ES2423063T3 - Dispositivo de evacuación - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) de evacuación para evacuar partículas en un medio (10) de mecanizado, en particularherramienta o equipo, con una rueda (2) de paletas que está configurada para generar un flujo de aire para evacuar partículas quese originan en el mecanizado mediante el medio (10) de mecanizado, en el que al menos la rueda (2) de paletas puede colocarse sin posibilidad de rotación en el medio (10) demecanizado de modo que la rueda (2) de paletas rote con el medio (10) de mecanizado alrededor de su ejede mecanizado, caracterizado porque el dispositivo (1) de evacuación presenta un separador (5) conectado aguas arriba dela rueda (2) de paletas que separa partículas del aire succionado por la rueda (2) de paletas antes de pasarla rueda (2) de paletas, en el que el separador (5) está unido sin posibilidad de giro a la rueda (2) de paletas, y preferiblemente constituye unaunidad; o el separador (5) está acoplado directamente a la rueda (2) de paletas, o el separador (5) estáunido a la rueda de paletas a través de una transmisión de modo que el separador (5) y la rueda (2) depaletas pueden hacerse funcionar con regímenes de giro diferentes.

Description

Dispositivo de evacuación.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de evacuación para evacuar partículas en un medio de mecanizado, en particular herramienta o equipo.

Estado de la técnica

En máquinas de mecanizado, en particular para materiales no metálicos, por ejemplo en la industria maderera, del cuero y del calzado, se utilizan dispositivos de aspiración que evacuan las virutas o partículas que se originan en el mecanizado fuera de la zona de mecanizado. A continuación, las partículas se separan por medio de un separador adecuado, por ejemplo un filtro, del aire aspirado. Los separadores se ubican por ejemplo en el equipo de la máquina, es decir por ejemplo en la bancada o mesa de la máquina. Se conoce un separador de virutas y polvo correspondiente por ejemplo por el documento DE 1 174 600. El separador de virutas y polvo en dicho documento funciona con una celda de vórtice en forma de tubo abierta por abajo, dispuesta verticalmente, que separa las partículas del aire aspirado.

Además, se conoce una aspiración de husillo para aspirar virutas que sin embargo necesita grandes caudales de aire aspirado para un efecto aspirador suficiente. Además de costes de energía elevados de una aspiración de este tipo, se originan también a este respecto emisiones de ruido elevadas. A este respecto, la aspiración de polvo y virutas, en particular en rebajes de fresado, resulta muy difícil con la aspiración de husillo, ya que en este caso es difícil conseguir velocidades de flujo suficientemente elevadas del aire de aspiración.

Además, al estado de la técnica pertenecen herramientas con elementos de turbina para ayudar a la aspiración de polvo en el mecanizado por arranque de viruta. Una herramienta de este tipo se conoce por el documento WO 2007/113140 A1, que describe una herramienta de corte rotatoria en la que está dispuesta coaxialmente una rueda de paletas, que rota con la herramienta y a este respecto retira por succión polvo y virutas, de modo que a continuación pueden ser aspirados por un dispositivo de aspiración. Las herramientas de este tipo con ruedas de paletas o elementos de turbina para ayudar a la aspiración de polvo en el mecanizado por arranque de viruta tienen la desventaja de que pueden succionarse también virutas o partes de restos más grandes que entonces pueden provocar desequilibrios hasta la destrucción de los elementos de turbina o a un deterioro del asiento de husillo del husillo principal debido al desequilibrio originado. Además existe el peligro de que la rueda de paletas acelere intensamente cuerpos extraños, por ejemplo tornillos de máquina succionados por la rueda de paletas, y que salgan disparados a modo de proyectil por el espacio de trabajo, lo que representa un riesgo para el personal de operación. Por tanto, los fabricantes de máquinas rehúsan frecuentemente una autorización para la utilización de herramientas de este tipo en sus máquinas.

En el documento US 5 772 367 A se describe un dispositivo de evacuación para evacuar partículas en un medio de mecanizado que presenta una rueda de paletas que está configurada para generar un flujo de aire para evacuar partículas que se originan en el mecanizado mediante el medio de mecanizado. La rueda de paletas puede colocarse sin posibilidad de rotación en el medio de mecanizado de modo que la rueda de paletas rote con el medio de mecanizado alrededor de su eje de mecanizado.

Por el documento FR 2 909 018 A1 se conoce un dispositivo de evacuación para evacuar partículas en un medio de mecanizado rotatorio que presenta una rueda de paletas colocada coaxialmente en el medio de mecanizado para generar una corriente de aire para aspirar partículas. No se describe un elemento de filtro para filtrar la corriente de aire antes de pasar la rueda de paletas.

