ES2246317T3 - Maquina de pulido para materiales de piedra, dotada de multiples cabezales rectificadores alineados sobre dos brazos oscilantes y paralelos con decalaje variable. - Google Patents
Maquina de pulido para materiales de piedra, dotada de multiples cabezales rectificadores alineados sobre dos brazos oscilantes y paralelos con decalaje variable.Info
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Abstract
Máquina de pulido para materiales de piedra que comprende una cinta (2) transportadora para los bloques o tiras (1) que van a pulirse, un brazo (7) hecho para oscilar en como mínimo dos armazones (4, 5) fijos transversales sobre dicho transportador, como mínimo un mecanismo oscilante, una serie de cabezales (8) de pulido, alineados en dicho brazo y que oscilan con él, un dispositivo para detección de la forma y/o dimensiones de los bloques o tiras, situado aguas arriba del área de trabajo, una calculadora de proceso y de control de la máquina de pulido, caracterizada porque tiene un segundo brazo (9) situado de manera paralela a dicho primer brazo (7), equipado también con una serie de cabezales (8) de pulido, alineados de manera transversal con los cabezales de pulido de dicho primer brazo (7), y hecho para oscilar sincrónicamente con él, mediante dispositivos de acoplamiento que pueden ajustarse, que permiten que se varíe la distancia (B) entre las filas de cabezales de pulido en dichos primer brazo (7) y segundo brazo (9).
Description
Máquina de pulido para materiales de piedra,
dotada de múltiples cabezales rectificadores alineados sobre dos
brazos oscilantes y paralelos con decalaje variable.
La invención se refiere a: una máquina de pulido
para materiales de piedra, dotada de múltiples cabezales
rectificadores alineados sobre dos brazos oscilantes y paralelos con
decalaje variable, es decir, una máquina para pulir bloques y tiras
de materiales tales como mármol, granito y piedra dura, en los que
los cabezales de pulido están colocados de tal manera que hacen el
mejor uso posible del espacio disponible.
La técnica anterior comprende máquinas de pulido
con múltiples cabezales de pulido dispuestos en una única fila en un
brazo que oscila de manera transversal con respecto a la dirección
de movimiento de los materiales de piedra, transportados en un
transportador (véase por ejemplo el documento
US-A-4 914 870). Los cabezales de
pulido, equipados con rascadores abrasivos (fijos u oscilantes) o
rodillos, están realizados para oscilar de manera transversal a fin
de obtener una superficie de trabajo que es mucho más ancha que los
propios cabezales. La frecuencia de oscilación es alta comparada con
la velocidad de avance de los bloques o tiras subyacentes para
permitir que el cabezal repita el paso sobre la superficie cubierta
por el mismo cabezal o por el cabezal anterior. Por consiguiente, la
velocidad transversal del brazo en el que están colocados los
cabezales de pulido debe ser elevada a fin de pasar sobre la anchura
total del bloque o tira que se está puliendo.
Además, una máquina de pulido de este tipo debe
ser muy larga a fin de tener un número suficiente de cabezales para
conseguir el grado deseado de rectificado y/o pulido. Es común que
los cabezales sucesivos tengan elementos abrasivos con
características variables de corte y pulido para conseguir al final
un bloque o tira completamente acabado.
La técnica anterior comprende también una máquina
de pulido equipada con una lanzadera con un juego de cabezales de
pulido que se mueve sobre la superficie que va a pulirse, suspendido
en un armazón móvil: dichos cabezales en la lanzadera están
colocados a una distancia ajustable de unos con respecto a otros, de
manera que, con su movimiento transversal y la colocación sucesiva
del armazón móvil en una dirección longitudinal, cubren la
superficie completa del bloque o tira que va a pulirse, limitando la
interferencia de las superficies trabajadas y extendiendo en una
dirección transversal el área cubierta por los dos cabezales como
consecuencia de la distancia ajustable entre los dos cabezales.
Sin embargo, la capacidad de trabajo de este
último tipo de máquina de pulido es limitada con respecto a la
cantidad de bloques que es capaz de poder producir. De hecho, la
colocación sucesiva del armazón móvil reduce efectivamente la
velocidad de trabajo en conjunto de la máquina de pulido, además,
los cabezales están colocados para realizar la misma acción de
pulido sobre la superficie total del bloque, incluso con pasadas
repetidas, ajustándose subsiguiente mente para realizar el pulido
final del mismo bloque. Esto implica una productividad
extremadamente baja.
