ES2308762T3 - Maquina de pulir oscilante. - Google Patents

Abstract

Una máquina de pulir oscilante que comprende un motor de accionamiento (2) rodeado por un cuerpo (3) y un eje de accionamiento (4) que coopera con el motor de accionamiento y comprende una cabeza pulidora (5) como soporte para un producto (8) para pulir flexible, estando montada la cabeza pulidora en unos cojinetes para rotación libre alrededor del eje de accionamiento, caracterizada porque el eje de accionamiento (4) es de dos piezas, comprendiendo un eje principal (11) y un eje excéntrico (10) dispuesto rígidamente con respecto al mismo de tal manera que el eje excéntrico comprende una línea central (12) que adopta un ángulo (alfa) contra una línea central correspondiente (13) comprendida por el eje principal (11) y la cabeza pulidora (5) está dispuesta con respecto al eje excéntrico (10) para obtener una colocación excéntrica respecto del eje principal (11), con lo que la cabeza pulidora está dispuesta para asumir una oscilación en un plano sustancialmente esférico creado por la rotación del eje principal y la excentricidad e inclinación del eje excéntrico con respecto al eje principal.

Description

Máquina de pulir oscilante.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una máquina de pulir oscilante según el preámbulo de la reivindicación 1. Un ejemplo de una máquina de esta clase se describe en el documento DE 21 30 620A. La máquina está destinada primariamente a pulir pequeños defectos de color y barniz con discos abrasivos o productos para pulir similares que tienen una pequeña dimensión, pero la invención también puede utilizarse para pulir productos que tienen superficies con una forma de casquete cóncavo o convexo.

Técnica anterior

Se conoce en general la ejecución de la acción de pulir con diferentes tipos de herramientas oscilantes en trabajos de reparación que implica daños de color o barniz. Dado que tal trabajo de reparación a menudo se refiere a la mecanización de superficies que tienen áreas pequeñas, el trabajo se realiza preferiblemente con máquinas de pulir manualmente operadas que se manipulan fácilmente. Para la ejecución del trabajo, se sujeta un producto para pulir, por ejemplo un disco abrasivo, a la superficie superior de una placa de sujeción que es comprimida por la herramienta y obligada a oscilar mediante, por ejemplo, una excéntrica que opera en la herramienta. En máquinas conocidas, la extensión de esta superficie superior es sustancialmente bidimensional.

Las máquinas de pulir dotadas de una placa de sujeción circular fabricada para discos abrasivos comprenden un manguito de sujeción para la placa de sujeción oscilante. Tal manguito de sujeción está montado preferiblemente sobre cojinetes en el eje de la máquina de pulir de tal modo que la placa de sujeción sea capaz de girar libremente alrededor de su eje, y pueda hacerse oscilar al mismo tiempo mediante la excéntrica. El disco abrasivo sujeto a la placa de sujeción asume así un movimiento compuesto en parte por una oscilación sustancialmente circular y parcialmente por un giro libre con relación al eje del manguito de sujeción. En consecuencia, durante el trabajo de pulido, el movimiento de tal disco abrasivo tiene lugar únicamente en dos dimensiones que coinciden con el plano de la placa de sujeción.

Durante un trabajo de pulido, el giro del producto para pulir resulta afectado por la fricción generada entre el producto para pulir y por el área a pulir contra la cual se dirige la herramienta. El ángulo de reclinación y la presión con la cual se aplica el producto para pulir contra el área a pulir también generan un efecto.

Durante el pulido de superficies pintadas o barnizadas para la mejora, por ejemplo, de pequeños defectos superficiales el objetivo a menudo es restringir el área que se va a pulir para evitar bordes afilados no deseados entre las áreas pulidas y no pulidas. El problema en máquinas de pulir conocidas que comprenden el movimiento de oscilación bidimensional y plano antes descrito es que el borde exterior del producto para pulir es significativamente más eficiente que el área media del producto para pulir. Esto aumentaría más la dificultad de reparar dichos defectos superficiales.

