ES2513419T3

ES2513419T3 - Máquina para alisar o pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica y vidrio

Info

Publication number: ES2513419T3
Application number: ES10796144.3T
Authority: ES
Inventors: Luca Toncelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2014-10-27
Anticipated expiration: 2030-11-22
Also published as: CA2782011A1; US20130137346A1; IL219883A; CN102666009B; CN106181624A; KR101748458B1; CA2782011C; EP2504124A1; IL219883A0; WO2011064706A1; IT1396807B1; EP2504124B1; ITTV20090224A1; US9238291B2; KR20120088844A; PT2504124E; CN102666009A

Abstract

Máquina (10, 100) para alisar o pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica y vidrio, que comprende un banco (12, 112) para soportar las losas que van a mecanizarse, estando prevista por encima del banco por lo menos una estación de mecanizado (90, 190) que comprende por lo menos un par de estructuras de soporte de puente (20, 22) opuestas, dispuestas transversalmente a horcajadas sobre el banco, unos medios para el movimiento relativo en la dirección longitudinal entre la estación y la losa sobre el banco, por lo menos una viga (24) cuyos dos extremos (24a, 24b) están soportados por dichas estructuras de puente, por lo menos un mandril (40) giratorio con un eje vertical deslizante montado en dicho por lo menos una viga (24), estando previsto en el extremo inferior del mandril por lo menos un soporte portaherramientas que gira alrededor del eje de rotación (Z2) de dicho mandril y que soporta por lo menos una herramienta abrasiva (52, 62, 72, 82), pudiendo dicha por lo menos una viga (24, 124) moverse transversalmente sobre dichas estructuras de puente (20, 22), de modo que pueda moverse alternativamente de un lado a otro en la dirección transversal; caracterizada por que por lo menos una estructura portamandriles (30, 130), que gira alrededor de un eje vertical de rotación (Z1), está montada en dicha viga; y por que dicho al menos un mandril (40) deslizante vertical está montado en dicha estructura portamandriles (30, 130) en una posición excéntrica con respecto al eje de rotación (Z1) de dicha estructura portamandriles, de modo que dicho soporte portaherramientas realice por lo menos un movimiento compuesto por la rotación alrededor del eje de rotación del mandril, un movimiento de revolución alrededor del eje de rotación de la estructura portamandriles y un movimiento de traslación debido al movimiento de la viga.

Description

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DESCRIPCIÓN

Máquina para alisar o pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica y vidrio.

La presente invención se refiere a una máquina para alisar o pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica y vidrio.

Estas máquinas comprenden habitualmente un banco longitudinal sobre el que se desplaza una cinta para mover las losas que van a alisarse o pulirse, dos estructuras de soporte de puente dispuestas a horcajadas sobre la cinta, una en el lado de entrada para el material que va a mecanizarse y la otra del lado de salida para el material mecanizado.

Una viga portamandriles está soportada en sus extremos opuestos por dos estructuras de puente. La viga incorpora una serie de mandriles de alisado y/o pulido de eje vertical que están dispuestos en fila y presentan, montados en sus extremos inferiores, soportes que giran alrededor del eje vertical del mandril e incorporan a su vez herramientas abrasivas, como se explicará más claramente a continuación.

La viga puede estar fijada en posición, si el área de trabajo de los mandriles de alisado o pulido puede abarcar toda la anchura de las losas que van a alisarse/pulirse.

Sin embargo, como ocurre con la mayor frecuencia, puesto que las losas que van a mecanizarse son muy anchas, la viga está soportada de manera deslizante sobre las dos estructuras de puente de modo que realiza un movimiento rectilíneo alternante transversal al sentido de alimentación del material de modo que el área de trabajo de los mandriles portaherramientas pueda abarcar toda la anchura de las losas. El grado de traslación varía dependiendo de la anchura del material que está mecanizándose.

A este respecto, el documento D1 se refiere a una máquina pulidora para material de piedra que presenta múltiples cabezales de esmerilado alineados sobre dos vigas paralelas oscilantes con una desviación variable entre sí.