Esta técnica anterior puede someterse a una
mejora considerable con vistas a la posibilidad de hacer un mejor
uso del espacio disponible y de obtener una máquina de pulido con
una mayor productividad.
A partir de lo mencionado anteriormente, surge la
necesidad de resolver el problema técnico de obtener la máxima
productividad de la máquina de pulido sin ocupar un área de trabajo
grande también en términos de longitud.
La invención resuelve dicho problema técnico
adoptando: una máquina de pulido para materiales de piedra que
comprende una cinta transportadora para los bloques o tiras que van
a pulirse, un brazo realizado para oscilar como mínimo en dos
soportes transversales fijos sobre dicho transportador, como mínimo
un mecanismo oscilante, una serie de cabezales de pulido, alineados
sobre dicho brazo y que oscilan con él, un dispositivo para detectar
la forma y/o dimensiones de los bloques o tiras, colocado aguas
arriba del área de trabajo, una calculadora de proceso y control
para la máquina de pulido, caracterizada porque tiene un segundo
brazo colocado de manera paralela a dicho primer brazo, equipado
también con una serie de cabezales de pulido, alineados de manera
transversal con los cabezales de pulido de dicho primer brazo, y
hecho para oscilar sincrónicamente con él, mediante dispositivos de
acoplamiento ajustables que permiten que se varíe la distancia entre
las filas de cabezales de pulido en dichos primer brazo y segundo
brazo.
Adoptando, en una realización adicional
preferida: un mecanismo de frenado, que se deja en la posición
bloqueada durante toda la duración de la fase de trabajo, para
garantizar que el acoplamiento mecánico entre los dos brazos está
bloqueado.
Adoptando, en una realización adicional:
consistiendo dichos dispositivos de acoplamiento ajustables en como
mínimo un par de tornillos conectados entre sí y a los respectivos
brazos, incluso dirigido sincrónicamente por una transmisión de
control.
Adoptando, en una realización preferida
adicional: activándose dichos dispositivos de frenado por control
remoto.
Adoptando, en una realización adicional:
consistiendo dichos dispositivos de frenado en como mínimo un
actuador controlado hidráulicamente o neumáticamente para cada
extremidad del brazo.
Adoptando, en una realización adicional:
consistiendo dichos dispositivos de frenado en como mínimo un
actuador controlado eléctricamente para cada extremidad del
brazo.
Adoptando, en una realización preferida
adicional: la lanzadera de dicho primer brazo está equipada con
raíles guía para el segundo brazo.
Adoptando, en una realización adicional: los
dispositivos de frenado actúan directamente en duchos raíles guía
que conectan los dos brazos.
Adoptando, en una segunda realización:
trasladándose cada brazo y pudiendo ajustarse con respecto a un
punto intermedio de la lanzadera para la oscilación transversal de
los armazones en los que están soportados y bloqueados, mediante
dichos mecanismos de frenado, para definir una distancia precisa
entre las filas de cabezales de pulido colocados en dichos
brazos.
Adoptando, en una tercera realización: pudiendo
ambos brazos trasladarse directamente en dichos armazones
transversales en los que están soportados; están bloqueados unos con
respecto a otros mediante dichos dispositivos de frenado que actúan
en elementos conectados a los respectivos brazos, para definir una
distancia precisa entre las filas de cabezales de pulido situadas en
dichos brazos.
Las ventajas obtenidas con la presente invención
son: la máquina de pulido tiene dispuestos los cabezales de pulido
en una configuración más compacta, dado que los cabezales están
situados en dos brazos en lugar de sólo en uno; esta configuración
permite que la longitud total de la máquina se reduzca en la medida
porque dos cabezales de pulido trabajan simultáneamente en áreas
adyacentes del mismo bloque o tira que va a pulirse, con el mismo
grado de acabado; los dos cabezales de pulido adyacentes reducen la
amplitud de oscilación requerida aproximadamente a la mitad en
comparación con la requerida para una única fila de cabezales,
incrementando por tanto la productividad.