Una máquina de pulir del tipo anterior también tiende a menudo a ser inestable o a vibrar. Esto es debido a que el movimiento de oscilación de la placa de sujeción tira lateralmente de la máquina de pulir en el plano de contacto bajo en donde el producto para pulir se encuentra con el área a pulir. El usuario de la máquina de pulir que sostiene la máquina de pulir con su mano en un plano superior más lejano no tiene tiempo para impedir en grado suficiente los movimientos laterales de la máquina de pulir. La prevención insuficiente hace que vibre la máquina de pulir, lo cual, a su vez, lleva a una situación en la que la placa de sujeción y el producto para pulir sujeto a la misma no pueden apoyarse completamente rectos en todo momento contra la superficie que se ha de pulir.

Los problemas de estos resultados de pulido desiguales se acentúan adicionalmente por la dificultad en el comienzo del trabajo de pulido de disponer el plano de sujeción de la máquina de pulir con el producto para pulir completamente recto contra la superficie que se ha de pulir.

El resultado de todos estos problemas e inconvenientes anteriores es que se crean a menudo nuevos defectos superficiales en forma de defectos de acabado durante un trabajo de pulido con herramientas oscilantes conocidas. Estos defectos de acabado comprenden rebajos similares a cráteres en el borde exterior del área a pulir. En puntos de estos rebajos similares a cráteres, el área a pulir comprende áreas exteriores que son más profundas y que rodean las partes centrales que están menos pulidas. En caso de que la herramienta oscilante también se haya posicionado oblicuamente durante el trabajo, se crean, en cambio, cráteres semilunares, en los que unas áreas exteriores más profundas tan sólo rodean parcialmente a unas partes centrales pulidas más pequeñas.

Estos defectos de acabado son particularmente engorrosos cuando se hace un intento de eliminar un pequeño defecto, por ejemplo, durante el barnizado superficial de un coche. En este caso, el intento es pulimentar eliminando cualesquiera pequeños defectos después del barnizado final sin tener que corregir posteriormente con barniz el área tratada. En este trabajo de reparación el intento es pulir un área tan pequeña como sea posible y al mismo tiempo obtener una interfaz lisa entre el área recién pulida del barnizado y el área no pulida circundante.

Por otro lado, se conocen máquinas de pulir oscilantes según la patente DE 24 30 620. Una máquina de esta clase está construida para uso en el denominado lapeado, es decir, un pulido lento de materiales duros. La patente describe una construcción detallada con un eje de accionamiento ajustable, el cual hace que la máquina sea difícil de equilibrar y difícil de implementar. El área contemplada de uso de la máquina da como resultado una máquina que hace imposible utilizar la máquina de pulir en operaciones de pulido a velocidades de rotación muy altas. Asimismo, se pretende que una máquina de esta construcción use productos abrasivos no flexibles.

Aproximación al problema

La presente invención permite evitar sustancialmente los problemas de soluciones conocidas. El objeto de la invención es proporcionar así una máquina de pulir fácilmente manejable que incluya una oscilación esférica con una alta fiabilidad en funcionamiento. Tal máquina de pulir permite también una reducción del tamaño del área a pulir y una interfaz más suave entre un área pulida y otra no pulida.

Este objeto se soluciona según la presente invención mediante la máquina de pulir que comprende las características indicadas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Las reivindicaciones independientes siguientes describen desarrollos y variaciones adicionales adecuados de la invención que mejoran aún más el funcionamiento de la
misma.

La invención se refiere primariamente al logro de un movimiento sustancialmente esférico del movimiento oscilante de una máquina de pulir portátil, lo cual contrasta con soluciones previas. En consecuencia, el movimiento es tridimensional en contraste con el movimiento bidimensional obtenido con soluciones previas.

En la siguiente descripción, términos, tales como "encima", "debajo", etc. indican direcciones respecto de la máquina de pulir oscilante o sus detalles constructivos según se muestran en las figuras anexas.

Se obtienen ventajas significativas sobre la técnica anterior con la máquina de pulir descrita en la presente invención. Además, al disponer el eje de accionamiento de la máquina de pulir para que sea accionado directamente por el motor de accionamiento, se logra una construcción sencilla y estable con un eje de accionamiento fácilmente reemplazable. Por otro lado, la construcción ligera y sencilla de la cabeza pulidora de la máquina de pulir permite la utilización de la máquina de pulir en trabajos de pulido con altas velocidades de rotación.

