ES2272992T3 - Una broca equilibrada inherentemente para cabezales de herramientas usados en la calibracion, alisado o abrillantado de baldosas de piedra natural y/o azulejos de ceramica. - Google Patents
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Abstract
Una broca para cabezales de herramientas usados en la calibración, alisado o abrillantado de baldosas de piedra natural y/o azulejos de cerámica, que comprende: un alojamiento tubular (3) en el que se puede mover el cuerpo de la broca, incluyendo el cuerpo de la broca un eje (31) que lleva un cabezal de herramienta abrasiva giratorio en un extremo (32, 33); un accionador de cilindro para fijar la posición del cuerpo de la broca y su cabezal de herramienta asociado en relación a una estructura de soporte metálica (2); un motor eléctrico (21) para hacer girar la broca (1) y una transmisión que conecta dicho motor con el eje de la broca; en la que dicho alojamiento tubular (3) puede ser girado alrededor de una superficie esférica (4) que soporta un reborde (5) terminal del alojamiento tubular (3), teniendo el otro extremo una banda de guía esférica (8) para guiar este último extremo a través de una superficie cilíndrica de acoplamiento (9), e incluye una disposición de abrazaderas (7, 10) parabloquear el alojamiento tubular (3) y la broca (1) en una posición fija; comprendiendo la disposición de abrazaderas tornillos (7) que se pasan a través de agujeros en dicho reborde terminal (5) y engranan en arandelas anchas (41); caracterizada porque la disposición de abrazaderas comprende elementos de fijación elásticos (10) para un segundo reborde (11) añadido a dicho otro extremo del alojamiento tubular (3).
Description
Una broca equilibrada inherentemente para
cabezales de herramientas usados en la calibración, alisado o
abrillantado de baldosas de piedra natural y/o azulejos de
cerámica.
La invención se refiere a una broca para
cabezales de herramientas usados en la calibración, alisado o
abrillantado de baldosas de piedra natural y/o azulejos de cerámica
según el preámbulo de la reivindicación 1. En el documento GB
2.226.783 A se describe un ejemplo de dicha broca.
Se conocen en la técnica brocas adaptadas para
sujetar una variedad de cabezales de herramientas giratorios con su
eje pivotante normal respecto a una superficie de trabajo. La broca
se hace girar mediante una transmisión por correa, lo que significa
que debe montarse un motor eléctrico con su línea central paralela
al eje de rotación de la broca. Por lo tanto, el centro de gravedad
del ensamblaje compuesto por la broca, motor y cabezal rotatorio,
accionados para movimientos rotacionales y de avance en relación a
la superficie de trabajo, se ha situado lejos del eje de la broca.
Esto da como resultado que el ensamblaje sufra las vibraciones
transmitidas por herramientas abrasivas para dicho cabezal y
soportadas finalmente por la estructura de soporte a la que se fija
dicha broca.
Dichas vibraciones y la excentricidad de dicho
centro de gravedad amplifican las fuerzas sufridas por dicha
estructura de soporte que está por lo tanto considerablemente en
tensión. Una consecuencia directa y primer problema es la
dificultad para eliminar el efecto de dichas vibraciones, cuando no
son absorbidas por dicha estructura de soporte, causando defectos
al trabajar el material. De forma no menos importante, la posición
del motor con defecto de alineación permite que se usen motores
eléctricos tradicionales se usen y se haga pasar el conducto de
agua de refrigeración para las herramientas abrasivas de dicho
cabezal para pasar a través del eje de la broca agujereado.
Aparece un segundo problema en las brocas
conocidas de la técnica anterior cuando se monta la broca en dicha
estructura de soporte. Dicha estructura está hecha de una lámina
convenientemente curvada y soldada y tiene una ranura de bloqueo de
la broca para encajar en la posición correcta para trabajar el
material; es por lo tanto necesario posicionar correctamente dicha
broca en dicha estructura de soporte y en la técnica se conoce
suplementar lateralmente el reborde de bloqueo de dicho depósito
tubular de la broca a dicha estructura para ajustar pequeñas
diferencias o errores de construcción de dicha estructura de soporte
de metal. Dicha operación es difícil y requiere bastantes pruebas
con intentos continuados para lograr la situación y posición
correctas requeridas por el eje de la broca.
