ES2476795T3 - Portaherramientas - Google Patents

Abstract

Herramienta de rectificado o pulido reforzada con fibras naturales, conformada a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección, con grano abrasivo incluido, caracterizada por que está fabricada a partir de granulado que presenta como constituyente fibras naturales (31) y aglutinante, por que la parte de las fibras naturales (31) se encuentra entre el 50 % y el 85 % y por que las fibras naturales (31) son de cáñamo o lino.

Description

Portaherramientas

5 La invención se refiere a herramientas de rectificado o pulido reforzadas con fibras naturales, conformadas mediante técnica de moldeo por inyección, con grano abrasivo incluido y una pieza en bruto fabricada a partir de una estera de fibras de acuerdo con los preámbulos de las reivindicaciones materiales independientes. Además, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación para portaherramientas reforzados con fibras naturales, rígidos y resistentes a la flexión, con simetría de rotación, fabricados a partir de granulado mediante técnica de moldeo por

10 inyección de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación de procedimiento independiente.

En el estado de la técnica, de acuerdo con el documento US 5.849.646 A1, son conocidas muelas de rectificado que est�n compuestas de un plato reforzado con fibras y un revestimiento de abrasivo, pudiéndose fabricar las muelas de rectificado también mediante un procedimiento de moldeo por inyección. Son posibles agentes de refuerzo para

15 el plato de rectificado fibras orgánicas, no orgánicas as� como met�licas o cerámicas o tiras o tejidos de material que se solidifican con un aglutinante. Se desvelan también fibras naturales, tales como lana, algodón, seda o celulosa. Como aglutinantes se mencionan preferentemente aglutinantes termopl�sticos, tales como resinas sintéticas especiales. En el documento US 3.498.010 est�n descritas muelas de rectificado que est�n fabricadas a partir de resina fen�lica y que se refuerzan con un tejido de fibras de vidrio, fibras sintéticas, algodón, c��amo o similares.

20 Un portaherramientas reforzado con fibras naturales, conformado a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección, con simetría de rotación, rígido y resistente a la flexión, cuyo refuerzo de fibras est� solidificado mediante un aglutinante, se puede unir de forma separable con un accionamiento giratorio y, además, presenta una superficie de apoyo de herramienta para el alojamiento de al menos un elemento de rectificado y/o pulido.

25 En una herramienta de mecanizado de material con un portaherramientas reforzado con fibras naturales, con simetría de rotación, rígido y resistente a la flexión que se puede unir de forma separable con un accionamiento giratorio y que presenta una superficie de apoyo de herramienta, al menos un elemento de rectificado y/o pulido est� alojado sobre la superficie de apoyo de herramienta.

30 El portaherramientas con simetría de rotación puede ser, por ejemplo, una muela circular o un cilindro cilíndrico.

En el caso de una herramienta de mecanizado de material se puede tratar, por ejemplo, de rectificadores de abanico, cepillos o cilindros de rectificado de abanico, muelas de rectificado desbastador, muelas de tronzado,

35 muelas de pulido, etc.

Tales herramientas de mecanizado de material encuentran sus campos de aplicación dondequiera que se hayan de mecanizar, alisar, pulir y/o modelar superficies de materiales discrecionales. Formulado de manera más general, por tanto dondequiera que se tenga que retirar material de una pieza de trabajo. En el caso de estas herramientas se

40 trata de piezas de desgaste que se fabrican y consumen en un elevado número de piezas.

Son suficientemente conocidas las herramientas de mecanizado de material que est�n compuestas de un portaherramientas con simetría de rotación, sobre el que est�n aplicados elementos de rectificado y/o pulido. En el caso de los elementos de rectificado y/o pulido se puede tratar, por ejemplo, de cuerpos de pulido de fieltro, no tejido

45 de rectificado o pulido, tejido de rectificado y similares.

En las herramientas de mecanizado de material conocidas, frecuentemente, el portaherramientas est� fabricado de manera compacta de forma rígida y resistente a la flexión a partir de plástico, empleándose también refuerzos de fibras, por ejemplo, refuerzos de fibras de vidrio. También para herramientas de rectificado porosas con espumaci�n

50 se proponen en el documento GB 951 450 A1, por ejemplo, fibras de sisal para el refuerzo. En muelas de rectificado flexibles de acuerdo con el documento US 3.498.010 A1 y otros aparatos de rectificado flexibles, tal como en el documento US 3.449.871 A1, se usan en parte tejidos de fibras de c��amo o fibras de lino.

Con empleo de tales herramientas de mecanizado de material, a causa del calor de rozamiento generado se pueden

55 producir considerables aumentos de temperatura. Por ello aumenta también la temperatura del portaherramientas, por lo que se reduce su resistencia y, por tanto, su capacidad de solicitación mecánica.

