ES2311587T3 - Corona perforada. - Google Patents
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Abstract
Herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas con una zona de soporte (1), que comprende una zona de incorporación (3) y una cara frontal (2) separada de la zona de incorporación (3) y con varias cavidades (4) partiendo de la cara frontal (2) y extendidas parcialmente a lo largo de la zona de soporte (1) en dirección a la zona de incorporación (3), en las que puede fijarse, en cada caso, un elemento de corte (5) con ayuda de un elemento tensor dispuesto en la cara frontal (2) de la zona de soporte (1) y desplazable de manera esencialmente paralela a la extensión de las cavidades (4), teniendo cada cavidad (4) una superficie tensora (8) opuesta a la dirección de rotación (R), que coopera con el elemento de corte (5), que se encuentra en una sección en forma de segmento (9) de la zona de soporte (1), y desplazable por el elemento tensor en contra de la dirección de rotación (R), caracterizada porque cada cavidad (4) presenta una superficie de tope rígida (7) para el elemento de corte (5), orientada en la dirección de rotación y formada por la zona de soporte (1).
Description
Corona perforadora.
Herramienta rotatoria de desprendimiento de
virutas.
La presente invención hace referencia a una
herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas conforme al
término genérico de la Reivindicación 1.
Gracias a la US 3 308 689 se conoce una
herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas con una zona
tubular de soporte, que presenta por su cara frontal del lado de la
dirección de perforación varias cavidades partiendo de la cara
frontal y extendidas parcialmente a lo largo de la zona de soporte
en dirección a la zona de incorporación. En cada una de estas
cavidades puede fijarse, en cada caso, un elemento de corte de un
material duro. La fijación de cada elemento de corte se lleva a
cabo con ayuda de un tornillo tensor desplazable paralelamente al
eje longitudinal central de la zona de soporte. Éste atraviesa un
orificio de paso del elemento de corte y puede pivotarse en un
orificio roscado de la zona de soporte, hasta que una cabeza del
tornillo tensor en una zona ensanchada del orificio de paso
descansa contra el elemento de corte y el elemento de corte contra
la zona de soporte.
El orificio de paso que atraviesa al elemento de
corte debilita todo el elemento de corte, de forma que con este
elemento de corte no puedan procesarse particularmente los sustratos
muy duros. Además, el elemento de corte tiene que ser claramente
más ancho que la cabeza del tornillo tensor.
Gracias a la US 1,391,097 A se conoce una
herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas con una zona de
soporte en forma de disco, que presenta, por una cara frontal
alejada de una zona de incorporación, varias cavidades partiendo de
la cara frontal y que se extienden parcialmente a lo largo de la
zona de soporte en la dirección de la zona de incorporación. En las
cavidades puede fijarse, en cada caso, un elemento de corte con
ayuda de un elemento tensor dispuesto en la cara frontal de la zona
de soporte y desplazable de manera esencialmente paralela a la
extensión de las cavidades. Cada cavidad presenta una primera
superficie tensora orientada en la dirección de rotación y una
segunda superficie tensora opuesta a la dirección de rotación, que
se encuentran en secciones en forma de segmento de la zona de
soporte y desplazables una respecto de otra por el elemento
tensor.
La presente invención se basa en el objetivo de
crear una herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas, con
la que se puedan procesar sustratos muy duros y en la que los
elementos de corte pueden cambiarse de manera muy rápida, simple y
eficazmente, sujetarse de manera segura por la zona de soporte y
resistir altas cargas.
La resolución de este objetivo se lleva a cabo
con una herramienta rotatoria de desprendimiento de virutas con las
características indicadas en la Reivindicación 1.
La sujeción mecánica conforme a la invención de
los elementos de corte a la zona de soporte permite un cambio
sencillo, eficaz y muy rápido de los elementos de corte. La
superficie tensora de la sección en forma de segmento opuesta a la
dirección de rotación de la herramienta conduce las fuerzas de
tensión producidas por el tornillo tensor en gran superficie como
tensiones de compresión a los elementos de corte. De este modo no
aparecen aumentos de la tensión y la rotura de los elementos de
corte durante la operación. La superficie tensora apoyada en toda
su superficie así como sin holgura contra el elemento de corte evita
que el material erosionado pueda bloquearse entre el elemento de
corte y la superficie tensora.
La superficie de tope sirve para la recepción de
las fuerzas principales de corte y la fuerzas que actúan
paralelamente a la extensión de las cavidades sobre los elementos de
corte son recibidas por un tope, formado por la base de la
cavidades. Mediante el despeje se evita un daño de la segunda
cuchilla. La sección en forma de segmento está unida en una sola
pieza con la parte restante de la zona de soporte por un flector
elástico.