Otro problema es el ajuste de la posición del
ensamblaje de cabezal, motor y broca a lo largo del eje de la broca
en relación a la superficie de trabajo. Todos los dispositivos para
el ajuste axial la broca convencionales usan accionadores de
cilindro que funcionan con aire o aceite montados en un lado de la
broca para ajustar las herramientas cuando está fijada, así como
durante la operación de calibración y cuando se la presiona hacia
abajo, como durante las operaciones de alisado y abrillantado. La
línea de acción de dichos accionadores está desplazada del eje de
la broca, ejerciendo de este modo fuerza sobre la estructura de
soporte y la broca. La masa de la broca se desplaza de la línea de
acción del accionador de cilindro. Además en la técnica anterior,
la masa del motor eléctrico no se relaciona con el movimiento de
avance de la broca a/desde la superficie de trabajo y el eje de la
broca es movida mediante una transmisión por correa. Como resultado,
una masa relativamente pequeña se mueve mediante dicho accionador
de cilindro cuando la presión de trabajo del cabezal giratorio que
mantiene las herramientas abrasivas se ajusta, no tomando parte la
masa propia del motor. La pequeña masa global afecta al
auto-acabado de las herramientas y estas desarrollan
una marcada tendencia a obstruirse con limaduras y gravillas y
perder el poder abrasivo.
El estado de la técnica está abierto a mejoras
considerables en lo que respecta a la reducción de los
inconvenientes anteriores.
El problema técnico subyacente de esta invención
es proporcionar un ensamblaje de broca para maquinaria abrasiva, en
el que la combinación de broca, motor y cabezal de herramienta esté
equilibrada inherentemente y la broca/eje del cabezal de
herramienta pueda ajustarse fácilmente en relación a la superficie
de trabajo de manera fiable.
El problema se resuelve según la invención
mediante una broca para cabezales de herramientas usada en la
calibración, alisado o abrillantado de baldosas de piedra natural
y/o azulejos de cerámica que tiene las características de la
reivindicación 1.
En una forma de realización preferida, los
motores eléctricos tienen una misma potencia y par de torsión,
tienen sus líneas centrales dispuestas simétricamente y tienen sus
piñones satélite respectivos engranados con la rueda dentada
adaptada al eje de la broca.
En otra forma de realización preferida, el
cuerpo de la broca es coaxial con dicho accionador de cilindro y
está conectado con rigidez al vástago del pistón del cilindro.
En otra forma de realización preferida, el
cuerpo de la broca está perforado y mantiene el eje de la broca de
manera giratoria, formando dicho cuerpo de la broca el vástago del
pistón de dicho accionador de cilindro de ajuste de la broca.
En otra forma de realización preferida, la
cámara inferior de dicho accionador de cilindro tiene una superficie
de trabajo mayor que la cámara superior que recubre el pistón del
cilindro.
Las ventajas de esta invención son: las masas
implicadas en la broca que mantiene los cabezales de herramientas
abrasivas se equilibran de modo que el centro de gravedad de la
broca se encuentre sobre el propio eje de la broca y la masa global
sea adecuada para limitar la vibración. Esto da como resultado una
disminución en la transferencia de vibración desde las herramientas
al eje de la broca, eliminándose más fácilmente la vibración
mediante la estructura de soporte metálica al no amplificarse por
ninguna masa desplazada.
Además, el accionador de cilindro alineado, al
tener su vástago de pistón coincidente con el cuerpo de la broca,
permite un diseño más compacto, una estructura más fiable, un
mantenimiento más conveniente y elimina adaptadores que se
proyectan hacia fuera del cuerpo de la broca. También, el aumento
de masa de la broca, cabezal, engranaje reductor y los motores
eléctricos aumentan de manera eficaz la inercia del ensamblaje de
la broca para mejorar mucho el auto-acabado de las
herramientas abrasivas. El empuje del cilindro está compensado,
dirigido a lo largo del eje de la broca y adecuado para tomar dicha
masa del ensamblaje de la broca y resistir la presión sobre el
material en virtud al diseño cilíndrico diferencial y la presión de
aire controlada.
