ES2265572T3 - Herramienta de corte rotatoria. - Google Patents
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Abstract
Una herramienta cortante rotatoria (10, 110) que tiene un extremo delantero (12) y un extremo trasero (14) y un eje longitudinal A que pasa a través de los extremos delantero y trasero, cuya herramienta cortante comprende un cabezal cortante (16, 116), un miembro roscado (18, 118) y una espiga (20) de herramienta; cuyo cabezal cortante (16, 116) comprende una parte de cuerpo principal (49, 149) generalmente cilíndrica y una parte cónica (48, 148) que se extiende hacia atrás, y un agujero taladrado pasante (27, 127) dirigido axialmente que tiene una superficie (28, 128) de agujero taladrado; una pluralidad de alas (30, 130) de enclavamiento que se extienden axialmente y sobresalen radialmente hacia dentro, cada una de las cuales tiene una superficie inclinada (34, 134) de enclavamiento que sobresale de la superficie (28, 128) de agujero taladrado; cuyo miembro roscado (18, 118) comprende una pluralidad de alas (66, 166) de enclavamiento que se extienden axialmente y sobresalen radialmente hacia fuera sobre un extremo delantero (58, 158) del mismo y una rosca externa de tornillo (72, 172) hacia atrás de las alas (66, 166) de fijación, cada una de cuyas alas de fijación tiene una superficie inclinada (70, 170) de fijación y cada ala de fijación tiene una superficie lateral correspondiente de apoyo (71'''', 175''''); la espiga (20) de herramienta tiene un agujero taladrado receptor (82) que se abre a un extremo delantero (80) del mismo y que comprende una parte delantera cónica (86) y una parte roscada internamente (88) hacia atrás de la parte cónica (86); en la que, la rosca externa (72, 172) de tornillo del miembro roscado (18, 118) está en acoplamiento roscado con la parte roscada internamente (88) de la espiga (20) de herramienta; las alas (66, 166) de fijación y las alas (30, 130) de enclavamiento están alineadas por parejas con las superficies de enclavamiento y de fijación (34, 70; 134, 170) de cada par en apoyo, caracterizada porque un tope (36, 136) que se extiende axialmente, que tiene una superficie (40, 140) de tope que mira tangencialmente, sobresale de cada ala (30, 130) de enclavamiento; la parte cónica (48, 148) del cabezal cortante (16, 116) está situada dentro de la parte cónica (86) de la espiga (20) de herramienta, y cada superficie (40, 140) de tope está en relación de apoyo con una superficie lateral determinada de apoyo.
Description
Herramienta de corte rotatoria.
El presente invento se refiere en general a
herramientas cortantes rotatorias, de acuerdo con el preámbulo de
la reivindicación 1, y específicamente a escariadores que tienen
cabezas cortantes reemplazables. El invento se refiere también a
un método de ensamblar dicha herramienta (reivindicación 12).
El documento US 4.836.706 describe una
herramienta cortante que tiene una cabeza cortante reemplazable.
En esta herramienta, una punta delantera de herramienta
intercambiable está ensamblada en un miembro de accionamiento. La
punta delantera de herramienta incluye un cuerpo cilíndrico que
tiene una cara 12 de accionamiento y un casquillo en el que se han
practicado unas acanaladuras radiales. El miembro de accionamiento
incluye una espiga que tiene una cara 64 de accionamiento y unos
elementos de accionamiento. El ensamblaje de la punta delantera de
herramienta en el miembro de accionamiento se realiza mediante la
colocación de las acanaladuras radiales sobre los elementos de
accionamiento y haciendo girar el miembro de accionamiento hasta que
se acoplan la cara 12 de accionamiento de la punta delantera de
herramienta y la cara 64 de accionamiento del miembro de
accionamiento Esta clase de acoplamiento no proporciona el centrado
de la punta delantera de herramienta con respecto al miembro de
accionamiento.
En la patente de EE.UU. Nº 4.040.765 se describe
un escariador que tiene un cabezal cortador reemplazable. En este
diseño, el escariador tiene un cabezal cortador intercambiable con
un extremo cónico que se inserta en un casquillo cónico conjugado de
la espiga de escariador. El cabezal cortador se rosca a la espiga
de escariador por medio de un tornillo con tuerca. El acoplamiento
cónico entre el cabezal cortador y la espiga de escariador asegura
una unión exenta de huelgo. Sin embargo, esta disposición tiene el
inconveniente de que, en particular en el caso de esfuerzos de
introducción de cierta intensidad, el cabezal cortador es
presionado en la espiga de escariador y se atasca, especialmente
porque el acoplamiento cónico es también autoenclavador. El cabezal
cortador es difícil de retirar de la espiga de escariador, por lo
que el pasador de unión en particular está sujeto a un gran desgaste
y a desgarramiento. En este escariador no se ha previsto dotar al
cabezal cortador de medios de refrigerante. Tampoco es evidente cómo
se podrían incorporar medios de refrigerante en este escariador,
especialmente no medios de refrigerante que tengan salidas
adyacentes a los bordes cortantes. Además, como el extremo cónico
tiene una rosca interna, el cabezal cortante y el extremo cónico no
se pueden hacer de una sola pieza mediante prensado de extrusión y
sinterización de un polvo de carburo.