Las herramientas utilizadas están hechas de materiales granulares duros, por ejemplo normalmente carburo de silicio o diamante. En aplicaciones industriales, los gránulos abrasivos habitualmente no se utilizan en forma suelta, sino que se unen entre sí para formar una herramienta abrasiva por medio de una matriz de unión (que puede ser un cemento, una resina, una cerámica o un metal), presentando ésta la función de retener los gránulos mientras éstos puedan realizar su acción abrasiva, antes de finalmente descamarse y liberar los gránulos una vez desgastada.

Las herramientas abrasivas, como se comentó anteriormente, están normalmente fijadas a un soporte que se acciona en rotación por un mandril de eje vertical.

En el caso de materiales de piedra blandos, tales como mármol, el soporte para las herramientas, que presenta una forma prismática con superficies planas, es generalmente una placa portadora de abrasivo.

En el caso de materiales de piedra duros, en cambio, tal como granito o cuarzo, el soporte es habitualmente un cabezal que transmite un movimiento específico a las herramientas que presentan formas diferentes y están en cualquier caso en una disposición a modo de radios. El cabezal puede ser del tipo con soportes oscilantes (denominado cabezal de segmentos oscilantes) o soportes giratorios que presentan un eje sustancialmente horizontal para herramientas en forma de rodillo (denominado cabezal de rodillos) o soportes giratorios con un eje sustancialmente vertical para herramientas planas (denominado cabezal de discos planos o también cabezal planetario u orbital).

Las herramientas también presentan un tamaño de grano que disminuye gradualmente (desde unos cientos de micrómetros a unos pocos micrómetros) a medida que la losa pasa debajo de las mismas. En particular, el primer mandril que mecaniza la losa que va a alisarse presenta herramientas con un tamaño de grano relativamente grande, el segundo mandril presenta herramientas con un tamaño de grano que es ligeramente más pequeño y así sucesivamente, mientras que las herramientas con un grano abrasivo muy fino se montan en el último mandril.

El mandril puede deslizarse verticalmente y trasmite a las herramientas que descansan sobre la superficie del material una presión que puede ser de naturaleza mecánica, hidráulica o neumática; se prefiere, con mucho, presión neumática y, en este caso, el mandril, o el denominado “percutor”, puede deslizarse verticalmente, haciéndose funcionar mediante una presión neumática.

De este modo se obtiene una losa con un buen acabado pulido. Sin embargo, existen varios inconvenientes.

De hecho, la viga portamandriles, y los mandriles asociados a la misma, realizan un movimiento rectilíneo alternante de manera transversal al sentido de alimentación del material y, por tanto, cuando el movimiento se invierte, hay una pausa momentánea en el movimiento de los mandriles y por tanto de las herramientas de alisado o pulido. Esta pausa produce una depresión local muy leve en el material que, sin embargo, es suficiente para crear zonas ensombrecidas sobre todo sobre la superficie pulida de materiales oscuros particularmente delicados.

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En un intento de atenuar este efecto, se han ideado otras máquinas en las que los mandriles están instalados en soportes giratorios cruciformes para abarcar toda la anchura de la losa que va a mecanizarse. En particular, los mandriles pueden situarse a lo largo de brazos de las piezas en cruz para poder alisar y pulir losas de anchura variable.

Aunque esta solución se ha ideado precisamente para superar el problema mencionado anteriormente de zonas ensombrecidas, se ha observado que, sin embargo, en estas máquinas los mandriles montados en la pieza en cruz realizan carreras repetitivas con una cobertura, o más específicamente, una permanencia en las diversas zonas del material que no es uniforme. Este hecho da como resultado la creación, sobre la superficie del material, de bandas con un efecto de pulido variado visible también a simple vista.

El objetivo general planteado de esta invención es superar los problemas de la técnica anterior, proporcionando losas que siempre se pulan uniformemente sin zonas ensombrecidas, incluso en el caso de materiales oscuros y delicados, de manera que estas zonas ensombrecidas no sean visibles a simple vista.

En vista de este objetivo, la invención proporciona una máquina para alisar o pulir losas de material de piedra según la reivindicación 1.