Por último, el alojamiento tubular para mantener
la broca asegurada en la estructura de soporte metálica permite, a
través del soporte esférico superior y la guía esférica del otro
extremo, que se logre fácilmente y de manera precisa el ajuste
direccional del cabezal de herramienta abrasiva, adaptándose de ese
modo a los errores o imprecisiones de la estructura metálica
construida de manera ventajosa mediante soldadura.
Se muestra una forma de realización de la
invención a modo de ejemplo en los cuatro dibujos adjuntos, en los
que la figura 1 es una vista en sección axial esquemática de los
motores eléctricos convencionales que parten de la broca de la
invención y que tiene su eje perforado para permitir el paso de la
línea de suministro de agua; la figura 2 es una vista en sección
esquemática del acoplamiento de dichos motores al eje de la broca;
la figura 3 es una vista en sección esquemática del accionador de
cilindro incorporado al cuerpo de la broca; la figura 4 es una
vista en sección esquemática del alojamiento tubular que mantiene la
broca ensamblado en la estructura de soporte.
En la figura 1 se muestra la broca para llevar
el cabezal de herramienta abrasiva, no mostrado y en la 2 la
estructura metálica de la máquina herramienta para calibrar, alisar
y abrillantar baldosas de granito, piedra dura, mármol o
posiblemente azulejos de porcelana cocidos. La broca se sujeta a la
estructura 2 a través del alojamiento tubular oscilante 3 provisto
de un anillo esférico 4 que se sujeta a través de un reborde 5 en
un anillo añadido 6, también de forma esférica, que se sujeta a
dicha estructura de soporte metálica 3 de la máquina herramienta.
El reborde 5 está asegurado mediante tornillos 7 y el otro extremo
del alojamiento tubular 3 se guía mediante la banda esférica 8 del
alojamiento tubular que está en contacto con el asiento cilíndrico
9 de la estructura de soporte metálica 2. El alojamiento tubular 3 y
con él la broca 1, se aseguran además mediante una disposición de
fijación elástica 10 que actúa en el reborde añadido 11 en el
extremo de este último del alojamiento.
La figura 1 muestra también que el cuerpo 12 de
la broca 1 puede deslizarse a lo largo de su eje y está provisto de
un pistón 13 móvil dentro de la funda del cilindro 14, que tiene en
un extremo una cubierta integral 15 y en el otro extremo la
cubierta añadida 16 que actúa a modo de guía tubular para dicho
cuerpo. El reborde 17 se sujeta con abrazaderas a dicho cuerpo 12
para cubrir dicha guía tubular de dicha cubierta añadida 16 con un
tubo 18. Una lengüeta 19 que interviene entre dicha guía tubular y
el tubo 18 permite el movimiento de deslizamiento mutuo e inhibe el
giro. Sujeto al reborde 17 está el cuerpo de la caja de engranajes
de reducción 20 que lleva a los motores eléctricos 21, sujetándose
estos últimos a la cubierta 22 de la caja de engranajes de
reducción por medio de anillos de ajuste 23. Los motores eléctricos
están provistos cada uno con un piñón satélite 24 que se adapta a
su eje para engranarse con la rueda central 25, adaptada por sí
misma al centro 26 del eje perforado 27.
Por último, en la figura 1 se muestra un
manguito taladrado 28 ajustado coaxialmente al eje 27 para permitir
que pase a su través la línea de suministro de agua 29 que lleva al
cabezal de herramienta abrasiva. El eje taladrado es rígido con la
junta de fachada 30 al eje de la broca 31, también taladrado, en el
extremo opuesto del mismo, donde dicho cabezal de herramienta, no
mostrado, está montado. El cabezal se monta de manera convencional
de forma desmontable en el reborde terminal 32 del eje de la broca
31 para girar con el mismo. El pasador de reacción está contiguo al
anclaje 33 que es rígido junto con el cuerpo de la broca 12 para el
movimiento de deslizamiento axial, de modo que transmita el par de
torsión necesario a dicho cabezal.
