ES2308245T3 - Dispositivo de mandril para fluido y metodo. - Google Patents

Abstract

Una válvula (46) adaptada para disponerse entre un suministro de fluido y un casquillo de un mandril (10), estando configurada la válvula (46) para regular el flujo del fluido al casquillo, incluyendo la válvula: una espiga (18); un tornillo de sellado (26) que engancha a rosca dicha espiga (18) para modular una tensión de precarga, teniendo el tornillo de sellado (26) una primera superficie de sellado (40); un husillo (14) configurado para unión a una herramienta; una segunda superficie de sellado (44) dispuesta en el husillo (14) en relación opuesta a la primera superficie de sellado (40); un muelle (30) dispuesto entre el husillo (14) y la espiga (18) configurado para generar la tensión de precarga; y un aro elastomérico de sellado (28) dispuesto entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44), donde la válvula (46) está configurada para formar una junta estanca entre la primera superficie de sellado (40), la segunda superficie de sellado (44), y la junta estanca de elastómero (28) en respuesta a una fuerza menor o igual a la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado (26), estando configurada además la válvula (46) para permitir el flujo (60, 62) del fluido entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44) en respuesta a una fuerza que supera la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado (26).

Description

Dispositivo de mandril para fluido y método.

La presente invención se refiere a una válvula dispuesta entre un suministro de fluido y un casquillo de un mandril, estando configurada la válvula para regular el flujo del fluido al casquillo. La presente invención se refiere además a un método de regular automáticamente el flujo de un refrigerante a un casquillo de un mandril.

US 6.105.595 titulada "Método, sistema y aparato para evitar o permitir automáticamente el flujo de un fluido" describe una válvula de fluido automática incluyendo un elemento de accionamiento que tiene un agujero y un elemento movido. La válvula de fluido automática también incluye al menos un elemento de transferencia de par para transferir par del elemento de accionamiento al elemento movido y al menos un elemento elástico dispuesto entre el elemento de accionamiento y el elemento movido. El al menos único elemento elástico es sensible a una fuerza transferida por el elemento movido. La válvula de fluido automática también incluye un elemento de bloqueo de fluido dispuesto dentro del agujero para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido a través del agujero. El elemento de bloqueo de fluido es sensible a la compresión o descompresión del al menos único elemento elástico.

Antecedentes de la invención

Al maquinar varios materiales tales como metales y compuestos, generalmente se utiliza fluido lubricante y/o aire para facilitar la transferencia de calor y/o la extracción de virutas. En el caso de artículos relativamente pequeños que se pueden colocar dentro de una fresadora, por ejemplo, se puede suministrar una corriente de fluido o refrigerante al lugar de fresado mediante una línea de fluido dispuesta por separado de la herramienta de corte. Sin embargo, al formar agujeros relativamente profundos y/o al maquinar artículos relativamente grandes, por ejemplo, con dispositivos de fresado portátiles, puede ser ventajoso suministrar fluido más directamente a la punta del cortador. Los así llamados mandriles de fluido se utilizan generalmente para mantener estas herramientas de corte y llevar a cabo el suministro de fluido. Estos mandriles de fluido incluyen típicamente un acoplamiento de fluido y un conducto para distribuir refrigerante a la herramienta de corte.

Una desventaja asociada con algunos mandriles de fluido convencionales es que el flujo de fluido no se regula en conexión con la acción de corte y así puede salir fluido de la herramienta de corte mientras no se realiza ninguna acción de fresado. En un intento de superar esta desventaja, se han incorporado válvulas de corte automáticas a mandriles de fluido. Sin embargo, estos mandriles de fluido conocidos con válvulas de corte automáticas no han superado completamente estas desventajas y, a modo de ejemplo, a veces son susceptibles a escapes. Además, estas válvulas de corte automáticas convencionales "se pegan" ocasionalmente y no logran cerrar el flujo de fluido a la terminación de una operación de corte. Los problemas asociados con válvulas pegadas incluyen desperdicio de fluido y "back lado contaminación del lado trasero". La expresión "contaminación de lado trasero" se refiere a fluido descargado por la herramienta de corte después de la penetración del material. Es decir, cuando la herramienta de fresado o broca de taladro sale a través de la parte trasera del material, sigue fluyendo fluido y salpica al lado trasero del material. Este problema puede ser especialmente molesto en la industria aeroespacial. Por ejemplo, al maquinar fuselajes, la contaminación de lado trasero puede ensuciar el interior del fuselaje, siendo necesarias operaciones de limpieza adicionales y que implican tiempo y dinero. Además, hay problemas de salud asociados con los fluidos refrigerantes. Por lo tanto, la contaminación de lado trasero puede tener un impacto negativo en la salud de los operadores de máquina que se encuentren cerca.

