ES2323329T3 - Union entre dos partes de herramienta. - Google Patents

Abstract

Elemento de unión que comprende dos partes de herramientas, de las que una primera parte de herramienta (3) presenta un alojamiento (7) en el que puede insertarse la segunda parte de herramienta, y un dispositivo de sujeción que sujeta entre sí las partes de herramienta, estando dispuesto un dispositivo de retención (25) que, independientemente del dispositivo de sujeción, mantiene unidas en estado insertado las partes de herramienta (3, 5), y presentando el dispositivo de retención (25) al menos un elemento de enclavamiento (27) montado en forma desplazable en una de las partes de herramienta (3), y en una posición funcional, la posición de enclavamiento, engrana en la otra parte de herramienta (5) cuando las partes de herramienta (3, 5) se encuentran insertadas mutuamente, de modo que las partes de herramienta (3, 5) se mantienen unidas, caracterizado porque el dispositivo de retención (25) presenta un elemento de accionamiento (31) montado en forma desplazable en una de las partes de herramienta y actúa conjuntamente con el elemento de enclavamiento (27) de manera que ejerce fuerzas de tracción y/o de presión sobre el elemento de enclavamiento (27), siendo el elemento de accionamiento (31) desplazable a una primera posición funcional en la que el elemento de enclavamiento (27) es empujado a su posición de enclavamiento, y porque el elemento de enclavamiento (27), como resultado de las fuerzas de tracción y/o de presión actuando sobre el elemento de accionamiento (31), puede desplazarse a una segunda posición funcional, la posición desenclavada, en la que pueden separarse las partes de herramienta (3,5) asignadas al elemento de unión (1).

Description

Unión entre dos partes de herramienta.

El invento trata de un elemento de unión con dos partes de herramienta, según el término genérico de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, el documento EP 0 901 859-A). Elementos de unión del tipo mencionado aquí son conocidos. Sirven para unir entre sí dos partes de herramienta. En este caso, el elemento de unión puede estar dispuesto directamente en una máquina herramienta, de modo que una parte de herramienta es formada por el husillo receptor de la máquina herramienta. Sin embargo, también sería posible que dicha parte de herramienta se encuentre formada por una pieza intermedia, un adaptador y un elemento parcial de una herramienta. La otra parte de herramienta puede ser un portaherramientas, una pieza intermedia, un adaptador o similar. En forma general, en este caso el término "parte de herramienta" se refiere a elementos de diseño diverso, que en la zona de un elemento de unión son unidos uno con el otro. Es conocido que las partes de herramienta de un elemento de unión son sujetadas una con la otra. Ello se realiza por medio de un dispositivo de sujeción, operable de forma manual o mecánica, o también automática. Ha quedado demostrado que, al unir dos partes de herramienta en la zona de un elemento de unión, inmediatamente después de juntar las partes de herramienta existe el riesgo de que ambas partes de herramienta se separen nuevamente antes de activar el dispositivo de sujeción. Ello puede causar daños a la herramienta y/o máquina herramienta, así como producir lesiones al operario. En particular, cuando ambas partes de herramienta asociadas con un elemento de unión son sujetadas una con la otra en forma manual, surge frecuentemente el problema de que el operario debe insertar una parte de herramienta en la otra parte de herramienta del elemento de unión usando las dos manos y luego tiene dificultades para accionar un dispositivo manual de sujeción y, además, asegurarse o mantenerse sujetado él mismo.

Por consiguiente, el objetivo del invento es crear un elemento de unión con dos partes de herramienta que evitan una amenaza para el operario, pero también el peligro de un daño a una o las dos partes de herramienta de un elemento de unión.

Para conseguir este objetivo se da a conocer un elemento de unión que presenta las características mencionadas en la reivindicación 1.

Un ejemplo de fabricación particularmente preferente del elemento de unión se caracteriza porque el dispositivo de retención es activado automáticamente al juntar ambas partes de herramienta en la zona de un elemento de unión. O sea, no se requiere ningún paso adicional de manipulación para activar el dispositivo de retención. Cuando se unen ambas partes de herramienta, las mismas son mantenidas, por así decirlo, unidas de forma casi automática por medio del dispositivo de retención, de modo que el operario tiene libres ambas manos para, por un lado, asegurarse él mismo y, por otro lado, operar el dispositivo de sujeción.

Otras configuraciones resultan de las demás reivindicaciones secundarias.

A continuación, el invento se explica en mayor detalle en base al dibujo. Muestran:

la figura 1, un primer ejemplo de fabricación de un elemento de unión, en sección longitudinal;

la figura 2, partes de un dispositivo de retención del elemento de unión, según la figura 1, en despiece;

la figura 3, un segundo ejemplo de fabricación de un elemento de unión, en sección longitudinal;

la figura 4, una sección ampliada a través de un dispositivo de retención del elemento de unión, según la figura 3, y

la figura 5, partes del dispositivo de retención, según la figura 3 y 4, en despiece.

La figura 1 muestra un primer ejemplo de fabricación de un elemento de unión 1, en sección longitudinal. Comprende una primera parte de herramienta 3, representada aquí en forma truncada, que forma un alojamiento en el que se encuentra insertada parcialmente una segunda parte de herramienta 5. Para ello, la primera parte de herramienta presenta una escotadura 7 en la que se encuentra insertada una sección de la segunda parte de herramienta 5, designada también como vástago 9.