En las figuras 2 y 3 se describen, aunque no se
hace alusión a ellos, cojinetes montados en piezas fijas para
sujetar las piezas giratorias, tornillo de fijación para las piezas
y cierre hermético anular entre las piezas giratoria y fija.
La figura 3 muestra los cierres 34 para las
cubiertas del extremo 15 y 16 del accionador de cilindro 35 en el
que el pistón 13 se desliza, estando provisto el pistón de un cierre
hermético 36. Al cilindro 35 se le suministra un fluido de trabajo,
de forma ventajosa aire, en cada dirección a través de una línea 37
en comunicación con la cámara inferior 38 que tiene una superficie
de trabajo mayor y a través de una línea 39 comunicada con la
cámara superior 40 que tiene una superficie de trabajo menor. La
superficie de trabajo diferencial se obtiene reduciendo el diámetro
del cuerpo 12 en la cámara inferior 38, en relación al diámetro de
dicho cuerpo en la cámara superior 40. Los tornillos 7 usados para
asegurar el reborde 5 del alojamiento tubular 3 pasan a través de
agujeros para enroscar en arandelas anchas 41; siendo el margen de
los agujeros amplio para permitir que los cierres se ajusten
incluso cuando exista una inclinación considerable entre la
estructura metálica 2 y el alojamiento tubular 3.
Por último, la figura 4 muestra el ajuste
inclinado 42 permitido para el alojamiento tubular 3 y por lo tanto
la broca 1 con el cabezal de herramienta, en relación a la
estructura de soporte metálica 2 para acomodar las inexactitudes
del ensamblaje de las piezas de metal de la estructura 2.
El ensamblaje de broca 1 se monta en la
estructura de soporte metálica 2 insertando el alojamiento tubular
3 en la estructura 2 y, tras lograr un ajuste preciso, apretando los
tornillos 7. Los tornillos se aprietan para asegurar el alojamiento
tubular en una posición posiblemente inclinada 42 mediante
movimiento de balanceo sobre la junta esférica 4 entre el reborde 5
del alojamiento tubular y el anillo 6 fijado a la estructura 2. En
el otro extremo del alojamiento tubular, la banda esférica 8 permite
ajustar el alojamiento tubular en dicha posición 42 sin perder el
contacto con la superficie cilíndrica del asiento 9 al que está
sujeto. Esta conexión terminal se mejora con los elementos de
fijación elásticos 10 que actúan sobre el alojamiento tubular 3 a
través del reborde añadido 11 al que está conectado rígidamente.
La broca se conduce a través de la rueda de
engranaje central 25, que se adapta al centro 26 del eje perforado
27. Los motores eléctricos 21 son motores convencionales, ya que la
línea de suministro de refrigerante 29 a las herramientas no se
pasa a través de los motores 21. La distribución de masa se
equilibra inherentemente al tener dos o más motores 21 situados a
intervalos iguales alrededor de la circunferencia de posición de
los piñones satélite 24 adaptados al eje del respectivo motor.
El accionador de cilindro 35 funciona para que
el cabezal giratorio avance hacia la baldosa de trabajo
suministrando el fluido presurizado, de manera ventajosa aire, en
una de las cámaras a cada lado del pistón 13. Una pequeña presión
en la cámara inferior 38 de superficie mayor subirá el ensamblaje de
la broca a una posición "flotante", acomodando la masa
sustancial del ensamblaje de la broca 1 sobre el material de
trabajo. Por otro lado, una presión controlada en la cámara
superior 40 impulsará el cabezal de herramienta giratorio hacia y
contra la superficie del material que se está procesando, ajustando
de ese modo la presión de trabajo ejercida en el material al valor
deseado. Esta masa sustancial, que tiene inercia considerable,
limita la vibración y ralentiza el ensamblaje "flotante" para
producir una presión de trabajo constante en la superficie de
trabajo que mejora de manera eficaz la característica de
auto-acabado de las herramientas abrasivas.