Otra desventaja asociada con los mandriles de fluido conocidos que tienen corte automático es que la precarga y recorrido se ajustan en fábrica. El término "precarga" se refiere a una cantidad de resistencia que el mecanismo de corte automático requiere para abrirse para flujo, y así se refiere a la fuerza requerida para abrir la válvula de corte e iniciar el flujo de fluido. El término "recorrido" se refiere al grado de movimiento del mecanismo de corte automático requerido para abrir la válvula de corte e iniciar el flujo de fluido. La precarga y el recorrido óptimos dependen de varios factores tales como el tipo y el grosor de material maquinado, el diámetro de la herramienta de corte, las tasas de alimentación, y análogos. En consecuencia, los ajustes de fábrica solamente son generalmente óptimos para un rango relativamente estrecho de operaciones de corte.

Consiguientemente, es deseable proporcionar un método y aparato de mandril de fluido capaces de superar las desventajas aquí descritas al menos en cierta medida.

Resumen

Las necesidades anteriores se cumplen, en gran medida, por la presente invención, donde, en un aspecto, se facilita un fluido dispositivo de mandril y método que en algunas realizaciones regula automáticamente el suministro de fluido.

Una realización de la presente invención se refiere a una válvula dispuesta entre un suministro de fluido y un casquillo de un mandril según la reivindicación 1. Esta válvula está configurada para regular el flujo del fluido al casquillo. La válvula incluye un tornillo de sellado para modular una tensión de precarga. Este tornillo de sellado tiene una primera superficie de sellado. La válvula incluye además una segunda superficie de sellado en relación opuesta a la primera superficie de sellado y un aro elastomérico de sellado dispuesto entre la primera superficie de sellado y la segunda superficie de sellado. La válvula está configurada para formar una junta estanca entre la primera superficie de sellado, la segunda superficie de sellado, y el elastómero de sellado en respuesta a una fuerza menor o igual a la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado. De esta manera, la válvula está configurada para permitir el flujo del fluido entre la primera superficie de sellado y la segunda superficie de sellado en respuesta a una fuerza que supera la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado.

Otra realización de la presente invención se refiere a un método de regular automáticamente el flujo de un refrigerante a un casquillo de un mandril según la reivindicación 10. En este método, se regula la tensión de precarga de una válvula dentro del mandril y se forma una junta estanca en respuesta a la tensión de precarga. Esta junta estanca la forma un elastómero de sellado dispuesto entre la primera superficie de sellado y una segunda superficie de sellado. El método incluye además abrir la junta estanca en respuesta a una fuerza mayor que la tensión de precarga aplicada al mandril. Esta fuerza se aplica en una dirección en línea con un eje del mandril.

Se ha esbozado, más bien ampliamente, algunas realizaciones de la invención para que su descripción detallada se pueda entender mejor, y para que la presente contribución a la técnica se pueda apreciar mejor. Hay, naturalmente, realizaciones adicionales de la invención que se describirán a continuación y que formarán la materia de las reivindicaciones anexas.

A este respecto, antes de explicar en detalle al menos una realización de la invención, se ha de entender que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y a las disposiciones de los componentes expuestos en la descripción siguiente o ilustrados en los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de mandril según una realización de la invención.

La figura 2 es una vista despiezada del dispositivo de mandril representado en la figura 1.

La figura 3 es una vista cortada del dispositivo de mandril representado en la figura 1 en una posición de válvula cerrada.

La figura 4 es una vista cortada de un dispositivo de mandril representado en la figura 1 en una posición de válvula abierta.

La figura 5 es un diagrama de flujo según una realización de la invención.