Otro ejemplo de uno de dichos escariadores se
describe en la patente de EE.UU. Nº 5.163.790. El escariador tiene
un cabezal cortador intercambiable y una alimentación de
refrigerante - lubricante que suministra al cabezal cortador desde
una boquilla anular dispuesta lejos de las cuchillas cortantes. La
espiga del cabezal cortador es cilíndrica y está retenida en una
abertura de la espiga del escariador y sujeta a la misma por medio
de un perno de fijación que pasa a través del cabezal cortador. El
perno de fijación incluye un rebajo hexagonal a través del cual se
puede roscar y desenroscar el perno de fijación. Para sustituir el
cabezal cortador, desventajosamente hay que extraer por completo de
la espiga del escariador el perno de fijación. En este escariador
no hay provisión alguna para conducir refrigerante al cabezal
cortador. Además, cuando se sustituye un cabezal cortador y se
aprieta el perno de fijación para sujetar en posición el cabezal
cortador, no hay garantía alguna de que el perno de fijación termine
de apretarse cada vez en la misma posición orientada rotativamente.
Por tanto, aún en el caso de que de algún modo se suministrase
refrigerante a la cabeza del perno y se practicasen unas aberturas
dirigidas radialmente en la cabeza del perno, no sería seguro que
las aberturas quedasen alineadas con los bordes cortantes del
cabezal cortador cada vez que se sujetase en posición un cabezal
cortador. Además, si, en lugar de unas cuchillas cortadoras sujetas
al cabezal cortador, se desease formar un cabezal cortador y la
espiga integralmente en una sola pieza de carburo de boro, la forma
alargada del cabezal cortador junto con la espiga del cabezal
cortador hace muy difícil extrudir por prensado y sinterizar.
Un objeto del presente invento es proveer una
herramienta cortante y un cabezal cortador reemplazable para la
misma que reducen significativamente o solucionan por completo los
inconvenientes antes mencionados.
De acuerdo con el presente invento, se provee
una herramienta cortante rotatoria que tiene un extremo delantero y
un extremo trasero y un eje longitudinal A que pasa a través de los
extremos delantero y trasero, comprendiendo la herramienta de corte
un cabezal cortador, un miembro roscado y una espiga de
herramienta;
cuyo cabezal cortador comprende una parte
principal de cuerpo generalmente cilíndrica y una parte cónica que
se extiende hacia atrás, y un agujero taladrado pasante dirigido
axialmente que tiene una superficie de agujero taladrado; en cuya
superficie de agujero taladrado está formada una pluralidad de alas
sobresalientes de enclavamiento extendidas axialmente y dirigidas
radialmente hacia fuera con una superficie inclinada de
enclavamiento; y un tope extendido axialmente que tiene una
superficie de tope que mira tangencialmente sobresale de cada ala de
enclavamiento;
cuyo miembro roscado comprende una pluralidad de
alas de fijación extendidas axialmente y sobresaliendo en dirección
radial hacia fuera sobre un extremo delantero del mismo y una rosca
externa de tornillo hacia atrás de las alas de fijación, teniendo
cada ala de fijación una superficie de fijación inclinada, y cada
ala de fijación tiene una superficie lateral de apoyo
correspondiente;
la espiga de herramienta tiene un agujero
taladrado receptor que se abre a un extremo delantero de la misma y
comprende una parte delantera cónica y una parte roscada
internamente hacia atrás de la parte cónica;
en la
que,
la rosca externa de tornillo del miembro
roscado está en acoplamiento roscado con la parte roscada
internamente de la espiga de herramienta, la parte cónica del
cabezal cortante está situada dentro de la parte cónica de la espiga
de herramienta, las alas de fijación y las alas de enclavamiento
están alineadas por parejas con las superficies de enclavamiento y
de fijación de cada pareja en relación de apoyo, y con cada
superficie de tope en relación de apoyo con una superficie lateral
de apoyo determinada.
De acuerdo con una primera realización del
presente invento, el tope está situado en un extremo delantero del
ala de enclavamiento.
Típicamente, el tope sobresale de la superficie
de enclavamiento.
Además, de acuerdo con la primera realización
del presente invento, la superficie lateral de apoyo determinada es
al menos una parte de una superficie lateral del ala de
fijación.
De acuerdo con una segunda realización del
presente invento, el tope está situado en un extremo trasero del ala
de enclavamiento.
Además, de acuerdo con la segunda realización
del presente invento, la superficie lateral de apoyo determinada es
al menos una parte de una superficie lateral de un miembro radial de
apoyo.
Preferiblemente, el miembro radial de apoyo está
situado junto a la rosca externa de tornillo.
Todavía con más preferencia, un miembro axial de
apoyo está situado entre miembros radiales de apoyo
consecutivos.
De acuerdo con el presente invento, la espiga de
herramienta tiene un canal que comunica con un agujero taladrado del
miembro roscado, cuyo agujero taladrado del miembro roscado comunica
con unas salidas de refrigerante dirigidas axialmente adyacentes a
un extremo delantero del miembro roscado, cuyas salidas de
refrigerante están alineadas con unos rebajos practicados en el
cabezal cortante, siendo los rebajos adyacentes a los bordes
cortantes del cabezal
cortante.
cortante.
Además, de acuerdo con el presente invento, el
miembro roscado tiene unos miembros elásticos que se extienden desde
la rosca externa de tornillo hasta un extremo trasero del miembro
roscado.
De acuerdo con una aplicación específica del
presente invento, la herramienta cortante rotatoria es un
escariador.
