante (figs. 5 y 7).

Claims (15)

1. Mandril portabrocas a sujetar sin llave, con un cuerpo de mandril (2) que presenta en su extremo trasero un alojamiento de husillo (3) y en el que son guiadas mordazas de sujeción (7) en alojamientos de guiado (6) que discurren inclinados respecto al eje de mandril (5), las cuales engranan mediante una fila dentada (8) con la rosca de sujeción de un anillo roscado (9) montado de forma giratoria con relación al cuerpo de mandril, y con un manguito de sujeción (11) dispuesto en el extremo axialmente delantero del cuerpo de mandril (2) y previsto para la rotación del anillo roscado (9) con relación al cuerpo de mandril (2), caracterizado porque en el extremo axialmente delantero del manguito de sujeción (11) está montado de forma giratoria un manguito exterior (17) que cubre exteriormente el manguito de sujeción (11), de tal modo que en funcionamiento de taladrado con el mandril portabrocas que gira rápidamente gira el cuerpo de mandril con el manguito de sujeción (11) dentro del manguito exterior (17), cuando éste es frenado.

2. Mandril portabrocas según la reivindicación 1, caracterizado porque el manguito de sujeción (11) presenta en su extremo axialmente delantero un borde de manguito (18) dirigido hacia dentro del cuerpo de mandril (2), que el manguito exterior (17) agarra con un raíl anular (19) para fijarlo axialmente respecto al manguito de sujeción (11).

3. Mandril portabrocas según la reivindicación 2, caracterizado porque el raíl anular (19) está dispuesto con juego enfrente de una espaldilla (20) dirigida axialmente hacia delante del cuerpo de mandril (2).

4. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie interior del manguito exterior (17) está configurada como superficie de deslizamiento (21).

5. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre el manguito de sujeción (11) y el manguito exterior (17) está dispuesto un cojinete de deslizamiento.

6. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque entre el manguito de sujeción (11) y el manguito exterior (17) está dispuesto un rodamiento de bolas.

7. Mandril portabrocas según la reivindicación 6, caracterizado porque el borde de manguito (18) está configurado como portabolas (23) para el rodamiento de bolas (22).

8. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el manguito de sujeción (11) presenta en la región cubierta por el manguito exterior (17) un reborde anular que discurre en dirección periférica, sobre el cual está enchufado y montado giratoriamente el manguito exterior (17).

9. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el manguito de sujeción (11) presenta en la región cubierta por el manguito exterior (17) una ranura anular que discurre en la dirección periférica, en la que el manguito exterior (17) está montado para un montaje giratorio con espigas (24) dispuestas sobre la superficie periférica interior.

10. Mandril portabrocas según la reivindicación 9, caracterizado porque las espigas (24) están unidas en la dirección periférica para formar un reborde de manguito (25).

11. Mandril portabrocas según la reivindicación 10, caracterizado porque las espigas (24) están estampadas radialmente desde fuera en el manguito exterior (17).

12. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque el borde axialmente trasero (26) del manguito exterior (17) se estrecha hacia el extremo.

13. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el manguito exterior (17) cubre exteriormente el manguito de sujeción (11) hasta sobre la región de su superficie de agarre.

14. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque sobre el manguito exterior (17) están configuradas hondonadas para dedos (27).

15. Mandril portabrocas según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque el manguito exterior (17) sobresale del cuerpo de mandril (2) axialmente hacia delante.