Descripción detallada

La presente invención proporciona un dispositivo de mandril y método para el dispositivo de mandril. En algunas realizaciones, la invención proporciona un mandril operable para mantener una herramienta de corte y ser movido por un dispositivo adecuado tal como por ejemplo un taladro, operable para girar el mandril alrededor de su eje. La herramienta de corte puede incluir cualquier fresa de extremo adecuada, broca de taladro y análogos. Los ejemplos específicos de dispositivos de taladro adecuados incluyen los fabricados por Quackenbush Company, Inc., de Crystal Lake Illinois, EE.UU. Los ejemplos de herramientas de corte adecuadas incluyen las configuradas para transportar refrigerante a o cerca de la punta de corte. El mandril puede operar además para conectar con un suministro de refrigerante. El refrigerante puede incluir cualquier líquido y/o gas adecuado. Otros ejemplos específicos de refrigerantes adecuados incluyen aire, agua, aceite, una neblina de aire y aceite, y análogos.

En otras realizaciones, la invención proporciona un método de regular automáticamente el flujo de un refrigerante al mandril. En este método, se regula la tensión de precarga de una válvula dentro del mandril y se forma una junta estanca en respuesta a la tensión de precarga. Este sellado evita esencialmente que fluya refrigerante al casquillo y por ello a la herramienta de corte cuando la herramienta no realiza una operación de corte. La junta estanca está formada por una junta estanca de elastómero dispuesta entre primera superficie de sellado y una segunda superficie de sellado. El método incluye además abrir la junta estanca en respuesta a una fuerza mayor que la tensión de precarga aplicada al mandril. Por ejemplo, esta fuerza se aplica en una dirección en línea con un eje del mandril y es utilizada durante una operación de perforación para empujar la herramienta de corte contra un material a perforar.

Las ventajas de varias realizaciones de la invención pueden incluir, por ejemplo: (1) precarga ajustable; (2) recorrido ajustable; (3) reducido tamaño de la envuelta; y/o (4) mejor fiabilidad de la acción de la válvula automática.

Ahora se describirán realizaciones preferidas de la invención con referencia a las figuras del dibujo, donde números de referencia análogos se refieren a partes análogas en todas ellas. Como se representa en la figura 1, un mandril 10 incluye un accionador de husillo 12, un husillo 14, y un alojamiento 16. El accionador de husillo 12 incluye una espiga roscada 18 operable para unión a un motor de taladro. Los motores de taladro adecuados incluyen cualquier dispositivo adecuado configurado para girar un mandril alrededor de un eje. Los ejemplos específicos de motores de taladro adecuados incluyen al menos los modelos S150, S275, S400, y C2AA fabricados por Quackenbush Company, Inc., de Crystal Lake Illinois, EE.UU. En una realización de la invención, la espiga roscada 18 está configurada para acoplar con un dispositivo de accionamiento de un motor de taladro adecuado mediante un paso de rosca recto de 0,357'' de profundidad por 9/16''-18. Aunque se ilustra una espiga roscada, en varias realizaciones de la invención, la espiga roscada 18 puede ser sustituida por un agujero roscado, un conector ahusado, o análogos.

El husillo 14 incluye un agujero roscado 20. Este agujero roscado 20 puede operar para unión a cualquier broca de taladro adecuada, fresa de extremo, o análogos. Más en concreto, las brocas de taladro adecuadas pueden incluir las configuradas para distribuir refrigerante y/o lubricante a o cerca de una punta de corte de la broca. Estas brocas de taladro se pueden clasificar ampliamente como "brocas de taladro de agujero de aceite" y los ejemplos específicos de brocas de taladro de agujero de aceite adecuadas incluyen al menos las fabricadas por Cooper Industries de Huston Texas, Estados Unidos de América. En una realización de la invención, el agujero roscado 20 está configurado para acoplar con una espiga de una broca de taladro de agujero de aceite adecuada mediante un paso de rosca recto de 9/16''-18. Aunque se ilustra un agujero roscado, en varias realizaciones de la invención, el agujero roscado 20 puede ser sustituido por un conector del tipo de casquillo, un conector ahusado, o análogos.

El alojamiento 16 incluye un conector 22 operable para conexión a un suministro de refrigerante. Por ejemplo, se puede unir una línea de suministro procedente del suministro de refrigerante al conector 22 y, de esta manera, suministrar refrigerante al mandril 10. Los refrigerantes adecuados para uso con el mandril 10 incluyen al menos aceite, agua, aire, neblina de aceite/aire, y análogos. En la operación, el alojamiento 16 está configurado para permanecer esencialmente estacionario mientras que el motor de taladro hace girar el resto de los componentes del mandril 10.