La escotadura 7 puede tener una forma cilíndrica, poligonal o bien cónica, tal como se muestra en la figura 1. Se expande en dirección a la segunda parte de herramienta 5, cuyo vástago 9 se encuentra diseñado, correspondientemente, de forma cónica. Cuando ambas partes de herramienta 3 y 5 del elemento de unión 1 se encuentran insertadas una dentro de la otra, son concéntricas al eje central 11 del elemento de unión 1, que de este modo también forma el eje central de la primera parte de herramienta 3 y de la segunda parte de herramienta 5.

En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, el vástago 9 de la segunda parte de herramienta 5 tiene un diseño hueco, presentando el espacio hueco 13 del vástago 9 una ranura circunferencial 15 con un hombro de sujeción 17. En la ranura engranan elementos de sujeción (no mostrados aquí), que en estado sujetado están en contacto con el hombro de sujeción y sujetan una con la otra la primera parte de herramienta 3 y la segunda parte de herramienta 5. Pueden accionarse desde fuera por medio de aberturas extendidas perpendiculares al eje central 11, o bien a través de una abertura central 19 en la primera parte de herramienta 3.

En el ejemplo de fabricación mostrado aquí puede verse que ambas partes de herramienta 3 y 5 se encuentran adyacentes en la zona del elemento de unión 1 y presentan, preferentemente, superficies anulares 21 y 23 dispuestas concéntricas al eje central 11 y en un plano en el que el eje central 11 es perpendicular. En este caso, la superficie anular 21 se encuentra asignada a la primera parte de herramienta y la superficie anular 23 a la segunda parte de herramienta 5.

Dicha configuración del elemento de unión 1 es básicamente conocida, de modo que aquí no se entrará en mayor detalle.

El elemento de unión 1 detallado aquí se destaca por un dispositivo de retención 25, que mantiene unidas en estado insertado ambas partes de herramienta 3 y 5 del elemento de unión 1, aún cuando el dispositivo de sujeción (no mostrado aquí) todavía no ha sido activado.

Para ello, el dispositivo de retención presenta al menos un elemento de enclavamiento 27 montado en forma desplazable en una de las partes de herramienta, en este caso la primera parte de herramienta 3, y que en una posición funcional, a saber, en la posición de enclavamiento mostrada aquí, engrana en la otra parte de herramienta, es decir, en este caso la segunda parte de herramienta 5, cuando se insertan una dentro de la otra las partes de herramienta 3 y 5. De este modo, como descrito anteriormente, ambas partes de herramienta 3 y 5 son mantenidas unidas una con la otra después de acoplarlas.

En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, en la posición de enclavamiento el elemento de enclavamiento 27 se proyecta un poco hacia dentro de la escotadura 7 y engrana en una escotadura 29 dispuesta en la otra parte de herramienta, en este caso la segunda parte de herramienta 5. Vista en sentido del eje central 11, dicha escotadura se encuentra dispuesta de modo que el elemento de enclavamiento 27 con su superficie exterior, derecha en la figura 1, descansa contra la superficie interior derecha de la escotadura 29, de modo que la segunda parte de herramienta 5 no puede caer fuera de la primera parte de herramienta 3, después que ambas partes de herramienta 3 y 5 fueron insertadas una dentro de la otra en la zona del elemento de unión 1.

En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, la segunda parte de herramienta 5 se encuentra diseñada de modo que la escotadura 29 está formada por medio de un agujero, preferentemente un taladro, dispuesto en lo esencial perpendicular al eje central 11. Sin embargo, también es posible disponer cavidades individuales en la superficie exterior de la segunda parte de herramienta y, con ello, superficies de apoyo para el elemento de enclavamiento 27 en la segunda parte de herramienta 5, o una ranura circunferencial en el lado exterior del vástago 9 en las que puede engranar en estado ensamblado de las partes de herramienta 3 y 5 el elemento de enclavamiento 27. En este último caso, la posición rotacional de ambas partes de herramienta 3 y 5 es irrelevante al ensamblar las mismas, porque el elemento de enclavamiento 27 siempre puede engranar en la ranura circular. Como mostrado aquí, cuando se incorpora en la segunda parte de herramienta 5 una escotadura 29 conformada como taladro, es necesaria una determinada alineación de giro entre ambas partes de herramienta 3 y 5 en la zona del elemento de unión 1, para asegurar que el elemento de enclavamiento 27 puede engranar en la escotadura 29.

En el ejemplo de fabricación mostrado en la figura 1, el elemento de enclavamiento 27 es guiado en un taladro extendido esencialmente perpendicular al eje central 11. También es posible que dicho taladro se extienda en un ángulo respecto al eje central 11. Es crucial que el elemento de enclavamiento 27 engrane en su posición de enclavamiento en una escotadura 29 y, de este modo, vista en la dirección del eje central 11, mantenga la segunda parte de herramienta 5 en una posición predeterminada.

En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, el dispositivo de retención 25 se encuentra dispuesto en la zona anterior de la primera parte de herramienta 3, o sea próxima a la superficie anular 21. Con ello, el elemento de enclavamiento 27 engrana en la escotadura 7 y puede agarrar la segunda parte de herramienta 5 en la zona de su vástago 9. Con ello, el elemento de enclavamiento 27 se encuentra en el interior del elemento de unión 1 y, de este modo, protegido de contaminantes.