Descripción de la invención

Por tanto, es objetivo de la presente invención poner a disposición un dispositivo de evacuación para evacuar partículas en un medio de mecanizado, en particular herramienta o equipo, que posibilite evacuar partículas, en particular virutas, en la proximidad inmediata del lugar donde se originan las virutas y a este respecto evite la vulnerabilidad de elementos de turbina o ruedas de paletas en cuanto a un daño por virutas o partes de restos más grandes y también evite una destrucción de los elementos de turbina o ruedas de paletas debido a desequilibrios por virutas o partes de restos más grandes que se adhieren, y con ello también un daño del asiento de husillo del husillo principal debido a los desequilibrios que se originan.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante un dispositivo de evacuación con las características de la reivindicación 1 y una herramienta con las características de la reivindicación 7. En las reivindicaciones subordinadas se encuentran configuraciones ventajosas y mejoras de la invención.

Por consiguiente, un dispositivo de evacuación para evacuar partículas en un medio de mecanizado, en particular herramienta o equipo, presenta una rueda de paletas que está configurada para generar un flujo de aire para evacuar partículas que se originan en el mecanizado mediante el medio de mecanizado. Según la invención, un separador está conectado aguas arriba de la rueda de paletas, que separa partículas del aire succionado por la rueda de paletas antes de pasar la rueda de paletas. A este respecto, según la invención, al menos la rueda de paletas puede colocarse sin posibilidad de rotación en el medio de mecanizado de modo que la rueda de paletas rote con el medio de mecanizado alrededor de su eje de mecanizado.

La rueda de paletas posibilita generar un flujo de aire para evacuar, preferiblemente para aspirar partículas que se originan en el mecanizado mediante el medio de mecanizado, en proximidad inmediata al lugar donde se originan las partículas en el filo de herramienta. Mediante la aspiración de las virutas por medio de una rueda de paletas dispuesta en proximidad inmediata al lugar donde se originan las virutas puede alcanzarse un efecto aspirador suficiente también en el caso de caudales de aire aspirado más pequeños, es decir, no tan costosos en términos energéticos. De este modo, no sólo pueden reducirse los costes de energía, sino que también es posible una reducción de las emisiones de ruido. Por tanto, mediante la evacuación próxima al origen de las partículas, en particular de las virutas y del polvo, pueden reducirse los impactos medioambientales. El separador conectado aguas arriba de la rueda de paletas posibilita impedir que se metan en la rueda de paletas partículas más grandes transportadas conjuntamente por el flujo de aire, por ejemplo trozos de restos o quizás incluso tornillos de la máquina. De este modo, por un lado pueden impedirse daños directos por el impacto de las partes sobre la rueda de paletas, y por el otro puede impedirse que estas partes más grandes se depositen en la rueda de paletas y con ello lleven a un desequilibrio de la rueda de paletas, que puede reducir la vida útil del apoyo de la rueda de paletas. Además, se impide que las partes más grandes sean catapultadas por la rueda de paletas y representen un riesgo de lesión para el operario de la máquina. A este respecto, el separador es preferiblemente un filtro con aberturas que dejan pasar el flujo de aire a través suyo, pero que constituyen una barrera para las partículas a partir de un tamaño determinado. Dado que la rueda de paletas puede colocarse sin posibilidad de rotación en el medio de mecanizado de modo que la rueda de paletas rote con el medio de mecanizado alrededor de su eje de mecanizado, puede alcanzarse una construcción especialmente sencilla y económica del dispositivo de evacuación. En este sentido, para la rueda de paletas puede utilizarse el eje de mecanizado del medio de mecanizado como eje de rotación, de modo que para la rueda de paletas no necesite realizarse ningún eje de rotación adicional. Además, de esta manera, el flujo de aire para evacuar las partículas puede generarse en la proximidad inmediata en el medio de mecanizado, en caso ideal de manera concéntrica alrededor del eje de mecanizado del medio de mecanizado. Dado que la rueda de paletas está dispuesta sin posibilidad de rotación en el medio de mecanizado, para la rueda de paletas no tiene que realizarse ninguna unidad de accionamiento separada, lo que facilita la construcción del dispositivo de evacuación. De manera especialmente preferida, la rueda de paletas está colocada sin posibilidad de rotación en el medio de mecanizado de modo que el régimen de giro de la rueda de paletas y del medio de mecanizado es igual. Esto representa una construcción especialmente sencilla, a prueba de fallos y económica. Preferiblemente también es posible que la rueda de paletas esté acoplada sin posibilidad de rotación con el medio de mecanizado a través de un acoplamiento. De este modo es posible detener la rueda de paletas también en el caso de un medio de mecanizado que rota. Esto puede ser útil en determinadas tareas de mecanizado. Preferiblemente también es posible que la rueda de paletas esté acoplada sin posibilidad de rotación con el medio de mecanizado a través de una etapa de transmisión. La etapa de transmisión posibilita prever un régimen de giro para la rueda de paletas que se diferencia del régimen de giro del medio de mecanizado. Con ello es posible alcanzar, por medio de la rueda de paletas, un flujo de aire óptimo, independientemente del régimen de giro óptimo para el medio de mecanizado.