La figura 2 es una vista despiezada del mandril 10 según la figura 1. Como se representa en la figura 2, el mandril 10 incluye además un par de retenes 24A y 24B, un tornillo de ajuste 26, un aro de sellado 28, un sistema de muelle 30, y un tornillo de fijación 32. Como se describe aquí con más detalle, el tornillo de ajuste 26 está configurado para facilitar varias tareas incluyendo fijar el husillo 14 al accionador de husillo 12, ajustar la tensión de precarga, y ajustar una cantidad de recorrido. Como también se describe aquí con más detalle, el aro de sellado 28 está configurado para conformarse elásticamente a varias superficies de sellado. A este respecto, el aro de sellado 28 puede incluir elastómeros tales como caucho, uretano, y/o cualquier otro material elástico adecuado. El sistema de muelle 30 se compone preferiblemente de una o más arandelas elásticas Belleville. Los ejemplos de arandelas de muelle Belleville adecuadas incluyen las fabricadas por Belleville Springs Ltd. De Lakeside Reino Unido. Como es conocido en general, estos muelles Belleville se pueden disponer de varias formas y por ello modifican la fuerza requerida para desviar el sistema de muelle 30 y/o modificar la capacidad de desviación del sistema de muelle 30. Aunque se prefieren las arandelas de muelle tipo Belleville, cualquier muelle o sistema de muelle adecuado puede ser usado en lugar o en combinación con el uno o más muelles Belleville descritos.

El husillo 14 incluye un canal 34 dispuesto alrededor de la circunferencia del husillo 14. Este canal 34 está configurado para proporcionar un recorrido o conducto a través del que puede fluir refrigerante cuando el husillo 14 gira dentro del alojamiento 16. El husillo 14 también incluye al menos un orificio 36. El orificio 36 está configurado para proporcionar un conducto para que el refrigerante fluya del canal 34 al husillo 14.

La figura 3 es una vista cortada del mandril 10 según la figura 1. Como se representa en la figura 3, el tornillo de ajuste 26 incluye un cabezal 38 que tiene una superficie de sellado 40. Además, el husillo 14 incluye un tabique 42 que tiene una superficie de sellado 44. El mandril 10 incluye una válvula 46 formada mediante la interacción del aro de sellado 28 dispuesto entre la superficie de sellado 40 y la superficie de sellado 44. Además, el tabique 42 incluye una superficie de empuje 48 y el accionador de husillo 12 incluye una superficie de empuje 50. La válvula 46 se cierra como resultado de una tensión de precarga, suministrada por el sistema de muelle 30, que actúa sobre la superficie de empuje 48 y la superficie de empuje 50. Como se representa, la válvula 46 está en una posición cerrada. Una ventaja de esta disposición es que se evita esencialmente que escape refrigerante a través de la válvula 46 cuando esté en una posición cerrada. Por ejemplo, las imperfecciones menores de las superficies de sellado 40 y 44, la materia particulada dentro del refrigerante, y análogos los puede permitir la naturaleza elástica del aro de sellado 28.

Para facilitar la alineación apropiada y/o la acción del sistema de muelle 30 dentro del mandril 10, el sistema de muelle 30 está dispuesto dentro de un agujero de muelle 52. La guía de muelle 52 y el sistema de muelle 30 están configurados preferiblemente para conformarse suficientemente con el fin de facilitar una acción relativamente suave y repetible de la válvula 46. Por ejemplo, el diámetro interior del agujero de muelle 52 se puede formar a una tolerancia de aproximadamente 1 a 10 micras mayor que el diámetro exterior del sistema de muelle 30.