Debido a este complejo movimiento que realizan las herramientas de alisado y pulido, la permanencia en las diversas áreas de trabajo de la losa es muy uniforme. Básicamente, no hay zonas o áreas de la losa que va a alisarse en la que las herramientas realicen una pausa durante un periodo de tiempo más largo. Esto da como resultado que el alisado/pulido se realiza de la manera más regular y uniforme posible.

También ha de observarse que el movimiento relativo entre herramientas y material se debe a:

1.: un movimiento rotacional alrededor del eje vertical del mandril en el que está montado la herramienta o cabezal de alisado;

2.: un movimiento de revolución alrededor del eje de rotación de la estructura portamandriles;

3.: un movimiento de traslación transversal, alternante, debido al movimiento de la viga;

4.: un movimiento de traslación longitudinal debido a la alimentación del material en el banco y

5.: una oscilación de la herramienta alrededor de un eje de rotación, en el caso de un cabezal de alisado con zapatas oscilantes o, en el caso de un cabezal de discos planos, una rotación de la herramienta alrededor de su eje vertical o, en el caso de un cabezal de rodillos, una rotación de la herramienta sobre su eje horizontal.

Debido a estas múltiples combinaciones de tales variados movimientos relativos de herramienta y material es posible eliminar cualquier defecto visual. De hecho, considerando que cualquier herramienta deja marcas de mecanizado, de este modo, debido a la multiplicidad de movimientos, se realizan marcas que están entrelazadas de una manera particularmente compleja y desordenada de tal modo que engañan al ojo humano que, por tanto, no las ve como tales. Este hecho, junto con la presencia uniforme de las herramientas de mecanizado en todas las zonas de la losa, permite eliminar cualquier defecto que resulte de las marcas residuales de las operaciones de mecanizado abrasivo desde un punto de vista visual.

Debido a estos dos aspectos de la invención particularmente ventajosos, se obtienen losas de material acabado que carecen de surcos y sin ningún defecto visible, incluso en el caso de losas oscuras que se ven contra la luz.

En particular, la estructura de soporte de mandriles soporta por lo menos dos mandriles de alisado o pulido que están dispuestos de manera excéntrica con respecto al eje de rotación de la estructura portamandriles y son preferiblemente circunferencialmente equidistantes.

Preferiblemente, la máquina comprende por lo menos dos estructuras portamandriles y el tamaño de grano de los granos abrasivos de las herramientas montadas en la estructura portamandriles situada en el lado de entrada de material es mayor que el tamaño de grano de los granos abrasivos de las herramientas montadas en la estructura portamandriles situada en el lado de salida para el material mecanizado.

De este modo, aumentando el número de mandriles montados en la estructura portamandriles y el número de estructuras portamandriles es posible obtener una losa acabada que es óptima desde un punto de vista estético y carente de cualquier defecto superficial.

Estas y otras ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción, proporcionada con referencia a los dibujos adjuntos, de varias formas de realización de la misma que aplican los principios de la invención, a modo de ejemplo no limitativo. En los dibujos:

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-la figura 1 es una vista frontal esquemática de una máquina de alisado y pulido según la invención;

-las figuras 2 y 3 son vistas esquemáticas, desde arriba y desde el lateral, respectivamente, de la máquina según la figura 1;

-la figura 4 muestra una vista, similar a la de la figura 1, pero con los mandriles en la posición bajada;

-la figura 5 muestra una vista, similar a la de la figura 2, pero con la viga portamandriles móvil que se muestra en una posición final de su carrera transversal opuesta a la mostrada en la figura 2;

-la figura 6 es una vista en planta desde arriba esquemática de una de las estructuras portamandriles de la máquina según la figura 1;

-la figura 7 es una vista lateral esquemática de una estructura portamandriles, seccionada parcialmente a lo largo de la línea VII-VII de la figura 6;

-las figuras 8, 9 y 10 son vistas esquemáticas y parciales de posibles variantes de la máquina según la invención;

-las figuras 11 y 12 son, respectivamente, una vista frontal y una vista en planta desde arriba de una variante de una máquina según la invención.