El elemento de enclavamiento 27 actúa junto con un elemento de accionamiento 31 del dispositivo de retención 25. El elemento de accionamiento está montado de forma desplazable en la parte de herramienta en la que se encuentra dispuesto el elemento de enclavamiento 27, en este caso la primera parte de herramienta 3. En el ejemplo mostrado aquí, el eje central 33, y con ello también la trayectoria del desplazamiento del elemento de accionamiento 31, se extiende esencialmente en forma paralela al eje central 11 del elemento de unión 1 y, con ello, de la primera parte de herramienta 3.

El elemento de accionamiento 31 se encuentra acoplado al elemento de enclavamiento 27 de tal forma que el mismo, en un desplazamiento en dirección de su eje central 33, ejerce fuerzas de tracción o empuje sobre el elemento de enclavamiento 27, de modo que el mismo con fuerzas de empuje es movido en dirección al eje central 11 y con fuerzas de tracción en sentido contrario.

La conversión del movimiento del elemento de accionamiento 31 a un desplazamiento del elemento de enclavamiento 27 se realiza mediante un dispositivo de acoplamiento 35. En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, el elemento de accionamiento 31 presenta una hendidura 37 que se extiende en un ángulo agudo respecto al eje central 33 del elemento de accionamiento 31 y, con ello, presenta dos superficies de apoyo, a saber, una superficie de apoyo superior 39 y una superficie de apoyo inferior 41. Las mismas se extienden, igualmente, en un ángulo agudo respecto al eje central 33 del elemento de accionamiento 31, o sea también respecto a su sentido de movimiento. Ambas superficies de apoyo 39 y 41 están, preferentemente, dispuestas esencialmente paralelas una respecto de la otra, tal como se muestra aquí.

En la hendidura 37 engrana una clavija 43 perpendicular al plano de dibujo de la figura 1 cuyo diámetro se encuentra ajustado a la anchura de la hendidura 37, de modo que la clavija puede entrar en contacto con la superficie de apoyo superior 39 y la superficie de apoyo inferior 41. Preferentemente, el diámetro de la clavija 43 es seleccionado de manera que la clavija es guiada más o menos libre de juego en la hendidura 37. La clavija 43 se encuentra acoplada firmemente con el elemento de enclavamiento 27.

El elemento de accionamiento 31 es cargado con una fuerza de pretensado, que empuja el mismo a su primera posición funcional, a saber, hacia la izquierda. La fuerza de pretensado es suministrada por medio de un elemento elástico 45, diseñado en este caso como muelle helicoidal. Este muelle encierra una zona 46 estrechada en forma de clavija del elemento de accionamiento 31 y, por un lado se apoya en el mismo, por el otro lado se apoya en la base de un taladro 47 que aloja el elemento de accionamiento 31 y el elemento elástico 45.

El recorrido del movimiento del elemento de accionamiento 31 es limitado por un tope, de modo que el elemento de accionamiento no puede deslizarse hacia la izquierda fuera del taladro 47. En el presente caso, dicho tope está formado por un tornillo 49, que engrana en una ranura que en la dirección del eje central 33 se extiende sobre la superficie externa de la zona 46 estrechada en forma de clavija.

La fuerza de pretensado ejercida sobre el elemento de accionamiento 31 es transmitida por medio del dispositivo de acoplamiento 35 al elemento de enclavamiento 27. El elemento de accionamiento 31 es movido hacia la izquierda por medio del elemento elástico 45 hasta alcanzar el tope. La superficie de apoyo inferior 41 sobre la que descansa la clavija 43 empuja la clavija hacia arriba, desplazado de este modo el elemento de enclavamiento 27 a su posición de enclavamiento en la que se encuentra lo más próxima al eje central 11.

Por consiguiente, mediante el elemento elástico 45 se ejerce por medio del dispositivo de acoplamiento 35 una fuerza de presión sobre el elemento de enclavamiento 27 que empuja el mismo en la escotadura 29 en la segunda parte de herramienta 5.

El elemento de enclavamiento presenta en el extremo orientado al eje central 11 un sesgo de tope 51 que en la figura 1 asciende de izquierda a derecha en dirección al eje central 11. Por consiguiente, cuando la segunda parte de herramienta 5 es insertada en la primera parte de herramienta 3, el vástago 9 puede empujar el elemento de enclavamiento 27 en contra de la fuerza de pretensado del elemento elástico 45. Cuando la segunda parte de herramienta 5 ha sido insertada lo suficiente en la primera parte de herramienta 3, la fuerza elástica produce que el elemento de enclavamiento 27 engatille en la escotadura 29.

Cuando la segunda parte de herramienta 5 se encuentra insertada, se ejerce desde arriba una fuerza sobre el elemento de enclavamiento 27, de modo que el mismo es empujado hacia abajo alejándose del eje central 11, y la clavija 43 presiona contra la superficie de apoyo inferior 41 de la hendidura 37, de manera que el elemento de accionamiento 31 es desplazado hacia la derecha (en la figura 1) en contra de la fuerza de pretensado del elemento elástico 45.

En caso de que ambas partes de herramienta 3 y 5 del elemento de unión 1 sean separadas una de la otra, se ejerce una fuerza de pretensado de izquierda a derecha sobre el elemento de accionamiento 31 accesible desde el exterior, de modo que el mismo es desplazado hacia la derecha en contra de la fuerza de pretensado del elemento elástico 45. En este caso, la superficie de apoyo superior 39 actúa sobre la clavija 43 extendida en la hendidura 37 perpendicular al plano del dibujo. Debido a que la hendidura 37 asciende de izquierda a derecha, ello produce que la superficie de apoyo superior 39 empuje la clavija 43 hacia abajo en esta dirección de desplazamiento del elemento de accionamiento 31, de modo que el elemento de enclavamiento 27 también es arrastrado hacia abajo y sale de la escotadura 29 en la segunda parte de herramienta 5. De este modo, las partes de herramienta 3 y 5 del elemento de unión 1 se encuentran desenclavadas.