De acuerdo con el presente invento, se provee
también un método de ensamblar la herramienta cortante rotatoria del
presente invento, que comprende las etapas de:
situar el miembro roscado en el agujero
taladrado receptor hasta que la rosca externa de tornillo esté en un
acoplamiento inicial roscado con la parte roscada internamente;
colocar el cabezal cortante sobre el miembro
roscado con las alas de enclavamiento pasando entre las alas de
fijación;
girar el cabezal cortante hasta que las alas de
enclavamiento y las alas de fijación estén axialmente alineadas por
parejas y las superficies de tope se apoyen en las superficies
laterales de apoyo; y
girar adicionalmente el cabezal cortante hasta
que se apoyen las superficies de fijación y de enclavamiento de cada
par de alas de enclavamiento y de fijación y el miembro roscado se
haya roscado totalmente en el interior de la parte roscada
internamente, sujetando de ese modo el cabezal cortante a la espiga
de herramienta.
Para una comprensión mejor de la descripción que
sigue, a continuación se describe el invento sólo a título de
ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de una
herramienta cortante rotatoria de acuerdo con una primera
realización del presente invento;
La Figura 2 es una vista en perspectiva y en
despiece ordenado de la herramienta cortante rotatoria de la Figura
1;
La Figura 3 es una vista longitudinal en corte
transversal de la herramienta cortante rotatoria de la Figura
1;
La Figura 4 es una vista desde arriba del
cabezal cortante de la herramienta cortante rotatoria mostrada en
la Figura 1;
La Figura 5 es una vista en corte transversal
del cabezal cortante tomado a lo largo de la línea
V-V de la Figura 4;
La Figura 6 es una vista en corte transversal
del cabezal cortante tomado a lo largo de la línea
VI-VI de la Figura 4;
La Figura 7 es una vista lateral del miembro
roscado de la Figura 2;
La Figura 8 es una vista desde arriba del
miembro roscado de la Figura 2;
La Figura 9 es una vista longitudinal en corte
transversal de la espiga de herramienta de la Figura 1;
La Figura 10 es una vista en corte transversal
del cabezal cortante y miembro roscado tomado a lo largo de la
línea X-X de la Figura 3 con el cabezal cortante en
una posición abierta;
La Figura 11 es una vista lateral de un miembro
roscado de una herramienta cortante rotatoria de acuerdo con una
segunda realización del presente invento;
La Figura 12 es una vista desde debajo de un
cabezal cortante de la herramienta cortante rotatoria de acuerdo
con la segunda realización del presente invento;
La Figura 13 es una vista en corte transversal
del cabezal cortante de la herramienta cortante rotatoria de
acuerdo con la segunda realización del presente invento, tomado a lo
largo de la línea XIII-XIII de la Figura 12; y
La Figura 14 es una vista en corte transversal
del miembro roscado de la Figura 11, tomado a lo largo de la línea
XIV-XIV.
Véanse en primer lugar las Figuras 1 a 3, que
muestran una herramienta cortante de acuerdo con una primera
realización del presente invento ilustrado por medio de un
escariador 10. El escariador 10 tiene un extremo delantero 12, un
extremo trasero 14 y un eje longitudinal de rotación A que pasa a
través de los extremos delantero y trasero 12, 14 que define una
dirección desde delante hacia atrás. El escariador comprende un
cabezal cortante 16, un miembro roscado 18, y una espiga 20 de
herramienta. El cabezal cortante 16 es un cuerpo de metal duro
extrudido en prensa y sinterizado hecho de un polvo de carburo tal
como el carburo de tungsteno. El miembro roscado 18 y la espiga 20
de herramienta se han formado a partir de acero mecanizado u otros
materiales duros. La espiga 20 de herramienta tiene un canal 22 de
refrigerante dirigido axialmente para proveer refrigerante al
cabezal cortante 16.
El cabezal cortante 16, mostrado en las Figuras
4 a 6, tiene un extremo delantero 24, un extremo trasero 26, un eje
de simetría rotatoria B, y un agujero taladrado 27 de cabezal
cortante dirigido axialmente que tiene una superficie 28 de agujero
taladrado. Cuando se sujeta el cabezal cortante 16 a la espiga 20 de
herramienta, el cabezal cortante 16 se gira en sentido dextrorso
alrededor del eje B, visto en una vista desde arriba. En la
descripción que sigue, se usarán los términos "anterior" y
"posterior" con respecto al sentido de giro del cabezal
cortante 16. Un radio R1 de agujero taladrado está definido entre
el eje de simetría rotatoria B y la superficie 28 de agujero
taladrado. La superficie 28 de agujero taladrado tiene
sobresaliendo de ella, adyacentes al extremo trasero 26 del cabezal
cortante 16, tres alas idénticas 30 de enclavamiento formadas
integralmente, que sobresalen radialmente hacia dentro, cada una de
las cuales tiene una dimensión radial R2 de ala de enclavamiento
definida entre una superficie más interior 31 de las alas 30 de
enclavamiento y el eje de simetría rotatoria B, en la que la
dimensión radial R2 es menor que el radio R1 de agujero taladrado.