Se logra un rápido ajuste del elemento tensor de
una posición de liberación que libera al elemento de corte a una
posición de apriete que sujeta al elemento de corte o viceversa
preferentemente cuando el elemento tensor está formado por un
tornillo tensor, que penetra en un orificio roscado de la zona de
soporte, extendido de manera esencialmente paralela a la extensión
de las cavidades. El tornillo tensor puede rotarse de manera segura
y rápida por medio de una herramienta apropiada. Los arrastradores
del giro del tornillo tensor se implementan, por ejemplo, como
hexágona interna o como torx.
Al fijarse el elemento de corte en una de la
cavidades, la sección en forma de segmento se desplaza hacia el
elemento de corte y el elemento de corte se presiona contra una
superficie de tope rígida orientada en la dirección de rotación y
formada por la zona de soporte. El movimiento de la sección en forma
de segmento se lleva a cabo además convenientemente al atornillar
el tornillo tensor en el orificio roscado con una zona del tornillo
tensor que se ensancha en la dirección de perforación y/o una zona
de la sección en forma de segmento que se estrecha en la dirección
de perforación, orientada al tornillo tensor. Además, la zona del
tornillo tensor que se ensancha en la dirección de perforación está
formada por una cabeza del tornillo tensor con un contorno externo
cónico. Esta zona del tornillo tensor que se ensancha en la
dirección de perforación está formada, por ejemplo, por el contorno
externo cónico de una cabeza del tornillo tensor. Las cavidades y
las secciones en forma de segmento pueden extenderse, por ejemplo,
con un ángulo respecto a una dirección extendida de la cara frontal
a la zona de incorporación. De este modo pueden obtenerse diferentes
ángulos libres y ángulos se sujeción de los elementos de corte
sujetables en las
cavidades.
cavidades.
Puede disponerse una cámara de virutas que sirve
para la buena evacuación de las virutas para los elementos de corte
individuales, apoyándose convenientemente una depresión partiendo de
la cara frontal, cuya extensión es mayor en la dirección de
rotación que la distancia entre el tornillo tensor y la superficie
tensora por una cara opuesta a la superficie rígida de tope contra
la cavidad.
Para que la superficie tensora pueda conducirse
por un lado, en la medida en que sea posible, al filo de corte, y
poder extraer, por otro, el material erosionado bien y eficazmente
del filo de corte, aumenta convenientemente la profundidad de la
depresión en la dirección de rotación medida desde la cara frontal.
El aumento de la profundidad se lleva a cabo además particularmente
sólo en una zona que se extiende entre el tornillo tensor y la
superficie tensora.
La distancia entre la cara frontal orientada en
la dirección de operación de la cabeza del tornillo tensor y la
cara frontal de la herramienta corresponde en estado fijado del
tornillo tensor esencialmente a la máxima profundidad de la
depresión. De este modo se garantiza que la cabeza del tornillo
tensor no obstaculice la evacuación del material erosionado.
Para que con la herramienta puedan taladrarse
orificios con un gran diámetro en el sustrato, la zona de soporte
de la herramienta rotatoria se configura preferentemente tubular. La
cara frontal de la herramienta está formada además por la zona
final de la zona de soporte apartada de la zona de incorporación. La
evacuación del material erosionado se mejora, por ejemplo,
considerablemente, cuando la zona de incorporación a su cara interna
y/o a su cara externa esté provista de, al menos, una espiral
correspondiente.
Los elementos de corte se disponen de forma que
sobresalgan de la cara frontal de la zona de soporte en la
dirección de perforación, así como de la cara interna y de la cara
externa de la zona de soporte. Con los elementos de corte se logra
un corte libre y se evita un bloqueo de la corona perforadora. Los
elementos de corte pueden sobresalir, por ejemplo, más de la cara
interna de la zona de soporte que de la cara externa de la
misma.
En caso de empleo de la herramienta conforme a
la invención en un equipo de perforación con dispositivo de succión
integrado o externo, hay que tener en cuenta que hay una corriente
de aspiración suficientemente grande, con la que puede extraerse el
material erosionado, por ejemplo, del interior de la zona tubular de
soporte. Si con la herramienta se efectúa un orificio, sólo puede
llegar aire aspirado de fuera a través de las depresiones que
parten de la cara frontal de la zona de incorporación al interior de
la zona de incorporación. Para poder elevar el volumen de la
corriente de aspiración, la zona de incorporación presenta al menos
una abertura que atraviesa la zona de soporte, dispuesta detrás de
al menos una cavidad en una dirección esencialmente perpendicular a
la dirección de rotación.