Por consiguiente, cuando el elemento de accionamiento 31 es desplazado hacia la derecha e izquierda en la dirección del eje central 33, las superficies de apoyo 39 y 41 de la escotadura 37 actúan sobre la clavija 43 de tal modo, que el elemento de enclavamiento 27 acoplado con clavija es cargado con fuerzas de tracción o de presión.

Mediante el dispositivo de acoplamiento 35 es suficiente que, como ilustrado aquí, se ejerza sobre el elemento de accionamiento 31 una fuerza de pretensado que lo presione a una posición funcional determinada. La fuerza de pretensado es transmitida al elemento de enclavamiento 27. Sin embargo, también podría ejercer una fuerza de pretensado directamente sobre el elemento de enclavamiento 27, la que después actúa también sobre el elemento de accionamiento 31, por medio del dispositivo de acoplamiento 35. Sin embargo, la implementación mostrada aquí permite un diseño relativamente pequeño, compacto del elemento de unión 1. Visto en sentido axial, es decir, en el sentido del eje central 11, existe suficiente espacio en la primera parte de herramienta 3 para alojar en el taladro 47 el elemento de accionamiento 31 y el elemento elástico 45. En sentido perpendicular al eje central 11 se requiere solamente un espacio relativamente pequeño para alojar el elemento de enclavamiento 27.

Mediante las explicaciones de la figura 1 se partió de la base de que el dispositivo de retención 35 se encuentra dispuesto próximo a la superficie anular 21 de la primera parte de herramienta 3. Si el vástago 9 de la segunda parte de herramienta 5 tuviera un diseño de una longitud mayor que la mostrada en la figura 1 o, lo que es común en herramientas conocidas, se encuentra dotado de una prolongación, el dispositivo de retención también podría estar dispuesto a una distancia de la superficie anular 21, y actuar sobre el extremo posterior del vástago 9 o bien sobre una prolongación conectada al mismo.

Además, debe observarse que sobre la periferia del elemento de unión 1 también pueden disponerse más de uno de los dispositivos de retención 35 descritos aquí, especialmente, con herramientas muy grandes y pesadas.

La figura 2 muestra partes del dispositivo de retención 25, en despiece. Las piezas iguales están identificadas con los mismos números de referencia, de modo que en tal sentido se remite a la descripción precedente.

Arriba a la derecha de la figura 2 se muestra el elemento de enclavamiento 27 en la posición en la que ha sido reproducida también en la figura 1. Se reconoce claramente el sesgo de tope 51.

Una hendidura 53 se encuentra dispuesta en la zona terminal del elemento de enclavamiento 27 situado opuesto al sesgo de tope 51, de modo que se forman dos brazos de unión 55, 55' separados a distancia uno del otro, de los cuales el brazo de unión 55 se muestra arriba a la derecha de la figura 2. La parte de arriba a la izquierda de la figura 2 muestra el elemento de enclavamiento 27 girado en 90º, por ello aquí son visibles la hendidura 53 y el otro brazo de unión 55'.

En la respectiva zona terminal de los brazos de unión 55, 55' opuesta al sesgo de tope 51 se encuentra dispuesto un orificio 57 ó 57' en el que se inserta la clavija 43 descrita con referencia a la figura 1, pero no ilustrada aquí. La misma puede ser fijada de cualquier manera.

Abajo en la figura 2 se muestra a la derecha el elemento de accionamiento 31, en vista lateral. Se encuentra dispuesto aquí tal como se ve en la figura 1. Presenta una zona 46 en forma de clavija con una ranura 59 extendida en el sentido del eje central 33 del elemento de accionamiento 31, en la que engrana el tornillo 49 explicado en relación a la figura 1. Dicho tornillo no dificulta básicamente el movimiento del elemento de accionamiento 31. El elemento de accionamiento 31 puede moverse libremente de un lado para otro en el taladro 47. Sin embargo, el recorrido del movimiento es limitado por el hecho de que el flanco derecho de la ranura 59 de la figura 2 choca contra el tornillo 49, de modo
que el elemento de accionamiento 31 de la figura 1 no puede ser desplazado a distancia arbitraria hacia la izquierda.

La ranura 37 en el elemento de accionamiento 31 puede verse claramente abajo a la derecha de la figura 2. Se encuentra dispuesta en una zona 61 en la que el elemento de accionamiento 31 tiene un diseño más delgado. Aquí, por ejemplo, puede estar dispuesta una zona de pared 63, perpendicular sobre el eje central 33 y tan delgada como para engranar en la ranura 53 en el elemento de enclavamiento 27. Por consiguiente, los brazos de unión 55 y 55' del elemento de enclavamiento 27 se encuentran en estado armado situados en lados opuestos de la zona de pared 63.

En la figura 2 se ve claramente que la ranura 37 presenta una superficie de apoyo superior 39 y una superficie de apoyo inferior 41, que se extienden, esencialmente, paralelas una respecto a la otra, y en un ángulo agudo respecto al eje central 33 y, con ello, respecto al recorrido de movimiento del elemento de accionamiento 31.