Ante este trasfondo, es objetivo de la presente invención indicar los objetos que se han mencionado al principio as� como un procedimiento de fabricación para los mismos que, con fabricación sencilla, presenten propiedades

60 mecánicas y térmicas favorables y, además, se puedan desechar de forma poco problem�tica.

Este objetivo se resuelve, en cuanto al dispositivo y en cuanto al procedimiento, con las características de las reivindicaciones independientes. Est�n descritos perfeccionamientos preferentes en las reivindicaciones dependientes.

En una herramienta de mecanizado de material de acuerdo con la invención del tipo que se ha descrito anteriormente, est� previsto que la herramienta de rectificado o pulido reforzada con fibras naturales, conformada a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección con grano abrasivo incluido est� fabricada a partir de granulado que presenta, como constituyente, fibras naturales y aglutinante, encontrándose las partes de las fibras naturales entre el 50 % y el 85 % y siendo las fibras naturales de c��amo o lino.

Adem�s, una pieza en bruto con simetría de rotación para el procesamiento posterior hasta dar un portaherramientas rígido y resistente a la flexión est� fabricada, por ejemplo, a partir de una estera de fibras que est� compuesta al menos en parte de fibras naturales y que est� mezclada con un aglutinante para fibras naturales.

En un procedimiento de fabricación para un portaherramientas reforzado con fibras naturales, rígido y resistente a la flexión, con simetría de rotación, que se conforma a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección y cuyo refuerzo de fibras se solidifica mediante un aglutinante, se usa un granulado que como constituyente presenta fibras naturales y aglutinante, encontrándose la parte de las fibras naturales entre el 50 % y el 85 %, y siendo las fibras naturales de c��amo o lino. Se reivindican perfeccionamientos ventajosos de la invención en las subreivindicaciones.

Se puede ver una idea central de la invención en que el tejido de rectificado o pulido, el soporte de tejido y/o la herramienta de rectificado o pulido de la herramienta de mecanizado de material est� fabricado, en lugar de como hasta ahora a partir de plástico, a partir de materiales naturales y, por tanto, en una parte esencial a partir de materias primas renovables.

Por ello se consigue, en primer lugar, un desecho claramente menos problem�tico. Por ejemplo, prácticamente est� compensado el balance de di�xido de carbono en la combustión por el empleo de materias primas renovables. Además son posibles otras posibilidades de desecho, tales como, por ejemplo, el compostaje.

Se ha mostrado sorprendentemente en la invención que los portaherramientas fabricados a partir de materiales con fibras naturales presentan propiedades térmicas y mecánicas muy buenas. Otro aspecto positivo de la invención es que los materiales de fibras naturales actualmente se pueden obtener y procesar de forma relativamente económica.

Obtienen propiedades mecánicas y térmicas particularmente buenas el portaherramientas o los objetos que se han descrito al principio cuando el refuerzo de fibras est� solidificado con aglutinantes. El aglutinante se puede usar en las formas disponibles en el mercado, por ejemplo, como suspensión o de forma sólida como polvo o granulado, siendo adecuados aglutinantes de uno o varios componentes. Se pueden usar aglutinantes orgánicos o inorgánicos. Son ejemplos resinas fen�licas, resinas de estireno, policarbonatos o poliolefinas, tal como en particular polipropileno. Un tejido de fibras, por ejemplo, un tejido de punto de c��amo y/o lino que est� entremezclado con un aglutinante sólido, se puede prensar con presión elevada y a temperatura elevada hasta dar la forma final. A este respecto se funde el aglutinante, se distribuye en el tejido de fibras y se fabrica un producto con elevada estabilidad y resistencia al desgarro. La parte de la fibra natural puede encontrarse entre el 50 % y el 85 %, preferentemente en el intervalo del 70 % al 80 %.

En otra variante de realización preferente, los objetos que se han mencionado al principio est�n fabricados por completo a partir de materiales naturales. Por ello, el desecho resulta particularmente poco problem�tico. En este caso, como aglutinantes se pueden haber usado, por ejemplo, materiales de celulosa.

Formas de realización preferentes de los objetos que se han mencionado al principio est�n caracterizadas por que las fibras naturales est�n compuestas de uno o varios de los materiales c��amo o lino.

Estos materiales se producen actualmente de nuevo en mayores cantidades en agricultura, por tanto son correspondientemente económicos y, además, presentan propiedades favorables de procesamiento y resistencia.