Una realización de la invención se ilustra, sólo
a modo de ejemplo, en las tres tablas de dibujos adjuntos en los que
la figura 1 es una vista en planta esquemática de la máquina de
pulido según la invención, llevando los dos brazos los múltiples
cabezales; la figura 2 en la vista esquemática transversal del
transportador de la lanzadera oscilante con los dos brazos, uno de
los cuales puede ajustarse con respecto al otro; la figura 3 es una
sección transversal al transportador de los dos brazos con el
mecanismo de ajuste de distancia; la figura 4 es la sección
IV-IV esquemática de la figura 2, que muestra una
extremidad del brazo ajustable; la figura 5 es la sección
V-V esquemática de la figura 2, que muestra una
extremidad del brazo con la lanzadera oscilante transversal.
Las figuras muestran: 1, figura 1, el bloque de
material de piedra que está puliéndose, adelantado con un movimiento
M mediante el transportador 2 en el área de trabajo de la máquina 3
de pulido; 4 y 5, los dos armazones fijos transversales a dicho
transportador 2 en los que se mueve la lanzadera 6 del primer brazo
7 longitudinal, equipado con los múltiples cabezales 8 de pulido; 9,
un segundo brazo ajustable paralelo al primer brazo mediante el
movimiento a lo largo de las guías 10 de la lanzadera 6: tiene
cabezales 8 de pulido análogos a los del primer brazo, con los
cabezales alineados de manera transversal al transportador que tiene
elementos abrasivos que dan el mismo grado de acabado; 11, los
tornillos de ajuste de la distancia B entre los cabezales 8 de
pulido de los brazos 7 y 9 respectivos, que se acoplan con los
correspondientes contra-tornillos 12 en el brazo
opuesto; 13, la extremidad del segundo brazo 9 acoplada de manera
que puede trasladarse a lo largo de las guías 10: dispositivos 14 de
frenado están fijos en dicha extremidad 13 en un número suficiente
para contrarrestar las fuerzas generadas entre los dos brazos
paralelos durante el funcionamiento; 15, los rodillos de la
lanzadera en los correspondientes armazones fijos; 16, la línea
conductora desde el motor 17 hasta dichos tornillos 11; O, el
movimiento oscilante de la lanzadera 6 con los brazos y los
cabezales de pulido correspondientes, obtenido con un mecanismo
conocido, no mostrado; A, la distancia mínima entre los cabezales
situados sobre los dos brazos paralelos y C, la amplitud de ajuste
de la distancia B entre ellos.
Las figuras también muestran: 18, figura 2, el
mecanismo de frenado que bloquea el movimiento R del segundo brazo 9
en las guías 10; 19, figura 4, la muesca en la guía 10 en la que los
frenos 18 están situados; 20, el cursor móvil conectado a las
extremidades 13 de dicho segundo brazo 9 y acoplado para trasladarse
en la guía 10 para el ajuste de la distancia B entre los cabezales 8
de pulido.
El funcionamiento de la máquina de pulido según
la invención es tal y como sigue.
El material 1 de piedra entra en el área de
trabajo de la máquina 3 de pulido mediante el transportador 2 de una
manera conocida. Un dispositivo para detección de la forma del
bloque o tira se sitúa normalmente aguas arriba para medir la
anchura que va a trabajarse a máquina, y para controlar
electrónicamente de manera conocida el ciclo de trabajo de la
máquina de pulido. La anchura medida en esta máquina de pulido puede
utilizarse, tanto para ajustar la amplitud de la oscilación O con
para elevar los cabezales donde no haya bloque, así como para
ajustar la distancia B entre los dos brazos 7 y 9 con múltiples
cabezales 8 de pulido.
De hecho, el control electrónico puede calcular
la distancia B y la amplitud de la oscilación O, a partir de la
anchura L del bloque, la posición del bloque en el transportador 2 a
partir de la prolongación de los cabezales 8 desde el lado del
bloque o tira 1, a partir del diámetro de trabajo de los cabezales 8
y a partir del traslape del área de trabajo en el bloque a medida
que cada cabezal 8, en su movimiento oscilante, alcanza el área de
trabajo contigua del correspondiente cabezal del primer brazo 7 y
del segundo brazo 9. El valor de dicho traslape es una función
conocida del radio de trabajo del cabezal 8 de pulido.