Por motivos técnicos de fabricación, la abertura
está formada por una ranura longitudinal directamente adyacente a
la cavidad, cuya extensión en la dirección de rotación es menor que
la extensión de la cavidad.
La zona de soporte se configura preferentemente
en forma de disco, estando formada la cara frontal por el contorno
externo circular de la zona de soporte.
Los elementos de corte a emplear en la
herramienta conforme a la invención pueden tener una cuchilla
individual, dos cuchillas enfrentadas o cuatro cuchillas. Aquellos
elementos de corte con una o dos cuchillas pueden tener una forma
básica rectangular. Los elementos de corte con cuatro cuchillas
poseen una forma básica cuadrada.
Los elementos de corte empleados en la
herramienta conforme a la invención consisten, por ejemplo, en una
capa de diamante policristalina (PCD) y una capa de metal duro.
La presente invención se describe más a fondo
por medio de los dibujos, que reproducen un ejemplo de ejecución.
Muestran:
Fig.1 una herramienta conforme a la invención
con una zona tubular de soporte;
Fig. 2 una representación ampliada del detalle
designado en la Fig. 1 con el símbolo de referencia A;
Fig. 3 un detalle ampliado de otra herramienta
conforme a la invención con una zona de soporte en forma de
disco.
La herramienta conforme a la invención
representada en las Fig. 1 y 2 es una corona perforadora y la Fig.
3 hace referencia a una hoja de sierra circular. Por motivos de
simplicidad se emplean los mismos símbolos de referencia tanto para
la corona perforadora como también para la hoja de sierra
circular.
Las herramientas rotatorias de desprendimiento
de virutas representadas en las Fig. 1 a 3, presentan una zona de
incorporación 3 y una zona de soporte 1 con una cara frontal 2
alejada de la zona de incorporación. Desde esta cara frontal 2 se
extienden varias cavidades 4 parcialmente a lo largo de la zona de
soporte 1 en dirección a la zona de incorporación 3. En cada una de
estas cavidades 4 puede fijarse, en cada caso, un elemento de corte
5 con ayuda de un elemento tensor en forma de tornillo tensor 6
desplazable de manera esencialmente paralela a la extensión de la
cavidad 4. Cada cavidad 4 presenta una superficie rígida de tope 7
para el elemento de corte 5, orientada en la dirección de rotación
y formada por la zona de soporte 1, y una superficie tensora 8
orientada en contra de la dirección de rotación R y cooperante con
el elemento de corte 5 y una orientada en contra de la dirección de
rotación R y cooperante con el elemento de corte 5. Esta superficie
tensora se encuentra en una sección en forma de segmento 9 de la
zona de soporte 1 y puede desplazarse por medio del tornillo tensor
6 contra la dirección de rotación R. El tornillo tensor 6 penetra en
un orificio roscado 10 de la zona de soporte 1 esencialmente
paralelo a la extensión de las cavidades 4.
El movimiento de la sección en forma de segmento
9 se lleva a cabo al atornillar el tornillo tensor 6 en el orificio
roscado 10 con la cabeza 13 del tornillo tensor 6, que presenta una
zona que se ensancha 11 en la dirección de perforación en forma de
contorno externo cónico, que coopera con una zona que se estrecha 12
en la dirección de perforación de la sección en forma de segmento
9.
Por una cara opuesta a la superficie rígida de
tope 7 se empalma a la cavidad 4 una depresión 14 que parte de la
cara frontal 2, cuya extensión en la dirección de rotación R es
mayor que la distancia entre el tornillo tensor 6 y la superficie
tensora 8. La profundidad T de la depresión 14 medida desde la cara
frontal 2 crece entre la cavidad 4 y el tornillo tensor 6 en la
dirección de rotación R.
La zona de incorporación 3, así como la zona de
soporte 1 de la herramienta representada en las Fig. 1 y 2 se
diseñan tubulares. La cara frontal 2 está formada por el extremo
libre de la zona de soporte 1, sobrepasado por los elementos de
corte 5 en la dirección de perforación. La zona de soporte 1 está
provista de varias aberturas 15, comunicando en cada caso una
abertura 15 con la cavidad 4 en una dirección paralela a la
extensión longitudinal de la herramienta. Cada abertura 15 está
configurada como ranura longitudinal, cuya extensión en la
dirección de rotación R es menor que la extensión de la cavidad 4.