Según la presente invención, el separador está unido sin posibilidad de giro a la rueda de paletas y constituye de manera especialmente preferida una unidad con la rueda de paletas. La disposición sin posibilidad de giro del separador con la rueda de paletas posibilita que el separador pueda accionarse junto con la rueda de paletas sin que necesite preverse una unidad de accionamiento propia adicional para el separador. A este respecto, el separador está dispuesto preferiblemente de manera coaxial con respecto a la rueda de paletas y acoplado directamente a la rueda de paletas. De este modo, el separador y la rueda de paletas pueden disponerse en un árbol y no es necesario ningún mecanismo de accionamiento para el separador. Según una variante de la presente invención, el separador está unido a la rueda de paletas a través de una transmisión, de modo que el separador y la rueda de paletas pueden hacerse funcionar con regímenes de giro diferentes. Sin embargo, de manera especialmente preferida, el separador y la rueda de paletas constituyen una unidad, lo que posibilita un número de partes móviles diferentes especialmente bajo y con ello una construcción especialmente sencilla y a prueba de fallos. Además, debido al bajo número de partes necesarias, pueden mantenerse reducidos los costes de fabricación de la unidad de separador y rueda de paletas. Si el separador y la rueda de paletas se realizan como unidad, pueden evitarse también ciclos de carga entre las partes en caso contrario independientes, móviles y acopladas entre sí. De este modo, la generación de ruido y el desgaste pueden mantenerse reducidos precisamente en el rango de régimen de giro alto. Además, una unidad de rueda de paletas y separador con un peso bajo puede diseñarse especialmente rígida, lo que es ventajoso para el comportamiento de aceleración y mantiene reducida la generación de ruido al evitar las vibraciones en el sistema de rueda de paletas y separador.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, el separador puede colocarse en el vástago de herramienta de una herramienta de mecanizado. Esto posibilita una colocación especialmente sencilla y normalizable del separador. A este respecto, el apoyo de husillo constituye al mismo tiempo el apoyo rotatorio del separador, gracias a lo cual puede prescindirse de un apoyo adicional del separador, lo que reduce los costes de realización del separador. Por ejemplo, el separador puede colocarse en el vástago de herramienta de la herramienta de mecanizado por medio de ajuste de presión, gracias a lo cual la colocación del separador puede realizarse de manera técnicamente sencilla. A este respecto, puede utilizarse un separador preferiblemente por medio de casquillos intermedios sobre vástagos de herramienta con diámetros diferentes.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, el dispositivo de evacuación puede colocarse en un alojamiento para el medio de mecanizado. De este modo, el dispositivo de evacuación puede colocarse por sí mismo independientemente del medio de mecanizado. Dado que los alojamientos para los medios de mecanizado están normalizados en muchos ámbitos, es posible normalizar igualmente la fijación del dispositivo de evacuación a un alojamiento correspondiente. De este modo se flexibiliza el uso de un dispositivo de evacuación según la invención. Además, gracias a la normalización también se reducen los costes para la previsión de un dispositivo de evacuación.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, el separador presenta un medio de separación en forma de un disco de chapa perforado con aberturas pasantes, preferiblemente en forma de una chapa ranurada con ranuras. El flujo de aire para evacuar partículas, que se genera por medio de la rueda de paletas, se conduce entonces, al menos parcialmente, a través de las aberturas pasantes del medio de separación. A este respecto, el tamaño de las aberturas pasantes determina qué tamaño de partícula puede pasar todavía a través del separador. Preferiblemente, el disco de chapa es intercambiable, de modo que el separador puede adaptarse universalmente a determinados materiales o condiciones de uso. El medio de separación posibilita separar partículas succionadas por la rueda de paletas, por ejemplo trozos de restos de piezas de trabajo o cuerpos extraños, como por ejemplo tornillos de la máquina, de la corriente de aire succionada. De este modo, se evita que estas partículas entren en contacto con la rueda de paletas y puedan provocar los daños mencionados anteriormente. El diseño del disco de chapa perforado con aberturas pasantes en forma de ranuras posibilita realizar un comportamiento de transporte de partículas específico del separador mediante la disposición de las ranuras. Por medio de la orientación de las ranuras, puede ajustarse con qué intensidad se transportan partículas desde el separador radialmente hacia fuera. Preferiblemente, las ranuras discurren radialmente hacia fuera, gracias a lo cual los trozos de restos succionados se transportan fuera de la zona de succión de la rueda de paletas.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, el medio de separación está alabeado dirigido hacia la herramienta de mecanizado al menos por secciones en forma cóncava, preferiblemente en forma cónica, en forma de paraboloide o en forma de hiperboloide. Mediante el alabeo se amplía la superficie de filtrado, gracias a lo cual se produce con menor frecuencia un atascamiento del medio de separación por partículas. Al mismo tiempo, mediante el alabeo se posibilita un transporte radialmente hacia fuera de partículas enganchadas en el medio de separación, gracias a lo cual éstas se transportan fuera de la zona de succión de la rueda de paletas.