El accionador de husillo 12 incluye un agujero axial 54, que está dimensionado e incluye roscas configuradas para acoplar con el tornillo de ajuste 26 y el tornillo de fijación 32. Antes de la operación de perforación o taladrado, el mandril 10 se puede montar disponiendo los varios componentes como se describe aquí y enroscando el tornillo de ajuste 26 al agujero axial 54. La tensión de precarga también se puede ajustar mediante la modulación del tornillo de ajuste 26 y/o modificación del sistema de muelle 30. Por ejemplo, dado un número y/o una disposición particulares de muelles Belleville, enroscar el tornillo de ajuste 26 además al accionador de husillo 12 puede tender a aumentar la tensión de precarga. En otro ejemplo, se puede producir ajustes relativamente mayores en la tensión de precarga mediante la redisposición y/o adición o sustracción de muelles Belleville. Con el fin de poner o bloquear el ajuste particular al mandril 10, el tornillo de fijación 32 se puede enroscar en el agujero axial 54 enfrente del tornillo de ajuste 26 hasta que el tornillo de fijación 32 y el tornillo de ajuste 26 se unan con fuerza suficiente con el fin de evitar sustancialmente el movimiento de estos dos tornillos dentro del agujero axial 54. Así, una ventaja de varias realizaciones de la invención es que la tensión de precarga puede ser ajustada. Una ventaja adicional es que dicha tensión de precarga ajustada puede ser bloqueada por la acción del tornillo de fijación 32. Otra ventaja de varias realizaciones es que, como resultado de la acción de bloqueo del tornillo de fijación 32, se puede evitar sustancialmente el desmontaje inadvertido del mandril montado 10.

En la operación, el par aplicado a la espiga roscada 18 da lugar a la rotación alrededor de un eje "A" del accionador de husillo 12 y el husillo 14. A este respecto, el accionador de husillo 12 aplica par al husillo 14 en una interface 56. Esta interface 56 está configurada para facilitar el movimiento axial del husillo 14 con relación al accionador de husillo 12 evitando al mismo tiempo sustancialmente el movimiento rotacional del husillo 14 con relación al accionador de husillo 12. En varias realizaciones de la invención, la interface 56 puede tener varias formas diferentes. Por ejemplo, se puede formar una o más crestas o mesetas y ranuras axialmente orientadas en las superficies de acoplamiento de la interface 56. En otro ejemplo, se puede utilizar un canal ranurado u otra configuración.

La figura 4 es una vista cortada del mandril 10 según la figura 1 en la que la válvula 46 está en una posición abierta. La válvula 46 se puede abrir en respuesta a una fuerza de compresión aplicada axialmente sobre el mandril 10. Por ejemplo, en respuesta a una fuerza de compresión suficiente para superar la tensión de precarga así como cualquier resistencia de rozamiento presentada por la interface entre el accionador de husillo 12 y el husillo 14, el husillo 14 se puede plegar hacia el accionador de husillo 12 y la válvula 46 se puede abrir. En la operación, esta fuerza de compresión se logra generalmente mediante la acción de un motor de taladro unido a la espiga roscada 18 que empuja una broca de taladro u otra herramienta unida al agujero roscado 20 a un material a taladrar. Sin embargo, se pueden implementar otras formas de aplicar suficiente fuerza de compresión de manera axial al mandril 10 dando lugar a la modulación de la válvula 46.

Con el fin de distribuir refrigerante a o cerca de la punta de corte de una broca de taladro u otra herramienta fijada dentro del agujero roscado 20, varias realizaciones de la invención proporcionan un conducto 58 a través del que el refrigerante puede fluir desde el conector 22 al agujero roscado 20. Una ventaja de las realizaciones de la invención es que se ha previsto la válvula 46 para regular el flujo de refrigerante a través del conducto 58. Como resultado de que la válvula 46 está en la posición abierta y como ilustran líneas de flujo 60 y 62, puede fluir refrigerante al agujero roscado del conector 22 mediante el canal 34, el orificio 36, y la válvula 46.

Con el fin de evitar sustancialmente que una espiga de una broca de taladro insertada en el agujero roscado 20 impida la acción de la válvula 46, se ha previsto un tope 64 al menos en algunas realizaciones. Por ejemplo, el tope 64 se puede formar como resultado de ahusar o achaflanar una porción del agujero roscado 20 y por ello, hacer que una porción restante del agujero roscado 20 retenga un diámetro relativamente más pequeño. Este tope 64 se puede formar en un punto en el agujero roscado 20 suficientemente encima del cabezal 38 con el fin de evitar sustancialmente que una espiga de una broca de taladro insertada en el agujero roscado 20 impida la acción de la válvula 46.

El mandril 10 puede incluir además una pluralidad de juntas estancas configuradas para evitar sustancialmente que escape refrigerante del conducto 58. Por ejemplo, una interface entre el alojamiento 16 y el husillo 14 puede estar configurada para evitar sustancialmente el escape de refrigerante. Además, una interface entre los retenes 24A y 24B, el alojamiento 16, y/o el husillo 14 puede estar configurada para evitar sustancialmente el escape de refrigerante. Además, la interface 56 puede estar configurada para evitar sustancialmente el escape de refrigerante.