Debido a que la superficie de sujeción de la placa de sujeción de la máquina de pulir está dotada de una construcción que tiene una forma sustancialmente esférica, una pequeña inclinación de la máquina de pulir no cambia la geometría mutua de las superficies de contacto orientadas una hacia otra. En consecuencia, la presente máquina de pulir permite que se evite la inclinación del producto para pulir dispuesto en la superficie de sujeción de la máquina respecto del área a pulir. En consecuencia, dado que una herramienta oscilante portátil según la presente invención no requiere un posicionamiento igualmente exacto respecto del área a pulir como en soluciones previamente conocidas, el trabajo con la herramienta se hace significativamente más sencillo. Además, la placa de sujeción de la máquina de pulir es muy adecuada para abrasivos flexibles conocidos de por sí.

La superficie esférica de la placa de sujeción permite la aplicación de una presión de pulido más distinta y mayor en la parte media de la superficie de contacto de la placa de sujeción. El diseño permite así un pulido o pulimento más preciso en únicamente el defecto del área a pulir actual. La presente solución da como resultado así un área a pulir más pequeña y el área de borde en la periferia del área a pulir es menos visible, y se obtiene una interfaz suave entre las áreas acabadas y no acabadas. En consecuencia, la construcción novedosa permite principalmente la evitación de defectos engorrosos de pulido semilunares o similares a cráteres en superficies pintadas y barnizadas.

El principio funcional de la presente invención también permite la fabricación de una máquina de pulir que tiene un movimiento de pulido esférico adaptado a productos que tienen superficies cóncavas o convexas en forma de casquete que necesitan ser pulidas. De este modo, la cabeza pulidora de la máquina de pulir puede reemplazarse fácilmente con una convexa o cóncava, según la necesidad.

Ventajas y detalles adicionales de la invención se describen con detalle en la siguiente descripción.

Sumario de las figuras de los dibujos

A continuación se describirá con más detalle la invención con referencia a los dibujos, en los cuales:

La figura 1 muestra una sección vertical y esquemática de una máquina de pulir oscilante según la presente invención.

La figura 2 es una vista lateral del eje de accionamiento de la máquina de pulir, y

La figura 3 es una vista lateral de una implementación alternativa del eje de accionamiento de la máquina de pulir.

Realizaciones preferidas

Se describen a continuación realizaciones preferidas de la presente máquina de pulir oscilante con referencia a las figuras antes mencionadas. En el presente documento, las soluciones comprenden las partes constructivas mostradas en las figuras, cada una de las cuales está indicada con un número de referencia respectivo. Estos números de referencia corresponden a números de referencia dados en la siguiente descripción.

Según la figura 1, una máquina de pulir oscilante comprende un vástago 1 que rodea a un motor de accionamiento 2 junto con un cuerpo 3. El motor de accionamiento controla un eje de accionamiento 4 que coopera con una cabeza pulidora 5. La máquina de pulir puede estar provista de un motor de accionamiento eléctrico o neumático, que controla el eje de accionamiento a una velocidad adecuada. El eje de accionamiento gira usualmente a una velocidad de rotación de 1.000 a 12.000 rpm. El eje de accionamiento está dispuesto preferiblemente para que sea accionado directamente por el motor de accionamiento. Una implementación alternativa de una máquina de pulir oscilante para tareas muy pequeñas se diseña como una máquina de pulir fácilmente manejable de forma de lápiz con dimensiones pequeñas. El vástago 1 puede incluso sujetarse al cuerpo 3 en forma soltable, permitiendo que el vástago sea retirado para permitir la colocación de la máquina de pulir en un soporte especial como un diseño conocido de por sí.

La cabeza pulidora 5 está dispuesta para girar libremente con relación al eje de accionamiento 4 y el cuerpo 3 de la máquina de pulir mediante una disposición de uno o varios medios 6 y 7 de cojinete entre el eje de accionamiento y la cabeza pulidora. Un producto 8 para pulir está dispuesto con unos medios de sujeción mecánica, conocidos de por sí, en una placa 9 de sujeción comprendida por la cabeza pulidora.

La cabeza pulidora tiene preferiblemente una construcción sencilla que puede fabricarse, por ejemplo, fundiéndola en plástico. En consecuencia, la cabeza pulidora comprende una pequeña masa que permite la utilización de la máquina de pulir oscilante a altas velocidades de rotación. La cabeza pulidora también es fácil de reemplazar de tal modo que comprende una superficie de sujeción que tiene un diseño adecuado. Por tanto, la cabeza pulidora puede ser cóncava o convexa, según la necesidad.