Las alas 30 de enclavamiento están separadas igualmente sobre la
superficie 28 alrededor del eje de simetría rotatoria B. Las alas
adyacentes 30 de enclavamiento están separadas por unos espacios
intermedios 32 de ala de enclavamiento. Cada ala 30 de enclavamiento
tiene una superficie 34 de enclavamiento inclinada mirando
generalmente hacia delante. Un tope 36 sobresale de un extremo
delantero 35' de cada ala 30 de enclavamiento, sobresaliendo en la
dirección axial desde la superficie 34 de enclavamiento, sobre un
borde posterior de la misma. El tope 36 tiene una primera superficie
38 que se extiende generalmente en dirección radial y que mira
tangencialmente, sobre su lado posterior y una segunda superficie 40
de tope que se extiende generalmente en dirección radial y que mira
tangencialmente, sobre su lado anterior. Las superficies de tope
primera y segunda 38, 40 son generalmente transversales a la
superficie 34 de enclavamiento y preferiblemente normales, o
sustancialmente normales, a la misma. En una vista desde arriba, el
ala 30 de enclavamiento tiene una primera amplitud angular definida
por la superficie 34 de enclavamiento. El tope 36 tiene una segunda
amplitud angular 44 que es menor que la primera amplitud angular 42.
Las amplitudes angulares primera y segunda 42, 44 se combinan para
formar la amplitud angular total 45 de una sola ala 30 de
enclavamiento. El espacio intermedio 32 de ala de enclavamiento
tiene una tercera amplitud angular 46.
Una parte cónica 48 sobresale en el extremo
trasero 26 del cabezal cortante 16 desde una parte de cuerpo
principal 49 generalmente cilíndrica del cabezal cortante 16. La
parte cónica 48 tiene una superficie cónica exterior 50 alineada
coaxialmente con el eje de simetría rotatoria B y que se estrecha
progresivamente hasta una superficie anular 48' de contacto que mira
hacia atrás. La superficie cónica exterior 50 se une con el cabezal
cortante 16 por medio de un escalón 51 formado por la superficie
cónica exterior 50 y una superficie plana anular 52 de apoyo, que
mira hacia atrás, de la parte de cuerpo principal 49 del cabezal
cortante 16.
El cabezal cortante 16 tiene una estructura
parecida a una corona en su extremo delantero 24 que tiene seis
bordes cortantes idénticos 54 igualmente espaciados y otros seis
rebajos 56 también idénticos igualmente espaciados, siendo cada
rebajo 56 sustancialmente adyacente a un borde cortante
correspondiente 54. Una chaveta (no mostrada) que tiene unos
salientes que se conjugan con los rebajos 56, se acopla con el
extremo delantero 24 del cabezal cortante 16 con el fin de hacer
girar al cabezal cortante 16 durante el ensamblaje, o desensamblaje
del escariador
10.
10.
Véanse ahora las Figuras 7 y 8, que muestran el
miembro roscado 18. El miembro roscado 18 tiene un extremo delantero
58, un extremo trasero 60, un eje longitudinal C, y un cuerpo
generalmente parecido a un tubo que tiene una superficie periférica
62 y un agujero taladrado 64 de miembro roscado dirigido axialmente
abierto en el extremo trasero 60. La superficie periférica 62 tiene
una dimensión radial periférica R3 definida entre el eje
longitudinal C y la superficie periférica 62, en la que la dimensión
radial periférica R3 es menor que la dimensión radial R2 del ala de
enclavamiento. El miembro roscado 18 tiene tres alas idénticas 66 de
fijación situadas hacia su extremo delantero 58. Las alas 66 de
fijación sobresalen radialmente hacia fuera de la superficie
periférica 62 en una máxima dimensión radial R4 de ala de fijación
con respecto al eje de simetría rotatoria B, en la que la máxima
dimensión radial R4 de ala de fijación es mayor que la dimensión
radial R2 de ala de enclavamiento, pero menor que el radio R1 de
agujero taladrado. Las alas 66 de fijación están igualmente
separadas alrededor del eje longitudinal C, con las alas adyacentes
66 de fijación separadas por unos espacios intermedios 68 de ala de
fijación. Cada ala 66 de fijación es sustancialmente igual en
amplitud angular a la amplitud angular total 45 de cada ala 30 de
enclavamiento. Cada ala 66 de fijación tiene una amplitud angular
con respecto al eje longitudinal C sustancialmente menor que la
amplitud angular de cada espacio intermedio 32 de ala de
enclavamiento. Cada ala 66 de fijación tiene una superficie 70 de
fijación inclinada ligeramente convexa, hacia fuera y que mira hacia
atrás, y unas superficies laterales de apoyo primera y segunda 71',
71'' opuestas que se extienden generalmente en dirección radial.
El miembro roscado 18 tiene una rosca externa 72
de tornillo hacia su extremo trasero 60 y cuatro miembros elásticos
74, que se extienden desde la rosca externa 72 de tornillo hasta el
extremo trasero 60. Los miembros elásticos 74 comunican al extremo
trasero 60 un grado de flexibilidad en la dirección radial. Un aro
76 de apoyo sobresale radialmente hacia fuera del miembro roscado 18
en un lugar situado entre las alas 66 de fijación y la rosca externa
72 de tornillo, preferiblemente adyacente a la misma. En el extremo
delantero del miembro roscado 18 hay seis salidas 78 de refrigerante
dirigidas radialmente que establecen una comunicación entre el
agujero taladrado 64 y la superficie periférica 62.
Véase ahora la Figura 9, que muestra el extremo
delantero 80 de la espiga 20 de herramienta, que tiene un agujero
taladrado receptor 82, una superficie anular plana 84 de soporte que
mira hacia fuera, un eje longitudinal D, y el canal 22 de
refrigerante que se extiende hacia atrás desde el agujero taladrado
receptor 82. El agujero taladrado receptor 82 y el canal 22 de
refrigerante están alineados coaxialmente con el eje longitudinal D.