Abajo a la izquierda de la figura 2 se representa una sección transversal del elemento de accionamiento 31 guiado a través de la zona 61. Aquí se muestra claramente la zona de pared 63 que puede engranar en la ranura 53 del elemento de enclavamiento 27 mostrado arriba a la izquierda de la figura. Con ello, el espesor de la zona de pared 63 se encuentra seleccionado de modo que pueda realizarse con la menor fricción posible un movimiento relativo entre el elemento de enclavamiento 23 y el elemento de accionamiento 31. El elemento de accionamiento 31 se mueve de un lado para otro en el sentido del eje central, tal como explicado respecto a la figura 1, mientras que el elemento de enclavamiento 27 realiza, gracias al dispositivo de acoplamiento 35, un movimiento perpendicular al eje central 33 o bien al eje central 11 del elemento de unión 1. De la interacción de las piezas del dispositivo de acoplamiento 35 resulta evidente que el elemento de enclavamiento 27 puede estar dispuesto no sólo perpendicular al eje central 11, sino también en un ángulo respecto al mismo. Mediante la clavija 43 en la hendidura 37, un movimiento del elemento de accionamiento 31 en el sentido del eje central produce siempre un desplazamiento del elemento de enclavamiento 27 en relación al eje central 11.

La figura 3 muestra un segundo ejemplo de fabricación del elemento de unión 1 que comprende una primera parte de herramienta 3 y una segunda parte de herramienta 5. Las piezas iguales están identificadas con los mismos números de referencia, de modo que en tal sentido, para evitar repeticiones se remite a la descripción referente a la figura 1.

La diferencia de ambos ejemplos de fabricación, según las figuras 1 y 3, consiste en que en la figura 3 se muestra en sección parcial un dispositivo de retención 25 modificado. El mismo tiene un diseño simétrico. El dispositivo de retención 25 a la derecha de una línea de simetría 65 se muestra en estado enclavado, a la izquierda del mismo en estado desenclavado.

También en este ejemplo de fabricación es posible disponer uno o más dispositivos de retención 25, dependiendo del tamaño y/o peso de las partes de herramienta.

Una descripción más detallada del dispositivo de retención 25 se da en base a la figura 4, que ilustra el mismo en forma muy ampliada. A continuación nos ocupamos de la ilustración a la derecha de la línea de simetría 65, que muestra el dispositivo de retención 25 en estado enclavado.

El dispositivo de retención 25 presenta un elemento de enclavamiento 27 con un sesgo de tope 51 que, en este caso, se proyecta fuera de la superficie interna de la escotadura 7 de la primera parte de herramienta 3. Con ello, el elemento de enclavamiento 27 engrana en una segunda parte de herramienta 5 (no mostrada aquí) del elemento de unión 1, tal como fue explicado con referencia a la figura 1.

El elemento de enclavamiento 27, lo mismo que en el primer modelo de fabricación, puede desplazarse de un lado al otro, o sea en la figura 4 arriba y abajo, en forma perpendicular respecto a un eje central 11 (no mostrado aquí) del elemento de unión 1. También puede extenderse en un ángulo respecto al eje central 11.

El dispositivo de retención 25 presenta un elemento de accionamiento 31 que, a diferencia con el primer ejemplo de fabricación, es desplazable igualmente en forma perpendicular o en un ángulo respecto a un eje central 11 (no mostrado aquí) del elemento de unión 1, o sea, según la figura 4 hacia arriba y abajo. Del lado derecho de la línea de simetría 65, el elemento de accionamiento 31 se encuentra en una primera posición funcional inferior, en la que, gracias a la fuerza de pretensado ejercida por el elemento elástico 45a, el primer elemento de enclavamiento 27 se encuentra dispuesto en su primera posición desplazada al máximo hacia arriba. En dicha posición funcional, el elemento de accionamiento 31 descansa contra un tope 67, de modo que no puede caer o ser empujado hacia abajo fuera de un taladro 47 en la primera parte de herramienta 3, en la que se encuentran alojados junto con el elemento elástico 45a el elemento de accionamiento 31 y el elemento de enclavamiento 27.

En este caso, el tope 67 se encuentra realizado por una armella, que engrana con una rosca exterior en una rosca interior dispuesta en la superficie interior del taladro 47. Por consiguiente, el tope puede desplazarse respecto a la línea de simetría 65 hacia arriba en dirección al eje central 11 del elemento de unión 1 o bien en la dirección opuesta.

El elemento de accionamiento 31 presenta, en lo esencial, un cuerpo básico cilíndrico 69 de diseño hueco, de modo que pueda alojar el elemento elástico 45a. El fondo del cuerpo básico forma una superficie de apoyo para el elemento elástico 45a, también en este caso configurado como muelle helicoidal, y que, por otra parte se apoya sobre la parte inferior del elemento de enclavamiento 27, o sea en el extremo del elemento de enclavamiento 27 opuesto al sesgo de tope 51. De este modo, el elemento de enclavamiento 27 es empujado hacia arriba a su posición enclavada mostrada a la derecha de la línea de simetría 65.

La figura 4 muestra un dispositivo de acoplamiento 35a, usado para convertir un movimiento del elemento de accionamiento 31 hacia arriba en sentido de la línea de simetría 65 en fuerzas de tracción, que tiran el elemento de enclavamiento 27 hacia abajo, en contra de la fuerza de pretensado del elemento elástico 45a.