En la presente realización, la placa de sujeción 9 está dispuesta para obtener un movimiento oscilante de tal manera que está sujeta excéntricamente respecto del eje de accionamiento 4 con un eje excéntrico 10 comprendido por éste según la figura 3. Además de dicho movimiento oscilante, la placa de sujeción también tiene una rotación libre respecto del eje excéntrico, dado que la cabeza pulidora 5 está dispuesta para girar libremente respecto del eje excéntrico
10.

En consecuencia, el eje excéntrico 10 constituye una parte del eje de accionamiento 4 de la máquina de pulir, estando dispuesto el eje excéntrico rígidamente en un eje principal 11 comprendida por el eje de accionamiento. A este respecto, el eje excéntrico comprende una línea central 12 que adopta un ángulo agudo \alpha contra una línea central correspondiente comprendida por el eje principal. Tal angularidad del eje excéntrico da como resultado la colocación excéntrica requerida de la cabeza pulidora 5 respecto del eje principal y un movimiento excéntrico resultante de la placa de sujeción 9 comprendida por la cabeza pulidora.

En la presente realización de la máquina de pulir, las líneas excéntricas 12 y 13 divergen así una respecto de otra, con lo que la distancia entre las líneas centrales, en un plano de pulido constituido por el producto 8 para pulir dispuesto en la placa de sujeción 9, se convierte en el radio del movimiento oscilante de la placa de sujeción. Dicha excentricidad del movimiento de oscilación en el plano de pulido es preferiblemente del orden de 1 a 5 mm, típicamente de 1 a 2,5 mm, pero nada impide que la magnitud del movimiento de oscilación se aparte de esto. Además, dado que dichas líneas centrales están dispuestas para intersecarse bajo un ángulo \alpha en un punto por encima del plano de pulido según la figura 2, la línea central del eje excéntrico proporciona un ángulo correspondiente \alpha con la normal del plano de pulido.

Según la figura 3, las líneas centrales 12 y 13 de los ejes excéntrico y principal también pueden disponerse para intersecarse bajo un ángulo \alpha en un punto por debajo del plano de pulido. El presente principio funcional permite así la fabricación de una máquina de pulir oscilante que tiene un movimiento de pulido esférico destinado a productos que tienen superficies cóncavas o convexas en forma de casquete que requieren pulido.

Para evitar movimientos axiales en el borde exterior del plano de pulido, el plano de sujeción 9 está diseñado preferiblemente para comprender una superficie de sujeción esférica 14 sobre la cual puede disponerse el producto para pulir. Las líneas centrales 12 y 13 están dispuestas preferible y simultáneamente para intersecarse a una altura finita por encima del plano de pulido que se corresponderá con el radio del plano de oscilación esférico de la placa de sujeción, con lo que esta altura se corresponde preferiblemente con el radio de curvatura de la superficie de sujeción esférica. Este radio puede seleccionarse adecuadamente para que esté entre 20 y 300 mm, pero está en su realización más preferible entre 75 y 150 mm. En casos especiales este radio puede seleccionarse de manera exacta para que se ajuste a la curvatura de la superficie de un producto específico y dé como resultado un efecto de pulido óptimo.

Hacer reemplazable el eje de accionamiento 4 no sólo facilita el mantenimiento de la máquina de pulir, sino que también facilita el ajuste del movimiento oscilante de la cabeza pulidora 5 a requerimientos diferentes y a placas de sujeción 9 y productos 8 para pulir de tamaños diferentes. Con el ajuste del movimiento oscilante, después del reemplazo del eje de accionamiento, se selecciona así una implementación en la que la línea central 12 del eje excéntrico adopta un ángulo \alpha respecto de la línea central 13 del eje principal 11, que difiere de dicho ángulo \alpha antes del reemplazo, o bien que las líneas centrales del eje principal y el eje excéntrico están dispuestas para intersecarse en un punto diferente del punto anterior al reemplazo.