Una herramienta según la invención presenta una herramienta de mecanizado y un dispositivo de evacuación, que está fijado en el vástago de la herramienta de mecanizado. A este respecto, el dispositivo de evacuación puede estar colocado en el vástago de la herramienta de mecanizado de manera desmontable o de manera no desmontable, por unión de fuerza, por unión de forma o por unión de material. De manera especialmente preferible, el dispositivo de evacuación está colocado en el vástago de la herramienta de mecanizado por medio de ajuste de presión. En este sentido, la ventaja se encuentra en que el dispositivo de evacuación puede fijarse sin juego en el vástago sin partes de fijación adicionales. Preferiblemente, el dispositivo de evacuación está montado en caliente en el vástago de la herramienta de mecanizado. De este modo, se obtiene un ajuste especialmente fijo del dispositivo de evacuación en el vástago de la herramienta de mecanizado. La colocación del dispositivo de evacuación en el vástago de la herramienta de mecanizado ofrece la ventaja de que las herramientas, que se componen de herramienta de mecanizado y dispositivo de evacuación, pueden ensamblarse como unidad independiente antes de su uso en la máquina. Entonces, el dispositivo de evacuación no necesita ningún medio de fijación adicional, por ejemplo en el alojamiento de la herramienta de mecanizado u otras partes de la máquina.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, la invención se explicará en más detalle mediante ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas de los dibujos.

De las figuras muestran:

la figura 1, una representación esquemática, en perspectiva, de un dispositivo de evacuación según la invención; y

la figura 2, una representación en perspectiva, esquemática, de una herramienta con un dispositivo de evacuación según el ejemplo de realización de la figura 1.

En las figuras, los mismos números de referencia designan componentes iguales o funcionalmente iguales, siempre que no se indique lo contrario.

Descripción detallada de las formas de realización preferidas

La figura 1 muestra una representación esquemática, en perspectiva, de un dispositivo 1 de evacuación según la invención. El dispositivo 1 de evacuación presenta una rueda 2 de paletas que está configurada para generar un flujo de aire para evacuar partículas que se originan en el mecanizado por medio de un medio de mecanizado. La rueda 2 de paletas está representada en segundo plano en la figura 1. En primer plano, por delante de la rueda 2 de paletas, está representado un separador 5 que separa las partículas del aire succionado por la rueda 2 de paletas antes de pasar la rueda 2 de paletas. Según este ejemplo de realización, el separador 5 presenta un medio 6 de separación en forma de un disco de chapa perforado con ranuras 7. En este ejemplo de realización, el separador 5 está atornillado con la rueda 2 de paletas. Mediante la rueda 2 de paletas, que rota cuando está en funcionamiento, se genera un flujo de aire para evacuar partículas. En este ejemplo de realización, el aire se succiona en la imagen de izquierda a derecha en la imagen. A este respecto, el flujo de aire se conduce totalmente, o al menos una gran parte del mismo, a través de las ranuras 7 del medio 6 de separación del separador 5. A este respecto, el aire se filtra de partículas más grandes, por ejemplo trozos de restos, fragmentos, etc., de modo que éstos no pueden pasar a la rueda 2 de paletas y ésta está protegida frente a partículas más gruesas de este tipo. Por tanto, las partículas no pueden alcanzar la rueda 2 de paletas ni dañarla. Además, se evita que se depositen partículas más grandes en la rueda 2 de paletas que rota y que provoquen allí un desequilibrio, que provoca un daño de la rueda 2 de paletas o de su apoyo.