La cavidad 17 adyacente en toda su extensión a la abertura 15
conforma de manera intermedia una articulación 16 elásticamente
deformable a través del tornillo tensor 6.
La zona de soporte 1, así como la zona de
incorporación 3 de la herramienta representada en la Fig. 3 están
diseñadas en forma de disco. La cara frontal 2 está formada por el
contorno externo circular de la zona de soporte 1.
Para que las fuerzas transversales que surgen
ocasionalmente no puedan presionar el elemento de corte lateralmente
- perpendicularmente a la dirección de extensión de la cavidad 4 -
fuera de la cavidad 4, se prevé un cierre positivo entre el
elemento de corte 5 y la superficie rígida de tope 7 y/o entre el
elemento de corte 5 y la superficie tensora 8. El cierre positivo
representado en las Fig. 2 y 3 se logra, por ejemplo, con ayuda de
un perno cilíndrico 18, que penetra en cada caso en una depresión
correspondiente del elemento de corte 5 y en la superficie rígida
de tope 7.
Claims (10)
1. Herramienta rotatoria de desprendimiento de
virutas con una zona de soporte (1), que comprende una zona de
incorporación (3) y una cara frontal (2) separada de la zona de
incorporación (3) y con varias cavidades (4) partiendo de la cara
frontal (2) y extendidas parcialmente a lo largo de la zona de
soporte (1) en dirección a la zona de incorporación (3), en las que
puede fijarse, en cada caso, un elemento de corte (5) con ayuda de
un elemento tensor dispuesto en la cara frontal (2) de la zona de
soporte (1) y desplazable de manera esencialmente paralela a la
extensión de las cavidades (4), teniendo cada cavidad (4) una
superficie tensora (8) opuesta a la dirección de rotación (R), que
coopera con el elemento de corte (5), que se encuentra en una
sección en forma de segmento (9) de la zona de soporte (1), y
desplazable por el elemento tensor en contra de la dirección de
rotación (R), caracterizada porque cada cavidad (4) presenta
una superficie de tope rígida (7) para el elemento de corte (5),
orientada en la dirección de rotación y formada por la zona de
soporte (1).
2. Herramienta acorde a la Reivindicación 1,
caracterizada porque el elemento tensor está formado por un
tornillo tensor (6), que penetra en un orificio roscado (10) de la
zona de soporte (1), que se extiende esencialmente paralelo a la
extensión de las cavidades (4).
3. Herramienta acorde a la Reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el movimiento de la sección en forma de
segmento (9) al atornillar el tornillo tensor (6) en el orificio
roscado (10) se lleva a cabo con una zona que se ensancha en la
dirección de perforación (11) del tornillo tensor (6) y/o una zona
(12) de la sección en forma de segmento (9), que está orientada al
tornillo tensor (6) y que se estrecha en la dirección de
perforación.
4. Herramienta acorde a la Reivindicación 3,
caracterizada porque la zona (11) del tornillo tensor (6) que
se ensancha en la dirección de perforación está formada por una
cabeza (13) con contorno externo cónico del tornillo tensor
(6).
5. Herramienta según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque una depresión
(14), que parte de la cara frontal (2) y cuya extensión en la
dirección de rotación (R) es mayor que la distancia entre el
tornillo tensor (6) y la superficie tensora (8), se empalma con la
cavidad (4) sobre una cara opuesta a la superficie de tope rígida
(7).
6. Herramienta acorde a la Reivindicación 5,
caracterizada porque la profundidad (T) de la depresión (14)
medida a partir de la cara frontal (2) entre la cavidad (4) y el
tornillo tensor (6) aumenta en la dirección de rotación (R).
7. Herramienta según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la zona de
soporte (1) está configurada tubularmente, estando la cara frontal
(2) formada por la zona final de la zona de soporte (1) apartada de
la zona de incorporación (3).
8. Herramienta según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la zona de
soporte (1) presenta al menos una abertura (15) que atraviesa la
zona de soporte (1), estando dispuesta esta abertura en una
dirección discurriendo de manera esencialmente perpendicular a la
dirección de rotación (R) detrás de al menos una cavidad (4).
9. Herramienta acorde a la Reivindicación 8,
caracterizada porque la abertura (15) está formada por una
ranura longitudinal directamente adyacente a la cavidad (4), cuya
extensión en la dirección de rotación (R) es menor que la extensión
de la cavidad (4).
10. Herramienta según al menos una de las
Reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la zona de
soporte (1) está configurada en forma de disco, estando la cara
frontal (2) formada por el contorno externo circular de la zona de
soporte (1).
Applications Claiming Priority (2)
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