En las figuras 1, 2 y 3, 10 indica globalmente una máquina para alisar y pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica o vidrio, construida según la invención.

La máquina 10 comprende una estación de mecanizado 90 que está dispuesta sobre una superficie o banco 12 que soporta una losa 91 que va a mecanizarse. La estación 90 comprende, en particular, dos estructuras de soporte de puente 20, 22 que están dispuestas transversalmente a horcajadas sobre la superficie de soporte de losa. De manera más precisa, la estructura de puente 20 está situada en el lado de entrada para el material que va a mecanizarse y la estructura de puente 22 está situada en el lado de salida para el material mecanizado. Se entiende que “lado de entrada” y “lado de salida” hacen referencia al sentido de movimiento relativo de losa y estación, como se aclarará a continuación.

Las dos estructuras de puente 20, 22 soportan una viga portamandriles 24 que está dispuesta por tanto en la dirección longitudinal con respecto a la dirección de movimiento relativo de losa y estación. La viga portamandriles 24 presenta dos extremos 24a, 24b que están soportados de manera deslizante sobre las respectivas estructuras de puente 20, 22 de modo que la viga 24 puede moverse en la dirección transversal Y. La viga 24 se mueve a lo largo de las dos estructuras de puente con un movimiento rectilíneo alternante por medio de un sistema de accionamiento, que no se muestra en las figuras, pero que el experto en la materia puede imaginar fácilmente. Las figuras 2 y 5 muestran las dos posiciones de extremo de la viga de soporte de mandriles 24 durante su carrera transversal. Generalmente la inversión del movimiento se produce en estas posiciones de extremo. Obviamente, dependiendo de la anchura de la losa que esté mecanizándose, la inversión también puede tener lugar antes de alcanzar estas posiciones de extremo. La anchura máxima de las losas viene determinada por el espacio de mecanizado transversal disponible debajo de la estación.

En una dirección longitudinal de la viga 24, la superficie que va a mecanizarse realiza, debido a medios de movimiento accionados por motor, un movimiento de traslación relativo con respecto a la estación 90 situada por encima. En la realización preferida mostrada en las figuras, es la losa la que se mueve debajo de la estación que permanece estacionaria. Con este fin, los medios de movimiento comprenden una cinta 14 que se desplaza sobre el banco longitudinal 12 para mover las losas que van a pulirse o alisarse. La cinta 14 en los dos extremos del banco 12 se enrolla alrededor de un rodillo inactivo 16 y un rodillo de accionamiento 18. El sentido del movimiento del material es, por ejemplo, el indicado por la flecha F. Por tanto hay un lado de entrada 98 para las losas que van a mecanizarse y un lado de salida 99 para las losas mecanizadas.

Por tanto es posible realizar la alimentación secuencial continua de las losas, como puede imaginar fácilmente el experto en la materia. De este modo, la longitud máxima de las losas puede presentar cualquier valor.

La estación 90 también puede estar diseñada en cualquier caso para desplazarse a lo largo de la superficie en la dirección longitudinal, estando diseñados los medios de movimiento con un carro accionado por motor adecuado.

Tres unidades de mecanizado o estructuras portamandriles 30A, 30B, 30C, que se muestran más claramente en las figuras 6 y 7, están montadas en la viga móvil 24 de manera que pueden girar alrededor de unos respectivos ejes verticales Z1 A, Z1 B, Z1 C. Cada estructura portamandriles 30 está dotada de un motor 32 (véase la figura 6) que provoca la rotación de la estructura portamandriles 30 alrededor del eje vertical Z1, engranando ventajosamente con un borde 95 circular dentado periférico. Ha de observarse que las tres estructuras portamandriles 30A, 30B, 30C

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giran en sentidos de rotación, indicados por V1, V2, V3, respectivamente, que preferiblemente se alternan entre sí por el motivo que se ilustrará a continuación.

Cada estructura portamandriles 30 está dotada de 4 mandriles 40A, 40B, 40C, 40D accionados por motor que presentan unos ejes verticales Z2, destinados a soportar herramientas de alisado o pulido. Los mandriles están dispuestos preferiblemente separados a la misma distancia en relación con el eje de rotación Z1 de la estructura portamandriles 30 y por tanto están situados de manera excéntrica con respecto al eje Z1.