En una forma de realización particularmente preferente, el portaherramientas con simetría de rotación, rígido y resistente a la flexión, est� fabricado a partir de un granulado que presenta los constituyentes fibras naturales y polipropileno. La fabricación con granulado resulta particularmente sencilla y económica. Los granos de granulado, tal como es sabido, por ejemplo, por la tecnología de moldeo por inyección de plástico, se funden y se inyectan en moldes correspondientes, estando compuesto en una mezcla particularmente adecuada el granulado respectivamente en hasta el 50 % de fibras naturales y polipropileno.

Otro perfeccionamiento preferente de la herramienta de mecanizado de material consiste en que el elemento de rectificado y/o pulido est� fabricado asimismo al menos en parte a partir de fibras naturales. Esto es ventajoso, a su vez, en vista del desecho acorde con el medio ambiente de la herramienta de mecanizado de material consumida.

A continuación se explica adicionalmente la invención mediante ejemplos, que est�n representados esquemáticamente en los dibujos. Muestran:

La Figura 1, una vista superior parcialmente cortada sobre una muela de rectificado de abanico;

La Figura 2, una vista en perspectiva parcialmente cortada de un disco de rectificado que se denomina también

disco de mopa; La Figura 3, una vista en perspectiva parcialmente cortada de un portaherramientas con forma de cilindro junto

con una cinta sin fin de rectificado; La Figura 4, una representación del corte longitudinal de una herramienta de rectificado; La Figura 5, una vista de un soporte de tejido ocupado con láminas de rectificado como particularidad de la

herramienta de rectificado según la Figura 4; y La Figura 6, una vista en perspectiva de un cuerpo de base con forma de placa para la fabricación de

herramientas o portaherramientas.

En la Figura 1 est� representada una muela de rectificado de abanico 1 que est� compuesta de un portaherramientas 7 as� como elementos de rectificado 5 (láminas de rectificado) aplicadas a modo de abanico. El portaherramientas 7 presenta asimismo forma de círculo, siendo visible en la vista mostrada en el presente documento el borde externo del portaherramientas 7 solo en un pequeño segmento angular. En el punto central del círculo del portaherramientas 7 est� incluida una abertura 3 que sirve para la unión de la muela de rectificado de abanico 1 con un accionamiento giratorio. El portaherramientas 7 est� fabricado a partir de un granulado de c��amo/polipropileno. Las fibras naturales 31 est�n representadas esquemáticamente en la Figura 1. El portaherramientas 7 presenta una superficie de apoyo de herramienta 9, sobre la que est� dispuesta a modo de abanico una pluralidad de elementos de rectificado 5. No obstante, en un pequeño segmento angular se han omitido, por motivos de representación, los elementos de rectificado 5.

La Figura 2 muestra un denominado disco de mopa 11 que presenta un portaherramientas 15 con forma de cilindro con elementos de rectificado 17 (láminas de rectificado) dispuestos radialmente. En el portaherramientas 15 en el ejemplo representado est� insertado en el centro un eje 19, a través del cual el disco de mopa 11 se puede unir con un accionamiento. La superficie de apoyo de herramienta 21, en este ejemplo de realización, es la superficie de cubierta del cilindro, estando aplicados los elementos de rectificado 17 sobre la superficie de cubierta y sobresaliendo radialmente del portaherramientas 15. El portaherramientas 15 est� fabricado asimismo a partir de un granulado de fibra natural/aglutinante. En un subsegmento del cilindro circular se han omitido los elementos de rectificado 17 por motivos de ilustración para aclarar la superficie de apoyo de herramienta 21. Además, una subzona est� representada de forma abierta y est�n indicadas esquemáticamente las fibras naturales 31.

La Figura 3 muestra un portaherramientas 23 configurado a modo de cilindro, sobre cuya superficie de apoyo de herramienta 25 rueda, durante el funcionamiento de trabajo, una cinta sin fin de rectificado o pulido. El portaherramientas 23 presenta una abertura 29 axial que sirve para la unión con un accionamiento giratorio (no representado). Parte de un trozo del portaherramientas 23 fabricado, a su vez, a partir de un granulado de fibra natural/aglutinante est� abierta en la representación seleccionada en la Figura 3 y est�n indicadas esquemáticamente las fibras naturales 31. En el ejemplo de realización mostrado en el presente documento, el elemento de rectificado, es decir, la cinta sin fin de rectificado 27 es recibida por la superficie de apoyo de herramienta 25 no como en los ejemplos de realización mostrados en la Figura 1 y la Figura 2 por una unión material, sino por una unión de cierre no positivo.