La situación del segundo brazo 9 con respecto al
primer brazo 7 activando el mecanismo de tornillo 11 y
contra-tornillo 12 indicado; una vez que se ha
alcanzado la distancia deseada, se activan los frenos mediante un
mecanismo de control adecuado, de manera ventajosa un control
remoto, bloqueando de este modo el movimiento del segundo brazo con
el del primer brazo. Dichos frenos pueden funcionar de manera
mecánica, manual, o hidráulica, neumática o eléctrica, y están
dimensionados de manera adecuada para contrarrestar las fuerzas
entre dichos brazos. La acción de frenado de dichos frenos puede
aplicarse de manera externa a las guías 10, pero siempre entre un
elemento sujeto al primer brazo 7 y un elemento sujeto al segundo
brazo 9 para garantizar el bloqueo de los dos brazos tras el ajuste
de la distancia B entre los cabezales 8.
En su movimiento oscilante, los dos brazos con
los cabezales 8 recorren una distancia que es menor que la mitad de
la anchura del bloque o tira que está trabajándose a máquina,
mientras que, con los cabezales dispuestos en un solo brazo, los
cabezales recorren una distancia que es prácticamente la anchura
total del bloque o tira 1, reducida sólo para evitar una extensión
excesiva de los elementos abrasivos, rascadores o rodillos más allá
del límite del bloque o tira, a fin de evitar dañarlos.
El rectificado y/o pulido se alcanza por tanto al
mover los bloques o tiras 1 a lo largo del transportador 2 en el
área de trabajo, entre los armazones 4 y 5 fijos de dicha máquina 3.
El grado de acabado depende de la inclinación elegida de los
elementos abrasivos y de su disposición secuencial.
Finalmente, la amplitud reducida de oscilación
permite que se utilice una mayor frecuencia de oscilación: por
tanto, la productividad de la máquina, que ya tiene una dimensión
longitudinal reducida en conjunto, se incrementa considerablemente
también con un incremento en la velocidad de avance de los bloque
del transportador 2.
En una segunda realización, no mostrada, la
máquina de rectificado y/o pulido puede obtenerse con los dos brazos
soportados de manera que puedan trasladarse incluso en un armazón
fijo intermedio entre dichos dos armazones 4 y 5, para conseguir que
un gran número de cabezales trabajen simultáneamente, eliminando por
tanto los problemas de estabilidad de doblado y torsión que pueden
surgir con brazos largos. En este caso, es conveniente sincronizar
la oscilación de los brazos, aunque estén divididos en secciones
mediante dicho armazón intermedio, estando las secciones conectadas
entre sí de manera rígida y en consecuencia a los dispositivos de
frenado para el mecanismo de ajuste entre los dos brazos también de
la sección adyacente.
En una realización adicional, no mostrada, cada
uno de los brazos paralelos, con los múltiples cabezales alineados
de manera transversal, está hecho para poder ajustarse en la misma
lanzadera oscilante; el ajuste de la distancia B entre los múltiples
cabezales de cada brazo puede conseguirse con respecto al centro de
dicho punto intermedio del armazón, mediante mecanismos de ajuste
análogos ya descritos. En este caso, ambos brazos, que pueden
ajustarse, están equipados con mecanismos de frenado, siempre
bloqueados durante el trabajo a máquina, tal como en la primera
realización descrita e ilustrada.
Finalmente, en una versión adicional, tampoco
mostrada, los brazos pueden tener lanzaderas correspondientes
acopladas a fin de trasladarse en los armazones transversales.
Mediante dichos dispositivos de ajuste y dispositivos de frenado,
tal como se describen en las anteriores realizaciones, es posible
bloquear los dos brazos al mismo tiempo y hacer que oscilen
sincrónicamente.
Además, dichos dispositivos 14, 18 de frenado, en
todas las realizaciones, pueden disponerse en elementos adecuados
diferentes de las guías 10, es decir, sin la función de soporte y
traslado, sino sólo de frenado, tal como en la última realización
descrita, donde cada brazo tiene su lanzadera que puede trasladarse
en los armazones transversales, por lo que la acción de los
dispositivos de frenado tiene que producirse en elementos adecuados
sujetos a los brazos oscilantes correspondientes sin intervenir en
los armazones transversales.