El agujero taladrado receptor 82 tiene una parte delantera cónica 86
que se estrecha progresivamente hacia atrás, y una parte 88 roscada
internamente que se extiende desde la parte delantera cónica 86
hasta una parte resistente 90. La parte resistente 90 tiene un
diámetro ligeramente menor que el diámetro del extremo delantero 60
del miembro roscado
18.
18.
El ensamblaje del escariador 10 se realiza
colocando el extremo delantero 60 del miembro roscado 18 dentro del
agujero taladrado receptor 82 de la espiga 20 de herramienta, y
llevando a la rosca externa 72 de tornillo a un acoplamiento inicial
de rosca con la parte roscada internamente 88. El cabezal cortante
16 se coloca sobre el miembro roscado 18 con el extremo 26 del
cabezal cortante 16 sobre el extremo delantero 58 del miembro
roscado 18, hasta que la superficie anular 48' de contacto de la
parte cónica 49 del cabezal cortante 16 se apoya en el aro 76 de
apoyo. En esta posición, se dirá que el cabezal cortante 16 está en
una posición abierta, como se muestra en la Figura 10. En la
posición abierta, las alas 66 de fijación están situadas en los
espacios intermedios 32 de ala de fijación del cabezal cortante 16,
y las alas 30 de enclavamiento están situadas en los espacios
intermedios 68 de ala de fijación del miembro roscado 18.
Para sujetar el cabezal cortante 16 a la espiga
20 de herramienta, el cabezal cortante 16 se gira ahora en un
sentido dextrorso alrededor del eje de simetría rotatoria B, cuando
el cabezal cortante 16 se ve en una vista desde arriba. Los miembros
elásticos 74 se acoplan en la parte resistente 90, restringiendo al
miembro roscado 18 para que no gire libremente. El cabezal cortante
16 se hace girar desde la posición abierta, hasta que cada ala 30 de
enclavamiento se desliza debajo de un ala correspondiente 66 de
fijación con las superficies de enclavamiento y de fijación 34, 70
en relación de apoyo, y cada segunda superficie 40 de tope de los
topes 36 se apoya en un ala correspondiente 66 de fijación en la
segunda superficie lateral 71'' de apoyo de la misma. Cuando se
sigue girando el cabezal cortante 16, el miembro roscado 18 gira con
él debido al acoplamiento de la segunda superficie 40 de tope y la
segunda superficie lateral 71'' de apoyo del ala 66 de fijación,
sujetando de ese modo el miembro roscado 18 en la parte roscada 88.
Si se mantiene el apoyo entre la superficie 70 de fijación y la
superficie 34 de enclavamiento, el miembro roscado 18 tira de la
parte cónica 48 del cabezal cortante 16 hacia el interior de la
parte cónica delantera 86 de la espiga 20 de herramienta hasta que
la superficie anular 52 de apoyo del cabezal cortante 16 se lleva a
acoplarse con la superficie anular 84 de soporte de la espiga 20 de
herramienta. Con la parte cónica 48 del cabezal cortante 16 situada
en el interior de la parte cónica delantera 86 de la espiga 20 de
herramienta, el cabezal cortante 16 está centrado con respecto a la
espiga 20 de herramienta.
Hay que hacer notar que el cabezal cortante 16
no tiene una parte roscada. En su lugar, la rosca está situada en el
miembro roscado 18, eliminando de ese modo cualesquiera efectos
adversos que pueda tener la rosca sobre el centrado del cabezal
cortante 16. Como se ha mencionado anteriormente, la superficie 70
de fijación de cada ala 66 de fijación es ligeramente convexa,
asegurando de ese modo que el miembro roscado 18 "flote" cuando
el cabezal cortante 16 se hace girar en sentido dextrorso con el fin
de fijar firmemente en posición al cabezal cortante 16. El contacto
superficial mediante las alas 66 de fijación y las alas 30 de
enclavamiento se ha diseñado para que no afecte al centrado del
cabezal cortante 16 formado por la ubicación de la parte cónica 48
del cabezal cortante 16 en el interior de la parte cónica delantera
86 de la espiga 20 de herramienta. Las salidas 78 de refrigerante
están distribuidas espacialmente con respecto a las alas 66 de
fijación de tal manera que, cuando se ensambla el escariador, los
rebajos 56 se alinean con las salidas 78 de refrigerante, asegurando
así que el refrigerante se suministre directamente a cada uno de los
bordes cortantes 54. La alineación de las salidas 78 de refrigerante
con los rebajos 56 se hace posible debido al hecho de que la segunda
superficie 40 de tope de cada tope 36 se apoya en una
correspondiente segunda superficie lateral 71'' de apoyo de cada ala
66 de fijación.
Para liberar el cabezal cortante 16 y retirarlo
de la espiga 20 de herramienta, se hace girar al cabezal cortante en
un sentido sinistrórsum. Inicialmente, el cabezal cortante 16 gira
hasta que las primeras superficies 38 de tope se apoyen en las
primeras superficies laterales 71' de apoyo de las alas 66 de
fijación, desenroscando de ese modo al miembro roscado 18. Cuando el
miembro roscado 18 sale del agujero taladrado receptor 82, el aro 76
de apoyo empuja hacia arriba sobre la parte cónica 48 del cabezal
cortante 16 forzándolo a salir de la parte cónica delantera 86 del
agujero taladrado receptor 82. En este momento, el cabezal cortante
16 se puede levantar y separar del miembro roscado 18 y se puede
colocar un nuevo cabezal cortante 16 en posición sobre el miembro
roscado 18. Por tanto, en funcionamiento normal. no hay que retirar
el miembro roscado 18, sino que simplemente se rosca y desenrosca
del agujero taladrado receptor 82 dando unas pocas vueltas cada vez
que se sustituye un cabezal cortante 16. Si se requiere retirar el
miembro roscado 18, es decir, desensamblar el escariador 10,
entonces simplemente se continúa girando el cabezal cortante 16 en
un sentido sinistrórsum hasta que el miembro roscado 18 se
desenrosque por completo.