Por consiguiente, las fuerzas de presión que actúan hacia arriba sobre el elemento de enclavamiento 27 se ejercen exclusivamente por medio del elemento elástico 45a. En este caso, el elemento de accionamiento 31 ejerce en su movimiento hacia arriba fuerzas de tracción sobre el elemento de enclavamiento 27 exclusivamente mediante el dispositivo de acoplamiento 35, mientras que en el primer modelo de fabricación el elemento de accionamiento 31 puede producir fuerzas de tracción y presión mediante el dispositivo de acoplamiento 35.

El dispositivo de acoplamiento 35a presenta al menos una bola 71. En el presente caso, sobre la superficie periférica del taladro 47 se disponen una cantidad de bolas. Preferentemente, existen al menos tres de dichas bolas, que son mantenidas a igual distancia circunferencial para realizar una generación de fuerzas uniforme sobre el elemento de enclavamiento 27. Sin embargo, es especialmente preferente un dispositivo de acoplamiento 35a que presenta una pluralidad de bolas 71.

El elemento de accionamiento 31 presenta en su borde superior una superficie de accionamiento 73 que, vista desde la línea de simetría 65, se extiende en forma cónica hacia arriba. En contacto con dicha superficie de accionamiento se encuentra al menos una bola 71.

El elemento de enclavamiento 27 presenta una escotadura 75 introducida en la zona terminal inferior del elemento de enclavamiento 27 en su superficie perimetral, opuesta al sesgo de tope 51, y que presenta, por su parte, una superficie de accionamiento 77 extendida en sentido opuesto respecto a la superficie de accionamiento 73 y que se estrecha hacia arriba desde el extremo inferior del elemento de enclavamiento 27, es decir, se extiende cónicamente en dirección al eje de simetría 65.

Respecto al modo de funcionamiento del dispositivo de acoplamiento 35a se manifiesta lo siguiente:

Cuando el elemento de accionamiento 31 es movido hacia arriba en contra de la fuerza del elemento elástico 45 en dirección a la línea de simetría 65, lo que se ilustra del lado izquierdo de la línea de simetría 65, la superficie de accionamiento 73 del elemento de accionamiento 31 presiona la bola 71 hacia dentro en dirección a la línea de simetría 65, que también representa la línea central del taladro 47. Por consiguiente, el elemento de accionamiento es diseñado, por así decirlo, como un mecanismo de cuña entre la superficie de accionamiento 73 y al menos una bola 71.

Las fuerzas de la bola 71 dirigida hacia dentro actúan sobre la superficie de accionamiento 77 del elemento de enclavamiento 27 de tal manera que, en un movimiento hacia dentro de al menos una bola 71, se ejercen fuerzas de tracción sobre el elemento de enclavamiento 27 que, por consiguiente, mueven el mismo hacia abajo en dirección a la línea de simetría 65, por consiguiente, alejado de la línea central 11.

La figura 4 muestra en el lado izquierdo de la línea de simetría 65 que, debido al movimiento ascendente del elemento de accionamiento 31 y al efecto del dispositivo de acoplamiento 35a se produce un movimiento descendente del elemento de enclavamiento 27.

En el ejemplo de fabricación ilustrado aquí, el elemento de accionamiento 31 presenta un apéndice cilíndrico 79 que sobresale a través del espacio interior libre del tope 67 conformado como armella y es, de este modo, accesible para un usuario desde el exterior. Por lo tanto, tal como descrito aquí, el usuario puede presionar el elemento de accionamiento 31 hacia arriba en contra de la fuerza del elemento elástico 45a, lo que se ilustra en la figura 4 del lado izquierdo de la línea de simetría 65.

El elemento de enclavamiento 27, descrito en base a la figura 1, encierran la zona de pared 63 del elemento de accionamiento 31 con sus dos brazos de unión 55 y 55'. Dicha configuración evita la rotación del elemento de enclavamiento 27. Con ello se asegura, que el sesgo de tope 51 siempre está orientado de tal manera, que el elemento de enclavamiento 27 puede ser empujado en contra de la fuerza de pretensado cuando una segunda parte de herramienta 5 es insertada en la primera parte de herramienta 3.

El modelo de fabricación del dispositivo de retención 25 mostrado en la figura 3 y 4 asegura, igualmente, de modo apropiado que el elemento de enclavamiento 27 no rote y el sesgo de tope 51 permanezca orientado del modo deseado. Por ejemplo, una rotación podría impedirse mediante, por ejemplo, un diseño poligonal del elemento de enclavamiento 27. En este caso, sin embargo, debería realizarse también una guía poligonal en esta zona del taladro 47. En el ejemplo de fabricación mostrado aquí, en el interior del taladro 47 se encuentra dispuesta una ranura 81 en la que engrana un saliente 83 realizado, por ejemplo, por una clavija o un tornillo, y que sobresale de la pared exterior del elemento de enclavamiento 27.

En la zona de contacto, entre el elemento de enclavamiento 27 y la primera parte de herramienta 3, se encuentra dispuesta, preferentemente, una guía y/o junta apropiada, por ejemplo, una junta 85, realizada preferentemente como anillo O, insertada en una ranura 84 del elemento de enclavamiento 27.

Un dispositivo correspondiente, es decir, un anillo O o similar se encuentra dispuesto, preferentemente, en la zona de contacto entre el apéndice cilíndrico 79 del elemento de accionamiento 31 y la superficie interna del tope 67.

La figura 5 muestra partes de un dispositivo de retención 25, que se mostró en la figura 4, en despiece. Abajo puede verse el tope anular 67, que presenta un espacio libre interior 86, una rosca exterior 87 y una ranura circunferencial 89 en la pared interior del interior 86, para el alojamiento de una junta (no mostrada).