La figura 5 es un diagrama de flujo de un método 70 según una realización de la invención. En el método 70, un sistema de taladrado u otra operación de maquinado se puede montar y utilizar para perforar uno o más agujeros o maquinar de otro modo una superficie. Como se representa en la figura 5, el método 70 se puede iniciar en el paso 72 determinando si la tensión de precarga es aceptable. Esta determinación puede ser realizada de varias formas. Por ejemplo, el mandril 10 puede ser comprimido por una pluralidad de fuerzas diferentes, de las que al menos una no dobla el husillo 14 hacia el accionador de husillo 12, y de las que al menos una dobla el husillo 14 hacia el accionador de husillo 12. De esta manera, se puede determinar una tensión de precarga aproximada y la tensión de precarga puede ser ajustada en base a esta determinación. Si se determina que la tensión de precarga es aceptable o dentro de un rango aceptable, el paso 74 puede ser realizado como preparación para perforar un agujero o maquinar de otro modo una superficie. Si se determina que la tensión de precarga no es aceptable, el paso 76 puede ser realizado como preparación para regular la tensión de precarga.

En el paso 76 se puede determinar si la válvula 46 está bloqueada. Por ejemplo, una herramienta configurada para acoplar con el tornillo de fijación 32 puede ser utilizada para modular el tornillo de fijación 32. Si se determina que el tornillo de fijación 32 no está bloqueado contra el tornillo de ajuste 26, el ajuste de la tensión de precarga puede ser realizado en el paso 80. Si se determina que el tornillo de fijación 32 está bloqueado contra el tornillo de ajuste 26, la válvula 46 puede ser desbloqueada en el paso 78. Por ejemplo, una herramienta configurada para acoplar con el tornillo de fijación 32 puede ser utilizada para aflojar el tornillo de fijación 32 en el paso 78.

En el paso 80 se puede ajustar la tensión de precarga de la válvula 46. Esta tensión de precarga puede ser ajustada con una herramienta tal como por ejemplo un tornillo conductor o llave Allen configurada para acoplar con el cabezal 38. Por ejemplo, la tensión de precarga se puede aumentar girando el cabezal 38 hacia la derecha. Además, se pueden realizar ajustes relativamente mayores de la tensión de precarga desmontando el mandril 10 y modificando el sistema de muelle 30. Por ejemplo, se puede alterar el número y la conformación de muelles Belleville. En otro ejemplo, un muelle helicoidal puede ser sustituido por otro muelle que tenga diferentes propiedades de tensión. Además, el recorrido del mandril 10 puede ser modulado de manera similar. Por ejemplo, girar el cabezal 38 hacia la derecha puede tender a reducir el recorrido. Después del paso 80, el ajuste puede ser bloqueado en el paso 82. Por ejemplo, el tornillo de fijación 32 se puede enroscar en el agujero axial 54 hasta que el tornillo de fijación 32 presione herméticamente contra el tornillo de ajuste 26. De esta manera, la tensión de precarga ajustada en el paso 80 puede ser retenida hasta que sea deseable reajustar la tensión de precarga.

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En el paso 84, el mandril 10 se puede unir a un motor de taladro o dispositivo de taladro adecuado. Los ejemplos específicos de dispositivos de taladro adecuados incluyen al menos los modelos S150, S275, S400, C2AA, y análogos fabricados por Quackenbush Company, Inc., de Crystal Lake Illinois, EE.UU.

En el paso 86 se puede montar una broca de taladro, fresa de extremo, u otra herramienta de corte adecuada en el mandril 10. Por ejemplo, se puede enroscar una espiga de una broca de taladro en el agujero roscado 20.

En el paso 88, se puede unir un suministro de refrigerante al mandril 10. Por ejemplo, se puede fijar una línea de refrigerante al conector 22.

En el paso 90, uno o más agujeros pueden ser superficies perforadas o maquinadas. Por ejemplo, el dispositivo de taladro u otra herramienta de maquinado puede ponerse en funcionamiento según las instrucciones del fabricante.