Según se ha descrito anteriormente, de acuerdo
con la primera realización del presente invento, el acoplamiento a
rotación entre el cabezal cortante y el miembro roscado se obtiene
mediante el acoplamiento de las alas 66 de fijación del miembro
roscado 18 y los topes 36 que sobresalen hacia delante en la
dirección axial desde las superficies 34 de enclavamiento de las
alas 30 de enclavamiento. Cuando el cabezal cortante 16 está fijado
a la espiga 20 de herramienta, cada ala 30 de enclavamiento está
situada debajo de una correspondiente a la 66 de fijación con las
superficies de enclavamiento y fijación 34, 79 en relación de
apoyo.
Véanse ahora las Figuras 11 a 14, que muestran
un cabezal cortante 116, un miembro roscado 118 y la espiga 20 de
herramienta de un escariador 110 de acuerdo con una segunda
realización del presente invento. No se ha mostrado el escariador
110 que responde a la segunda realización, pero es idéntico en su
aspecto exterior al escariador 10 de acuerdo con la primera
realización, como se ha mostrado en la Figura 1. La espiga 20 de
herramienta del escariador 110 de acuerdo con la segunda realización
es idéntica a la espiga 20 de herramienta de la primera realización.
El procedimiento de ensamblaje y desensamblaje del escariador 110
que responde a la segunda realización y la sujeción del cabezal
cortante 116 a la espiga 20 de herramienta y su retirada de la
misma es igual que en la primera realización. Por tanto, la
descripción del escariador 110 de acuerdo con la segunda realización
se concentrará principalmente en las características que difieran
entre las dos realizaciones.
El cabezal cortante 116 tiene un extremo
delantero 124, un extremo trasero 126, un eje de simetría rotatoria
B1, y un agujero taladrado 127 de cabezal cortante dirigido
axialmente que tiene una superficie 128 de agujero taladrado. La
superficie 128 de agujero taladrado tiene sobresaliendo de ella,
junto al extremo trasero 126 del cabezal cortante 116, tres alas
idénticas 130 de enclavamiento formadas integralmente que sobresalen
radialmente hacia dentro. Las alas 130 de enclavamiento están
igualmente espaciadas alrededor del eje de simetría rotatoria B1
sobre la superficie 128 de agujero taladrado y tienen unos espacios
intermedios 132 de ala de enclavamiento entre alas adyacentes 130 de
enclavamiento. Cada ala 130 de enclavamiento tiene una superficie
inclinada 134 de enclavamiento que generalmente mira hacia delante y
un tope 136 situado en el extremo trasero 135'' del ala 130 de
enclavamiento. El tope 136 sobresale en la dirección axial desde el
extremo trasero 135'', sobre un lado posterior del mismo. El tope
136 tiene una primera superficie 138 de tope extendida radialmente,
que generalmente mira en dirección tangencial, sobre su lado
posterior y una segunda superficie 140 de tope, que se extiende
radialmente y que generalmente mira en dirección tangencial sobre su
lado anterior.
Una parte cónica 148 sobresale en el extremo
trasero 126 del cabezal cortante 116 desde una parte de cuerpo
principal 149 generalmente cilíndrica del cabezal cortante 116. La
parte cónica 148 tiene una superficie cónica exterior 150 alineada
coaxialmente con el eje de simetría rotatoria B1 que se estrecha
progresivamente hacia atrás hasta una superficie anular 148' de
contacto que mira hacia atrás. La superficie cónica exterior 150 se
une con el cabezal cortante 116 en un escalón 151 formado por la
superficie cónica exterior 150 y una superficie plana anular 152 de
apoyo que mira hacia atrás de la parte cilíndrica de cuerpo
principal 149 del cabezal cortante 116. El aspecto exterior del
cabezal cortante 116 de acuerdo con la segunda realización es
idéntico al de la primera realización. El cabezal cortante 116 tiene
una estructura parecida a una corona en su extremo delantero 124 que
tiene seis bordes cortantes idénticos 154 igualmente espaciados (que
no se ven en las Figuras 12 y 13) y otros seis rebajos idénticos 156
igualmente espaciados, siendo cada rebajo 156 sustancialmente
adyacente a un borde cortante correspondiente 154.
El miembro roscado 118 tiene un extremo
delantero 158, un extremo trasero 160, un eje longitudinal C1, y un
cuerpo generalmente en forma de tubo que tiene una superficie
periférica 162 y un agujero taladrado 164 de miembro roscado
dirigido axialmente abierto en su extremo trasero 160. El miembro
roscado 118 tiene tres alas idénticas 166 de fijación situadas hacia
su extremo delantero 158. Las alas 166 de fijación sobresalen
radialmente hacia fuera de la superficie periférica 162 y están
igualmente espaciadas alrededor del eje longitudinal C1, teniendo
entre ellas unos espacios intermedios 168 de ala de fijación. Cada
ala 166 de fijación tiene una superficie inclinada 170 de fijación,
preferiblemente un poco convexa, que mira hacia fuera y hacia atrás,
y unas superficies laterales primera y segunda 171', 171'' que
generalmente se extienden en dirección radial.