Cuando se usa un cabezal de calibrado, el
accionador de cilindro 35 se posiciona bajo una presión elevada y
la profundidad de trabajo se ajusta externamente por medio de un
ajustador micrométrico convencional, no mostrado. El accionador de
cilindro 35, cuando se mantiene en la posición mostrada bajo dicha
presión, permite apartar rápidamente la herramienta material de
trabajo cuando se interrumpe el procedimiento de calibrado.
Claims (7)
1. Una broca para cabezales de herramientas
usados en la calibración, alisado o abrillantado de baldosas de
piedra natural y/o azulejos de cerámica, que comprende: un
alojamiento tubular (3) en el que se puede mover el cuerpo de la
broca, incluyendo el cuerpo de la broca un eje (31) que lleva un
cabezal de herramienta abrasiva giratorio en un extremo (32, 33);
un accionador de cilindro para fijar la posición del cuerpo de la
broca y su cabezal de herramienta asociado en relación a una
estructura de soporte metálica (2); un motor eléctrico (21) para
hacer girar la broca (1) y una transmisión que conecta dicho motor
con el eje de la broca; en la que dicho alojamiento tubular (3)
puede ser girado alrededor de una superficie esférica (4) que
soporta un reborde (5) terminal del alojamiento tubular (3),
teniendo el otro extremo una banda de guía esférica (8) para guiar
este último extremo a través de una superficie cilíndrica de
acoplamiento (9), e incluye una disposición de abrazaderas (7, 10)
para bloquear el alojamiento tubular (3) y la broca (1) en una
posición fija; comprendiendo la disposición de abrazaderas
tornillos (7) que se pasan a través de agujeros en dicho reborde
terminal (5) y engranan en arandelas anchas (41);
caracterizada porque la disposición de abrazaderas comprende
elementos de fijación elásticos (10) para un segundo reborde (11)
añadido a dicho otro extremo del alojamiento tubular (3).
2. Una broca según la reivindicación 1
anterior, caracterizada porque dicho cuerpo (12) de la broca
(1) es coaxial (35) a dicho accionador de cilindro y se conecta
rígidamente al vástago del pistón del
mismo.
mismo.
3. Una broca según la reivindicación 2
anterior, caracterizada porque dicho cuerpo de la broca (12)
está perforado y mantiene el eje de la broca (27, 31) de manera
giratoria, formando dicho cuerpo de la broca el vástago del pistón
de dicho accionador de cilindro (35) de ajuste de la broca.
4. Una broca según las reivindicaciones 2 ó 3
anteriores, caracterizada porque dicho accionador de cilindro
(35) tiene una cámara inferior (38) con una superficie de trabajo
mayor que la cámara superior (40) que recubre el pistón del cilindro
(13).
5. Una broca según la reivindicación 1
anterior, caracterizada porque dicha combinación de motor y
transmisión es reemplazada por dos o más motores (21) conectados de
forma transmisora al eje de la broca (27) por medio de engranajes
(24, 25) dispuestos para distribuir su masa y par de torsión de
transmisión uniformemente, así como para permitir el paso de la
línea de suministro de refrigerante (29) a la herramienta del
cabezal a través del interior hueco del eje de la broca (31), usando
motores eléctricos convencionales (21).
6. Una broca según la reivindicación 5
anterior, caracterizada porque los motores eléctricos tienen
la misma potencia y par de torsión, tienen sus líneas centrales
dispuestas simétricamente y tienen sus piñones satélite (24)
respectivos engranados con la rueda dentada (25) adaptada a dicho
eje de la broca (27).
7. Una broca según las reivindicaciones 5 ó 6
anteriores, caracterizada porque una junta frontal (30) se
proporciona entre una primera sección del eje perforado (27)
conectado a los motores eléctricos a través de la transmisión de
engranaje (24, 25) y el eje de la broca perforado (31) que mantiene
el cabezal de herramienta abrasiva.
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