La construcción de la presente máquina de pulir, en la que la cabeza pulidora 5 gira respecto del eje excéntrico 10, el eje principal 11 gira respecto al cuerpo 3 de la máquina de pulir y el eje excéntrico 10 está inclinado con respecto al eje principal, proporciona una oscilación en un plano sustancialmente esférico, lo cual da como resultado un efecto de pulido muy uniforme sin muescas u otras irregularidades. La ventaja de este movimiento oscilante especial es que, a pesar de la ligera inclinación de la máquina de pulir, el movimiento oscilante de la cabeza pulidora, precisamente en el punto de contacto entre el producto 8 para pulir y el plano de pulido, se mantendrá en el plano de la superficie de sujeción 14 en tanto que la que la inclinación esté dentro del cono angular comprendido por el plano superficial esférico de la superficie de sujeción.

La descripción y las figuras relacionadas sólo pretenden ilustrar la presente solución a la construcción de una máquina de pulir oscilante.

Claims (15)

1. Una máquina de pulir oscilante que comprende un motor de accionamiento (2) rodeado por un cuerpo (3) y un eje de accionamiento (4) que coopera con el motor de accionamiento y comprende una cabeza pulidora (5) como soporte para un producto (8) para pulir flexible, estando montada la cabeza pulidora en unos cojinetes para rotación libre alrededor del eje de accionamiento, caracterizada porque

el eje de accionamiento (4) es de dos piezas, comprendiendo un eje principal (11) y un eje excéntrico (10) dispuesto rígidamente con respecto al mismo de tal manera que

el eje excéntrico comprende una línea central (12) que adopta un ángulo (\alpha) contra una línea central correspondiente (13) comprendida por el eje principal (11) y

la cabeza pulidora (5) está dispuesta con respecto al eje excéntrico (10) para obtener una colocación excéntrica respecto del eje principal (11), con lo que

la cabeza pulidora está dispuesta para asumir una oscilación en un plano sustancialmente esférico creado por la rotación del eje principal y la excentricidad e inclinación del eje excéntrico con respecto al eje principal.

2. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 1, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para divergir una respecto de la otra para que ambas asuman una distancia de 1 a 5 mm una respecto de la otra en un plano de pulido proporcionado por un producto (8) para pulir dispuesto en la máquina de pulir.

3. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 2, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para divergir una respecto de la otra para que ambas asuman una distancia de 1 a 2,5 mm una respecto de la otra en el plano de pulido.

4. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para intersecarse a una altura finita por encina del producto (8) para pulir dispuesto en una placa de sujeción (9) comprendida por la cabeza pulidora (5).

5. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 4, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para intersecarse en un punto entre 20 y 300 mm por encima del producto (8) para pulir dispuesto en la placa de sujeción (9).

6. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 5, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para intersecarse en un punto entre 75 y 150 mm por encima del producto (8) para pulir dispuesto en la placa de sujeción (9).

7. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para intersecarse en un punto situado a una distancia finita debajo del producto (8) para pulir dispuesto en una placa de sujeción (9) comprendida por la cabeza pulidora (5).

8. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque la línea central (13) del eje principal (11) y la línea central (12) del eje excéntrico (10) están dispuestas para intersecarse en un punto situado a una distancia por encima o por debajo del producto para pulir que produce el movimiento de pulido esférico correspondiente a la curvatura de la superficie que se ha de pulir.

9. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la superficie de sujeción (14) de la placa de sujeción (9) tiene un radio de curvatura que se corresponde sustancialmente con el radio del plano de oscilación esférico de la cabeza pulidora (5).

10. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el eje de accionamiento (4) de la máquina de pulir es reemplazable.

11. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 10, caracterizada porque la línea central (12) del eje excéntrico adopta un ángulo (\alpha) contra la línea central (13) del eje principal (11) que difiere del ángulo (\alpha) antes del reemplazo.

12. Una máquina de pulir oscilante según la reivindicación 10, caracterizada porque la línea central (12) del eje excéntrico y la línea central (13) del eje principal (11) están dispuestas para intersecarse en un punto diferente del punto antes del reemplazo.

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13. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la cabeza pulidora (5) comprende una placa de sujeción (9) que tiene una superficie de sujeción (14) sustancialmente esférica para recibir el producto (8) para pulir.

14. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el motor de accionamiento (2) está dispuesto para actuar de una manera sustancialmente directa sobre el eje de accionamiento (4).

15. Una máquina de pulir oscilante según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el cuerpo (3) está dispuesto de manera que quede rodeado por un vástago (1).