Las láminas de rectificado 5, 17 de los ejemplos de acuerdo con las Figuras 1 o 2 est�n compuestas de un tejido de fibras naturales tales como, por ejemplo, c��amo o lino que, en el lado de trabajo, est� ocupado con grano abrasivo. El tejido de rectificado est� provisto de forma en s� conocida de una impregnación, por ejemplo de resinas fen�licas, y est� pulverizado, por ejemplo, con urea, de tal manera que se da una buena adherencia del grano abrasivo.

Del mismo modo, también la cinta de rectificado 27 de acuerdo con el ejemplo de la Figura 3 est� compuesta de un tejido de fibras naturales con una ocupación de grano abrasivo.

En el ejemplo de realización según las Figuras 4 y 5, la herramienta de rectificado comprende un portaherramientas 10 con forma de muela, un soporte de tejido 26 independiente, que se puede fijar de manera separable sobre el portaherramientas 10, as� como láminas de rectificado 16 aplicadas sobre esto, alineadas radialmente. El material de base para el portaherramientas 10, el soporte de tejido 26 as� como las láminas de rectificado 16 son, respectivamente, fibras naturales que, dependiendo del fin de uso, est�n procesadas y adaptadas de diferente modo.

El lado frontal del portaherramientas 10 est� provisto de microganchos 12 que se denominan también ganchos de velcro. Interaccionan con una base 30 de hilos sueltos como un denominado cierre de velcro, de tal manera que el soporte de tejido 26 se puede fijar fácilmente sobre el portaherramientas o retirar del mismo. En el lado opuesto a la base 30 del soporte de tejido 26, las fibras naturales est�n provistas de una impregnación que mejora la unión adhesiva con las láminas de rectificado 16.

En el caso del soporte de tejido 26 ocupado con las láminas de rectificado 16 se trata, por tanto, de un objeto que después del desgaste de las láminas de rectificado 16 se puede reemplazar por un nuevo soporte de tejido ocupado con láminas de rectificado 16 no desgastadas, mientras que se puede conservar el portaherramientas 10 para proteger los recursos.

En la Figura 6 est� aclarada una fase del procedimiento de fabricación de herramientas 60 con forma de muela. A partir de una pasta de fibras naturales y aglutinantes as� como grano abrasivo distribuido homog�neamente se genera un cuerpo de base 61 con forma de placa. A continuación se prensa con presión elevada y a temperatura elevada, estando conformadas y prensadas una al lado de otra las piezas en bruto 62 de las herramientas. Las

5 piezas en bruto 62, a este respecto, obtienen la forma y resistencia definitivas del producto final. En un proceso final de troquelado se troquelan las piezas en bruto 62. Gracias al grano abrasivo incluido, estas herramientas se pueden emplear, por ejemplo, como muelas de tronzado.

Adicionalmente o como alternativa, las herramientas fabricadas de este modo se pueden ocupar en su lado frontal

10 después del troquelado con grano abrasivo, de tal manera que se pueden emplear para el rectificado, debastado o pulido de superficies.

Se pueden fabricar portaherramientas de acuerdo con la Figura 1 y la Figura 4 del mismo modo como se aclara en la Figura 6.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES

   1. Herramienta de rectificado o pulido reforzada con fibras naturales, conformada a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección, con grano abrasivo incluido, caracterizada por que est� fabricada a partir de

   5 granulado que presenta como constituyente fibras naturales (31) y aglutinante, por que la parte de las fibras naturales (31) se encuentra entre el 50 % y el 85 % y por que las fibras naturales (31) son de c��amo o lino.
2. 2. Objeto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las fibras naturales (31) est�n solidificadas por

   medio de un aglutinante. 10

3. 3.

   Objeto de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que el aglutinante es una resina sintética.

4. 4.

   Procedimiento de fabricación para un portaherramientas (7; 15; 23) reforzado con fibras naturales (31), rígido y

   15 resistente a la flexión, con simetría de rotación, formándose el portaherramientas (7; 15; 23) a partir de granulado mediante técnica de moldeo por inyección y solidific�ndose el refuerzo de fibras mediante un aglutinante, caracterizado por que se usa un granulado que presenta como constituyente fibras naturales (31) y aglutinante, encontrándose la parte de las fibras naturales (31) entre el 50 % y el 85 % y siendo las fibras naturales (31) de c��amo o lino.

5. 5.

   Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que como aglutinante se usa una resina sintética.

6. 6.

   Pieza en bruto (62) fabricada a partir de una estera de fibras para el procesamiento posterior hasta dar un

   25 portaherramientas (7; 15; 23) rígido y resistente a la flexión, que est� compuesto al menos en parte de fibras naturales (31) y que est� mezclado con un aglutinante para las fibras naturales (31) y en el que la parte de las fibras naturales (31) se encuentra entre el 50 % y el 85 % y en el que las fibras naturales (31) son de c��amo o lino.