En el paso 92, se determina si se han de perforar más agujeros y/o maquinar superficies adicionales. Si se determina que se han de perforar más agujeros, entonces se determina en el paso 72 si la tensión de precarga es aceptable. Por ejemplo, puede ser ventajoso alterar la tensión de precarga y/o el recorrido del mandril en base a las condiciones de taladrado anticipadas. Más en concreto, puede ser ventajoso alterar la tensión de precarga y/o el recorrido en base a condiciones de taladrado como el desgaste de la broca, la dureza del material, el grosor de material, y análogos. Alternativamente, si se determina que no se han de perforar agujeros adicionales, el aparato de taladrar montado puede funcionar en vacío hasta que haya que perforar agujeros adicionales o se desmonte el aparato de taladrar montado.

Si, en el paso 72, se determina que la tensión de precarga y el recorrido son aceptables, en el paso 74, se determina si la válvula 46 está bloqueada. Por ejemplo, de manera similar al paso 76, en el paso 74, una herramienta configurada para acoplar con el tornillo de fijación 32 puede ser utilizada para modular el tornillo de fijación 32. Si se determina que el tornillo de fijación 32 no está bloqueado contra el tornillo de ajuste 26, la válvula se puede bloquear en el paso 82. Si se determina que el tornillo de fijación 32 está bloqueado contra el tornillo de ajuste 26, se puede determinar si el mandril 10 está unido adecuadamente a un motor de taladro adecuado en el paso 94.

En el paso 94, se determina si un motor de taladro adecuado está unido adecuadamente al mandril 10. Por ejemplo, se puede verificar el número de modelo del motor de taladro y/o se puede examinar la unión del mandril 10 al motor de taladro. Si en el paso 94 se determina que un taladro adecuado no está unido adecuadamente al mandril 10, el mandril 10 se puede unir adecuadamente a un motor de taladro adecuado en el paso 96. Si se determina en el paso 94 que un taladro adecuado está unido adecuadamente al mandril 10, se puede determinar si una broca apropiada está unida al mandril 10 en el paso 98.

En el paso 98, se determina si una broca apropiada está unida al mandril 10. A este respecto, es generalmente conocido que los agujeros de dimensiones diferentes se perforan típicamente utilizando brocas que tienen un tamaño correspondiente. Además, se pueden optimizar diferentes brocas de taladro para materiales particulares. Por lo tanto, dependiendo de estos y otros factores se puede determinar si una broca apropiada está unida al mandril 10. Si en el paso 98 se determina que una broca apropiada está unida al mandril 10, se determina si la broca está unida adecuadamente al mandril 10 en el paso 100. Si en el paso 98 se determina que no está unida al mandril 10 una broca o lo está una broca inadecuada, se puede quitar la broca inadecuada, si está presente, en el paso 102 y se puede montar adecuadamente una broca apropiada al mandril 10 en el paso 104.

En el paso 100, se determina si la broca está unida adecuadamente al mandril 10. Por ejemplo, el grado en que una broca se ha insertado en el agujero roscado 20 puede ser evaluado según las especificaciones del fabricante. Si en el paso 100 se determina que una broca no está adecuadamente unida al mandril 10, se puede montar adecuadamente la broca apropiada en el mandril 10 en el paso 104. Después del paso 104 o en respuesta a determinar si la broca apropiada está montada adecuadamente en el mandril 10 en el paso 100, se determina si un suministro de refrigerante está unido al mandril 10 en el paso 106.

En el paso 106, se determina si un suministro de refrigerante está unido funcionalmente al mandril 10. Por ejemplo, se puede determinar si una línea de suministro de refrigerante está unida al conector 22. Además, se puede determinar si un suministro de refrigerante está a presión adecuada y en orden de trabajo. Además, se puede ejercer una fuerza de compresión sobre el mandril 10 para verificar la funcionalidad de un suministro de refrigerante. Si se determina que el suministro de refrigerante no es funcional, el suministro de refrigerante se puede unir funcionalmente al mandril 10 en el paso 88. Si se determina que el suministro de refrigerante está unido funcionalmente al mandril 10, el sistema de taladrado se puede poner en funcionamiento en el paso 90 para perforar al menos un agujero.