El miembro roscado 118 tiene una rosca externa
172 de tornillo situada hacia su extremo trasero 160 y cuatro
miembros elásticos 174, que se extienden desde la rosca externa 172
de tornillo hasta el extremo trasero 160 y de ese modo comunican al
extremo trasero 160 un grado de flexibilidad en la dirección radial.
Unos miembros radiales de apoyo 175, que sobresalen radialmente
hacia fuera de la superficie periférica 162, están situados entre la
rosca externa 172 de tornillo y las alas 166 de fijación adyacentes
a la rosca externa 172 de tornillo. Los miembros radiales 175 de
apoyo están igualmente espaciados alrededor de la superficie
periférica 162 con un miembro axial de apoyo 176 situado entre cada
miembro de apoyo radial 175. Cada miembro de apoyo radial 175 tiene
unas superficies de apoyo primera y segunda 175', 175''. Cada
miembro de apoyo axial 176 tiene una superficie de apoyo axial 176'
que mira axialmente y hacia delante. El miembro roscado 118 tiene
seis salidas 178 de refrigerante dirigidas axialmente junto al
extremo delantero 158, que establecen una comunicación entre el
agujero taladrado 164 del miembro roscado y la superficie periférica
162. Como en el caso de la primera realización, en la segunda
realización las salidas 178 de refrigerante están distribuidas
espacialmente con respecto a las alas 166 de fijación de tal manera
que, cuando se ensambla el escariador 110, los rebajos 156 están
alineados con las salidas 178 de refrigerante, asegurando así que el
refrigerante se suministre directamente a cada uno de los bordes
cortantes 154.
El escariador 110, de acuerdo con la segunda
realización del presente invento, se ensambla en gran parte de la
misma manera que el escariador 10 que responde a la primera
realización. Se coloca el extremo trasero 160 del miembro roscado
118 en alineación coaxial dentro del agujero taladrado receptor 82
de la espiga 20 de herramienta, de tal manera que la rosca externa
172 de tornillo esté en acoplamiento inicial de roscado con la parte
roscada internamente 88 de la espiga 20 de herramienta. El cabezal
cortante 116 se coloca sobre el miembro roscado 118 con el extremo
trasero 126 del cabezal cortante 116 sobre el extremo delantero 158
del miembro roscado 118, y la superficie anular 148' de contacto que
mira hacia atrás de la parte cónica 148 está apoyada en las
superficies 176' de apoyo axiales que miran hacia delante de los
miembros de apoyo axiales 176. En esta posición, a la que se hará
referencia como "posición abierta", las alas 166 de fijación
están situadas en los espacios intermedios 132 de ala de
enclavamiento del cabezal cortante 116, y las alas 130 de
enclavamiento están situadas en los espacios intermedios 168 de ala
de fijación del miembro roscado 118.
Para sujetar el cabezal cortante 116 a la espiga
20 de herramienta, se gira ahora el cabezal cortante en un sentido
dextrorso alrededor del eje de simetría rotatoria B1, cuando se mira
el cabezal cortante 116 en una vista desde arriba. El cabezal
cortante se gira desde la posición abierta, hasta que cada ala 130
de enclavamiento se desliza debajo de un ala opuesta 166 de
fijación, de tal manera que las alas 130 de enclavamiento y las
alas 166 de fijación forman parejas de alas opuestas. En cada pareja
de alas, la superficie de fijación 170 del ala 166 de fijación se
apoya en la superficie de enclavamiento 134 del ala 130 de
enclavamiento. En esta posición, los topes 136 y los miembros de
apoyo radiales 175 forman parejas de apoyo radial. En cada pareja de
apoyo radial, la segunda superficie 140 de tope del tope 136 se
apoya en la segunda superficie 175'' de apoyo lateral del miembro de
apoyo radial 175. Se gira el cabezal cortante 116 hasta que el
miembro roscado 118 se haya roscado completamente en el interior de
la parte roscada 88 y la parte cónica 148 del cabezal cortante 116
se sitúa en el interior de una parte cónica delantera 86 de la
espiga 20 de herramienta con la superficie anular 152 de apoyo del
cabezal cortante 116 en acoplamiento con una superficie anular 84 de
soporte en un extremo delantero de la espiga 20 de herramienta.
Para liberar el cabezal cortante 116 y retirarlo
de la espiga 20 de herramienta, se gira el cabezal cortante 116 en
sentido sinistrórsum. Inicialmente, el cabezal cortante 116 gira
hasta que las primeras superficies 138 de tope se apoyan en las
primeras superficies laterales 175' de apoyo de los miembros de
apoyo radial 175, desenroscando de ese modo el miembro roscado 118.
Cuando el miembro roscado 118 sale del agujero taladrado receptor
82, las superficies de apoyo axial 176' que miran hacia delante de
los miembros de apoyo axial 176 empujan hacia arriba sobre la
superficie anular de contacto 148' de la parte cónica 148 del
cabezal cortante 116, obligándolo a salir del agujero taladrador
receptor 82.
Aunque se ha descrito el presente invento con
cierto grado de particularidad, se entenderá que podrían hacerse
diversas alteraciones y modificaciones sin apartarse del alcance del
invento, tal como se reivindica en las reivindicaciones en la
presente memoria.