Dispuesto por encima del tope 67, concéntrico con el eje central del dispositivo de retención 25 coincidente con la línea central 65, se encuentra el elemento de accionamiento 31, cuyo apéndice cilíndrico 79 se encuentra diseñado de modo que engrana en el interior 86 con la menor fricción posible.

Arriba en el elemento de accionamiento 31 puede verse su superficie de accionamiento 73 que se abre cónicamente hacia arriba y actúa conjuntamente con al menos una bola 71 (no mostrada aquí) del dispositivo de acoplamiento 35a, descrito en la figura 4.

Concéntrico al elemento de accionamiento 31 se encuentra el elemento de enclavamiento 27, que puede engranar parcialmente en el interior 91 del elemento de accionamiento 31, en este caso diseñado en forma de capuchón, para que en la dirección del eje de simetría 65 sea posible un movimiento relativo entre el elemento de enclavamiento 27 y el elemento de accionamiento 31.

Arriba en la figura 5 se ve claramente que en la superficie periférica del elemento de enclavamiento 27 se encuentra dispuesta una escotadura 75 que presenta una superficie de accionamiento 77. Esta se estrecha hacia arriba cónicamente en dirección a la línea de simetría 65.

Arriba en el elemento de enclavamiento 27 puede verse el sesgo de tope 51. También puede verse claramente la ranura 84.

De las explicaciones respecto a las figuras 3 a 5 es evidente que el dispositivo de retención 25 también en este caso actúa de forma automática. Cuando dos partes de herramienta 3 y 5 se unen una con la otra en la zona de un elemento de unión 1, en primer lugar, el elemento de enclavamiento 27 es empujado hacia atrás, pero a continuación, debido a la fuerza de pretensado ejercida por un elemento elástico 45a, es empujado a una posición funcional designada como posición de enclavamiento. En dicha posición, el elemento de enclavamiento 27 engrana en una escotadura 29 en la segunda parte de herramienta 5 que puede estar realizada como ranura anular o, como descrito anteriormente, como una cavidad cualquiera en la superficie exterior de un sector de la segunda parte de herramienta 5.

Consecuentemente, ambas partes de herramienta 3 y 5 del elemento de unión 1 son mantenidas unidas por medio del dispositivo de retención 25, también sin accionar un dispositivo de sujeción activado para la unión definitiva de ambas partes de herramienta 3 y 5, sea en forma manual o mecánica, particularmente automática.

Por consiguiente, un operario puede unir ambas partes de herramienta en forma manual y, gracias a la acción automática del dispositivo de retención 25, las dos partes de herramienta unidas ya no deben ser sujetadas. Por consiguiente, el operario tiene libre ambas manos para accionar el dispositivo de sujeción y asegurarse él mismo, es decir, sujetarse durante los trabajos.

Ambos ejemplos de fabricación muestran que el elemento de enclavamiento 27 puede desplazarse en forma perpendicular al eje central 11, pero también en un ángulo al mismo, y que el elemento de accionamiento 31, que por medio de un dispositivo de acoplamiento 35, 35a actúa conjuntamente con el elemento de enclavamiento 27, puede desplazarse, esencialmente, paralelo al eje central 11 o perpendicular al mismo, para ejercer una fuerza de tracción o presión sobre el elemento de enclavamiento 27.

En ambos casos, el dispositivo de retención 25 tiene un diseño muy sencillo y, consecuentemente, no es susceptible a fallos. También es sencillo de manejar. Se suprime un enclavamiento manual, porque el dispositivo de retención 25 actúa automáticamente. Para desenclavar el dispositivo de retención 25 sólo es necesario ejercer una fuerza de presión sobre el elemento de accionamiento 31. En este caso, el dispositivo de sujeción ya está suelto, de modo que el operario puede tocar y desenclavar de todos modos las partes de herramienta 3 y 5, debido a la fuerza de presión ejercida sobre el elemento de accionamiento 31.

De las explicaciones se hizo evidente, que el dispositivo de retención 25 puede estar dispuesto en conjunción con elementos de unión 1 del tipo más diverso. En particular, es irrelevante si el vástago 9 de la segunda parte de herramienta y la escotadura 7 respectiva en la primera parte de herramienta 3 son conformados de sección cilíndrica, poligonal y/o cónica.

Por lo demás, dependiendo de la longitud del vástago 9, es posible disponer el dispositivo de retención a una mayor o menor distancia del lado frontal de la primera parte de herramienta 3, es decir, de la superficie anular 21 del mismo. Por consiguiente, la configuración del elemento de unión 1 puede ser variada en amplia medida.

También es posible dotar el dispositivo de retención descrito aquí de uno o más elementos de enclavamiento 27 distribuidos sobre la superficie periférica del elemento de unión 1 o bien disponer múltiples dispositivos de retención 25.

En principio, es posible combinar uno con el otro los ejemplos de fabricación, tales como fueron descritos con referencia a las figuras.

El elemento de unión 1 descrito aquí es muy insusceptible a fallos, porque es posible un acoplamiento sencillo entre el elemento de enclavamiento 27 y el elemento de accionamiento 31 por medio del dispositivo de acoplamiento 35 o bien 35a descrito aquí, y pueden ejercerse de manera sencilla fuerzas de tracción y/o presión sobre el elemento de enclavamiento 27.