La figura 2 muestra una representación en perspectiva, esquemática, de una herramienta 20 con un dispositivo 1 de evacuación según el ejemplo de realización de la figura 1. La herramienta 20 según la invención presenta una herramienta 10 de mecanizado, en este ejemplo de realización una fresa 10, y un dispositivo 1 de evacuación colocado en el vástago 16 de la herramienta 10 de mecanizado. En este sentido, el dispositivo 1 de evacuación está fijado en el vástago 16 de la fresa 10 por medio de un ajuste de presión. De este modo, es posible usar la herramienta 20, que se compone del dispositivo 1 de evacuación y la herramienta 10 de mecanizado, como conjunto en una máquina, debiendo colocarse la herramienta 20 sólo con su vástago 16 en un alojamiento correspondiente. De este modo, se obtiene una empleabilidad especialmente rápida y sencilla de la herramienta 20 según la invención. Además, el dispositivo 1 de evacuación según la invención puede adaptarse de manera sencilla por medio de casquillos distanciadores correspondientes al diámetro de vástagos 16 de diferentes herramientas 10 de mecanizado. Así, las herramientas 10 de mecanizado más diferentes pueden equiparse con el mismo dispositivo 1 de evacuación. Según este ejemplo de realización, el dispositivo 1 de evacuación está colocado en el vástago 16 de la herramienta 10 de mecanizado sin otros componentes adicionales que aumenten la masa de la herramienta 20. En este ejemplo de realización, el separador 5 y la rueda 2 de paletas están atornillados entre sí. Según la invención, el separador 5 y la rueda 2 de paletas pueden estar configurados igualmente como unidad.

Aunque la presente invención se ha descrito anteriormente mediante ejemplos de realización preferidos, no se limita a éstos, sino que puede modificarse de maneras variadas, como se define en las reivindicaciones.

Lista de números de referencia

1

dispositivo de evacuación

2

rueda de paletas

5

separador

6

medio de separación

7

ranura

10

herramienta de mecanizado

16

vástago

20

herramienta

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES

   1.

   Dispositivo (1) de evacuación para evacuar partículas en un medio (10) de mecanizado, en particular herramienta o equipo, con una rueda (2) de paletas que está configurada para generar un flujo de aire para evacuar partículas que se originan en el mecanizado mediante el medio (10) de mecanizado, en el que al menos la rueda (2) de paletas puede colocarse sin posibilidad de rotación en el medio (10) de mecanizado de modo que la rueda (2) de paletas rote con el medio (10) de mecanizado alrededor de su eje de mecanizado, caracterizado porque el dispositivo (1) de evacuación presenta un separador (5) conectado aguas arriba de la rueda (2) de paletas que separa partículas del aire succionado por la rueda (2) de paletas antes de pasar la rueda (2) de paletas, en el que el separador (5) está unido sin posibilidad de giro a la rueda (2) de paletas, y preferiblemente constituye una unidad; o el separador (5) está acoplado directamente a la rueda (2) de paletas, o el separador (5) está unido a la rueda de paletas a través de una transmisión de modo que el separador (5) y la rueda (2) de paletas pueden hacerse funcionar con regímenes de giro diferentes.

2. 2.

   Dispositivo (1) de evacuación según la reivindicación 1, caracterizado porque el separador (5) puede colocarse en el vástago de herramienta de una herramienta (10) de mecanizado.

3. 3.

   Dispositivo (1) de evacuación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo (1) de evacuación puede colocarse en un alojamiento para el medio (10) de mecanizado.

4. 4.

   Dispositivo (1) de evacuación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el separador (5) presenta un medio (6) de separación en forma de un disco de chapa perforado con

   aberturas (7) pasantes, preferiblemente en forma de una chapa ranurada con ranuras (7).

5. 5.

   Dispositivo (1) de evacuación según la reivindicación 4, caracterizado porque las ranuras (7) discurren radialmente hacia fuera.

6. 6.

   Dispositivo (1) de evacuación según una de las reivindicaciones anteriores,

   caracterizado porque

   el medio (6) de separación está alabeado dirigido hacia la herramienta (10) de mecanizado al menos por secciones en forma cóncava, en particular en forma cónica, en forma de paraboloide o en forma de hiperboloide.

7. 7.

   Herramienta (20) con un dispositivo (1) de evacuación según una de las reivindicaciones 1 a 6 y una herramienta (10) de mecanizado,

   en la que el dispositivo (1) de evacuación está fijado en el vástago (16) de la herramienta (10) de mecanizado.

8. 8.

   Herramienta (20) según la reivindicación 7,

   caracterizada porque

   el dispositivo (1) de evacuación está colocado en el vástago (16) de la herramienta (10) de mecanizado de manera desmontable o de manera no desmontable, por unión de fuerza, por unión de forma o por unión de material.