En la práctica, los materiales, las dimensiones y
los detalles de ejecución pueden ser diferentes de, pero
técnicamente equivalentes a, aquellos descritos, sin alejarse del
dominio jurídico de la presente invención. Aunque resulta menos
ventajoso, los dispositivos de frenado pueden omitirse,
contrarrestándose las fuerzas generadas entre los brazos mediante el
mecanismo de ajuste de la distancia B entre dichos cabezales.
Claims (10)
1. Máquina de pulido para materiales de piedra
que comprende una cinta (2) transportadora para los bloques o tiras
(1) que van a pulirse, un brazo (7) hecho para oscilar en como
mínimo dos armazones (4, 5) fijos transversales sobre dicho
transportador, como mínimo un mecanismo oscilante, una serie de
cabezales (8) de pulido, alineados en dicho brazo y que oscilan con
él, un dispositivo para detección de la forma y/o dimensiones de los
bloques o tiras, situado aguas arriba del área de trabajo, una
calculadora de proceso y de control de la máquina de pulido,
caracterizada porque tiene un segundo brazo (9) situado de
manera paralela a dicho primer brazo (7), equipado también con una
serie de cabezales (8) de pulido, alineados de manera transversal
con los cabezales de pulido de dicho primer brazo (7), y hecho para
oscilar sincrónicamente con él, mediante dispositivos de
acoplamiento que pueden ajustarse, que permiten que se varíe la
distancia (B) entre las filas de cabezales de pulido en dichos
primer brazo (7) y segundo brazo (9).
2. Máquina de pulido según la reivindicación
anterior, caracterizada porque tiene mecanismos (14, 18) de
frenado, que se dejan en la posición bloqueada durante la duración
completa de la fase de trabajo, para garantizar que el acoplamiento
mecánico entre los dos brazos (7 y 9) está bloqueado.
3. Máquina de pulido según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
dispositivos de acoplamiento que pueden ajustarse consisten en como
mínimo un par de dispositivos (11, 12) de tornillo conectados entre
sí y a los respectivos primer brazo (7) y segundo brazo (9),
dirigidos sincrónicamente por transmisión (16, 17).
4. Máquina de pulido según la anterior
reivindicación 2, caracterizada porque dichos dispositivos de
frenado se activan por control remoto.
5. Máquina de pulido según una de las anteriores
reivindicaciones 2, 4, caracterizada porque dichos
dispositivos de frenado consisten en como mínimo un actuador (14)
controlado de manera hidráulica o neumática para cada extremidad del
brazo.
6. Máquina de pulido según una de las anteriores
reivindicaciones 2, 4, caracterizada porque dichos
dispositivos de frenado consisten en como mínimo un actuador (14)
controlado eléctricamente para cada extremidad del brazo.
7. Máquina de pulido según una de las anteriores
reivindicaciones 2, 3, 4, caracterizada porque la lanzadera
(6) de dicho primer brazo (7) está equipada con raíles guía para el
segundo brazo (9).
8. Máquina de pulido según la anterior
reivindicación 7, caracterizada porque dichos dispositivos
(14, 18) de frenado actúan directamente en dichos raíles guía que
conectan los dos brazos.
9. Máquina de pulido según una de las anteriores
reivindicaciones 2, 3, 4, caracterizada porque cada brazo se
traslada y puede ajustarse con respecto a un punto intermedio de la
lanzadera para la oscilación transversal en los armazones (4, 5)
sobre los que están soportados y bloqueados, mediante dichos
dispositivos (14, 18) de frenado, para definir una distancia precisa
(B) entre las filas de cabezales (8) de pulido de dichos brazos (7,
9).
10. Máquina de pulido según una de las anteriores
reivindicaciones 2, 3, 4, caracterizada porque ambos brazos
pueden trasladarse directamente en dichos armazones (4, 5)
transversales sobre los que están soportados; están bloqueados uno
con respecto a otro mediante dichos dispositivos (14, 18) de frenado
que actúan en los elementos conectados a los respectivos brazos,
para definir una distancia precisa (B) entre las filas de cabezales
(8) de pulido de dichos brazos (7, 9).
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