El tope 67 descrito en relación con la figura 3, 4 y 5 puede muy bien ser dispuesto también en el ejemplo de fabricación conforme a la figura 1. Por ejemplo, puede introducirse en el taladro 47 un elemento tal como un tornillo de ajuste anular, desplazable en sentido longitudinal del eje central 33 del taladro, enroscado más o menos profundamente en el taladro, formando con ello un contrasoporte desplazable para el elemento elástico 45.

Básicamente, también es posible disponer en el ejemplo de fabricación conforme a la figura 1 un tope en el extremo del taladro 47 en el que es posible insertar el elemento de accionamiento 31. Por ejemplo, también puede disponerse aquí una armella que evita que el elemento de accionamiento 31 pueda caerse o ser empujado fuera del taladro 47.

Claims (20)

1. Elemento de unión que comprende dos partes de herramientas, de las que una primera parte de herramienta (3) presenta un alojamiento (7) en el que puede insertarse la segunda parte de herramienta, y un dispositivo de sujeción que sujeta entre sí las partes de herramienta, estando dispuesto un dispositivo de retención (25) que, independientemente del dispositivo de sujeción, mantiene unidas en estado insertado las partes de herramienta (3, 5), y presentando el dispositivo de retención (25) al menos un elemento de enclavamiento (27) montado en forma desplazable en una de las partes de herramienta (3), y en una posición funcional, la posición de enclavamiento, engrana en la otra parte de herramienta (5) cuando las partes de herramienta (3, 5) se encuentran insertadas mutuamente, de modo que las partes de herramienta (3, 5) se mantienen unidas, caracterizado porque el dispositivo de retención (25) presenta un elemento de accionamiento (31) montado en forma desplazable en una de las partes de herramienta y actúa conjuntamente con el elemento de enclavamiento (27) de manera que ejerce fuerzas de tracción y/o de presión sobre el elemento de enclavamiento (27), siendo el elemento de accionamiento (31) desplazable a una primera posición funcional en la que el elemento de enclavamiento (27) es empujado a su posición de enclavamiento, y porque el elemento de enclavamiento (27), como resultado de las fuerzas de tracción y/o de presión actuando sobre el elemento de accionamiento (31), puede desplazarse a una segunda posición funcional, la posición desenclavada, en la que pueden separarse las partes de herramienta (3,5) asignadas al elemento de unión (1).

2. Elemento de unión, según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de retención (25) es activado automáticamente al unir las partes de herramienta (3, 5) asignadas al elemento de unión (1).

3. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (27) puede ser cargado con una fuerza de pretensado que empuja el mismo a su primera posición funcional, particularmente la posición de enclavamiento.

4. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (31) puede ser cargado con una fuerza de pretensado que empuja el mismo a una primera posición funcional.

5. Elemento de unión, según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque se encuentra dispuesto un elemento elástico (45, 45a) que genera la fuerza de pretensado.

6. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (27) puede disponerse en un ángulo de \leq 90º respecto al eje central (11) del elemento de unión (1).

7. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de accionamiento (31) puede disponerse en un ángulo de 0 a 90º respecto al eje central (11) del elemento de unión (1).

8. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de accionamiento (31) presenta al menos una superficie de apoyo (39, 41) o superficie de accionamiento (73) dispuesta en un ángulo respecto al sentido de movimiento del elemento de accionamiento (31) y actúa conjuntamente con el elemento de enclavamiento (27), en forma directa o mediante un dispositivo de acoplamiento (35, 35a).

9. Elemento de unión, según la reivindicación 8, caracterizado porque el elemento de accionamiento (31) presenta dos superficies de apoyo (39, 41) dispuestas en un ángulo respecto al sentido de movimiento del elemento de accionamiento y que actúan conjuntamente con el elemento de enclavamiento (27).

10. Elemento de unión, según la reivindicación 9, caracterizado porque las superficies de apoyo (39,41) se extienden esencialmente paralelas una respecto de la otra.

11. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (27) presenta al menos una superficie de accionamiento (77) dispuesta en un ángulo respecto al sentido de movimiento del elemento de enclavamiento (27) y actúa conjuntamente con el elemento de accionamiento, en forma directa o mediante un dispositivo de acoplamiento (35, 35a).

12. Elemento de unión, según la reivindicación 11, caracterizado porque el dispositivo de acoplamiento (35a) presenta al menos una bola (71).

13. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de retención (25) presenta al menos un elemento de ajuste que sirve como tope para el elemento de enclavamiento (27) y/o elemento de accionamiento (31) y/o para el ajuste de la fuerza de pretensado actuante sobre el elemento de enclavamiento (27) y/o elemento de accionamiento (31).

14. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (27) engrana en una escotadura (29), realizada como agujero, ranura o similar, de la otra parte de herramienta.

15. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de enclavamiento (27) presenta un sesgo de tope (51).

16. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por un seguro contra rotación para el elemento de enclavamiento (27) y/o elemento de accionamiento (31).

17. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el alojamiento de la primera parte de herramienta (3) presenta una escotadura (7) que aloja al menos parcialmente la segunda parte de herramienta (5).

18. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la escotadura (7) es de forma cilíndrica o cónica.

19. Elemento de unión, según la reivindicación 17, caracterizado porque la escotadura es de forma poligonal.

20. Elemento de unión, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zona de la segunda parte de herramienta (5) insertable en la escotadura (7) se encuentra diseñada como vástago (9), cuyo contorno exterior es complementario al contorno interior de la escotadura (7) en la primera parte de herramienta (3).