Las muchas características y ventajas de la invención son evidentes por la memoria descriptiva detallada, y así, se ha previsto que las reivindicaciones anexas cubran todas esas características y ventajas de la invención que caigan dentro del alcance de la invención. Además, dado que los expertos en la técnica pensarán fácilmente en numerosas modificaciones y variaciones, no se desea limitar la invención a la construcción y operación exactas ilustradas y descritas, y consiguientemente, se puede recurrir a todas las modificaciones adecuadas y equivalentes que caigan dentro del alcance de la invención definida por las reivindicaciones.

Claims (14)

1. Una válvula (46) adaptada para disponerse entre un suministro de fluido y un casquillo de un mandril (10), estando configurada la válvula (46) para regular el flujo del fluido al casquillo, incluyendo la válvula:

una espiga (18);

un tornillo de sellado (26) que engancha a rosca dicha espiga (18) para modular una tensión de precarga, teniendo el tornillo de sellado (26) una primera superficie de sellado (40);

un husillo (14) configurado para unión a una herramienta;

una segunda superficie de sellado (44) dispuesta en el husillo (14) en relación opuesta a la primera superficie de sellado (40);

un muelle (30) dispuesto entre el husillo (14) y la espiga (18) configurado para generar la tensión de precarga; y

un aro elastomérico de sellado (28) dispuesto entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44), donde la válvula (46) está configurada para formar una junta estanca entre la primera superficie de sellado (40), la segunda superficie de sellado (44), y la junta estanca de elastómero (28) en respuesta a una fuerza menor o igual a la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado (26), estando configurada además la válvula (46) para permitir el flujo (60, 62) del fluido entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44) en respuesta a una fuerza que supera la tensión de precarga ejercida en línea con el tornillo de sellado (26).

2. La válvula (46) según la reivindicación 1, caracterizada porque el tornillo de sellado (26) está configurado además para modular una distancia de recorrido entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44).

3. La válvula de la reivindicación 1, incluyendo además un tornillo de fijación (32) configurado para evitar sustancialmente el ajuste del tornillo de sellado (26) cuando se aprieta y permitir el ajuste del tornillo de sellado (26) cuando se afloja.

4. La válvula (46) según la reivindicación 1, caracterizada porque el tornillo de fijación (32) está configurado además para evitar sustancialmente el desmontaje del mandril (10) cuando se aprieta y permitir el desmontaje del mandril (10) cuando se afloja.

5. La válvula (46) según la reivindicación 1, caracterizada por una guía de muelle (52) configurada para controlar el movimiento no axial del muelle (30).

6. La válvula (46) según la reivindicación 5, caracterizada porque el muelle (30) incluye una pluralidad de arandelas Belleville.

7. La válvula (46) según la reivindicación 6, caracterizada porque un diámetro interior de la guía de muelle (52) es sustancialmente igual al diámetro exterior del muelle (30).

8. La válvula (46) según la reivindicación 7, caracterizada porque la guía de muelle (52) está configurada para acomodar un número variable de arandelas Belleville.

9. La válvula (46) según la reivindicación 8, caracterizada porque la guía de muelle (52) está configurada para acomodar una pluralidad de configuraciones de arandelas Belleville.

10. Un método de regular automáticamente el flujo de un refrigerante a un casquillo de un mandril (10) por una válvula (46) según una de las reivindicaciones 1 a 9, incluyendo el método los pasos de:

ajustar (80) una tensión de precarga de una válvula (46) dentro del mandril (10) incluyendo un muelle (30) dispuesto entre una espiga (18) y un husillo (14) del mandril (10);

formar una junta estanca en respuesta a la tensión de precarga, donde el sellado lo forma una junta estanca de elastómero (28) dispuesta entre la primera superficie de sellado (40) dispuesta en un tornillo de sellado (26) y una segunda superficie de sellado (44) dispuesta en el husillo (14); y

abrir la junta estanca en respuesta a una fuerza más grande que la tensión de precarga aplicada al mandril (10), donde la fuerza se aplica en una dirección en línea con un eje del mandril (10).

11. El método de la reivindicación 10 incluyendo además bloquear la tensión de precarga ajustada.

12. El método según la reivindicación 10, caracterizado por conectar un suministro del refrigerante al mandril (10).

13. El método según la reivindicación 10, caracterizado por ajustar una distancia de recorrido entre la primera superficie de sellado (40) y la segunda superficie de sellado (44).

14. El método según la reivindicación 13, caracterizado por bloquear la distancia de recorrido ajustada.