Claims (12)
1. Una herramienta cortante rotatoria (10, 110)
que tiene un extremo delantero (12) y un extremo trasero (14) y un
eje longitudinal A que pasa a través de los extremos delantero y
trasero, cuya herramienta cortante comprende un cabezal cortante
(16, 116), un miembro roscado (18, 118) y una espiga (20) de
herramienta;
cuyo cabezal cortante (16, 116) comprende una
parte de cuerpo principal (49, 149) generalmente cilíndrica y una
parte cónica (48, 148) que se extiende hacia atrás, y un agujero
taladrado pasante (27, 127) dirigido axialmente que tiene una
superficie (28, 128) de agujero taladrado; una pluralidad de alas
(30, 130) de enclavamiento que se extienden axialmente y sobresalen
radialmente hacia dentro, cada una de las cuales tiene una
superficie inclinada (34, 134) de enclavamiento que sobresale de la
superficie (28, 128) de agujero taladrado;
cuyo miembro roscado (18, 118) comprende una
pluralidad de alas (66, 166) de enclavamiento que se extienden
axialmente y sobresalen radialmente hacia fuera sobre un extremo
delantero (58, 158) del mismo y una rosca externa de tornillo (72,
172) hacia atrás de las alas (66, 166) de fijación, cada una de
cuyas alas de fijación tiene una superficie inclinada (70, 170) de
fijación y cada ala de fijación tiene una superficie lateral
correspondiente de apoyo (71'', 175'');
la espiga (20) de herramienta tiene un agujero
taladrado receptor (82) que se abre a un extremo delantero (80) del
mismo y que comprende una parte delantera cónica (86) y una parte
roscada internamente (88) hacia atrás de la parte cónica (86);
en la
que,
la rosca externa (72, 172) de tornillo del
miembro roscado (18, 118) está en acoplamiento roscado con la parte
roscada internamente (88) de la espiga (20) de herramienta; las
alas (66, 166) de fijación y las alas (30, 130) de enclavamiento
están alineadas por parejas con las superficies de enclavamiento y
de fijación (34, 70; 134, 170) de cada par en apoyo,
caracterizada porque
un tope (36, 136) que se extiende axialmente,
que tiene una superficie (40, 140) de tope que mira tangencialmente,
sobresale de cada ala (30, 130) de enclavamiento;
la parte cónica (48, 148) del cabezal cortante
(16, 116) está situada dentro de la parte cónica (86) de la espiga
(20) de herramienta, y
cada superficie (40, 140) de tope está en
relación de apoyo con una superficie lateral determinada de
apoyo.
2. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tope (36) está
situado en un extremo delantero (35') del ala (30) de
enclavamiento.
3. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 2, en la que el tope (36) sobresale
de la superficie (34) de enclavamiento.
4. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la superficie lateral
determinada (71'') de apoyo es al menos una parte de una superficie
lateral del ala (66) de fijación.
5. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el tope (136) está
situado en un extremo trasero del ala (130) de enclavamiento.
6. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 5, en la que la superficie lateral
determinada (175'') de apoyo es al menos una parte de una superficie
lateral de un miembro radial (175) de apoyo.
7. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 6, en la que el miembro
radial(175) de apoyo está situado junto a la rosca externa
(172) de tornillo.
8. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 5, en la que un miembro axial (176)
de apoyo está situado entre miembros radiales consecutivos (175) de
apoyo.
9. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la
que la espiga (20) de herramienta tiene un canal (22) que comunica
con un agujero taladrado (64, 164) de miembro roscado, cuyo agujero
taladrado (64, 164) de miembro roscado comunica con unas salidas
(78, 178) de refrigerante dirigidas radialmente junto a un extremo
delantero (58, 158) del miembro roscado (18, 118), cuyas salidas
(78, 178) de refrigerante están alineadas con unos rebajos (56, 156)
practicados en el cabezal cortante (16, 116), estando los rebajos
(56, 156) junto a los bordes cortantes (72, 172) del cabezal
cortante (16, 116).
10. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en la
que el miembro roscado (18, 118) tiene unos miembros elásticos (74,
174) que se extienden desde la rosca externa (72, 172) de tornillo
hasta un extremo trasero (60, 160) del miembro roscado (18,
118).
11. La herramienta cortante rotatoria (10, 110)
de acuerdo con la reivindicación 10, en la que la herramienta
cortante rotatoria es un escariador.
12. Un método de ensamblar la herramienta
cortante rotatoria de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, que comprende las etapas
de:
de:
situar el miembro roscado (18, 118) en el
agujero taladrado receptor (82) hasta que la rosca externa (72, 172)
de tornillo esté en acoplamiento roscado inicial con la parte
roscada internamente (88);
colocar el cabezal cortante (16, 116) sobre el
miembro roscado (18, 118) con las alas (30, 130) de enclavamiento
pasando entre las alas (66, 166) de fijación;
girar el cabezal cortante (16, 116) hasta que
las alas (30, 130) de enclavamiento estén alineadas axialmente por
parejas y las superficies (40, 140) de tope se apoyen en las
superficies laterales (71'', 175'') de apoyo; y
girar adicionalmente el cabezal cortante (16,
116) hasta que las superficies (34, 70; 134, 170) de enclavamiento y
fijación de cada pareja de alas (30, 66; 130, 166) de enclavamiento
y de fijación estén en relación de apoyo y el miembro roscado (18,
118) esté completamente roscado en el interior de la parte roscada
internamente (88) sujetando de ese modo el cabezal cortante (16,
116) a la espiga (20) de herramienta.
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