El extremo inferior de cada mandril 40A, B, C, D incorpora un soporte portaherramientas que consiste en un cabezal de mecanizado con herramientas abrasivas que presentan superficies de mecanizado orientadas hacia la superficie de la losa que va a alisarse. Los portaherramientas y las herramientas pueden presentar diferentes configuraciones. En particular, en la realización mostrada en las figuras 1 a 7, el soporte portaherramientas consiste en un cabezal de alisado 50 de tipo conocido con zapatas (o segmentos) oscilantes, que giran alrededor del eje Z2 de rotación del mandril.

El cabezal de alisado de zapatas oscilantes 50 se utiliza ventajosamente para alisar y pulir materiales duros, tales como granito o cuarzo, y (como puede observarse más claramente en la figura 7) comprende zapatas 51 que están dispuestas de manera radial y que oscilan cada una alrededor de su eje horizontal radial X. Una herramienta abrasiva 52 adecuada para alisar o pulir las losas está montada en cada zapata 51.

El número de zapatas puede ser, por ejemplo, seis y pueden estar equidistantes a lo largo de la circunferencia alrededor del eje de mandril.

A partir de la figura 6 puede observarse que los cuatro mandriles 40A, B, C, D transmiten al cabezal de alisado 50 movimientos rotacionales que preferiblemente no son todos en el mismo sentido y, en particular, con sentidos de rotación que se alternan a lo largo de la circunferencia alrededor del eje central Z1. En el caso de pares de mandriles dispuestos a lo largo de diámetros de esta circunferencia (como en el caso mostrado en la figura 6), los mandriles dispuestos de manera opuesta 40A, 40C transmiten un primer sentido de rotación (por ejemplo en sentido antihorario) al cabezal de alisado, indicado por las flechas W1 y W3, mientras que los mandriles opuestos 40B, 40D del otro par transmiten un sentido de rotación opuesto (por ejemplo en sentido horario) al cabezal de alisado, indicado por las flechas W2 y W4, respectivamente. A continuación se aclara el motivo de estas rotaciones de los cabezales de alisado 50, preferiblemente en sentidos opuestos entre sí.

Ventajosamente, las herramientas abrasivas montadas en los cabezales de alisado de la misma estructura portamandriles 30 presentan un tamaño de grano que igual o muy similar, pero el tamaño de grano de las herramientas varía con la variación de la estructura portamandriles en la que están montadas. De hecho, en una realización preferida las herramientas abrasivas montadas en la estructura portamandriles 30A que procesa en primer lugar todo el material que va a alisarse o pulirse presentan un tamaño de grano que es relativamente grande, mientras que las estructuras portamandriles que están dispuestas en sucesión en el sentido de alimentación del material utilizan herramientas abrasivas con un tamaño de grano que se hace cada vez más fino y la última estructura portamandriles 30C presenta herramientas con el tamaño de grano más fino.

De este modo, el grado de acabado proporcionado por las operaciones de alisado y pulido aumenta a medida que la losa de material pasa debajo de las diversas estructuras portamandriles 30.

Cada mandril 40 es de tipo “percutor”, es decir puede moverse verticalmente con respecto a la estructura portamandriles 30. El movimiento se genera mediante actuadores 44 que ventajosamente son cilindros neumáticos. Por tanto es posible subir el cabezal de alisado 50 para desacoplarlo del material que va a mecanizarse, o bajarlo de modo que las herramientas abrasivas 52 se presionen contra la losa con una presión adecuada para poder alisar o pulir el material. En la figura 7, el mandril a la izquierda se muestra en la posición completamente bajada, mientras que el mandril a la derecha se muestra en la posición completamente subida.

La figura 1 muestra un estado no operativo de la máquina 10 en el que todos los mandriles 40, y, por tanto, todos los cabezales de alisado 50, están subidos de modo que las herramientas abrasivas 52 no entran en contacto con el material que va a mecanizarse.

La figura 4, en cambio, muestra el estado de funcionamiento o de trabajo de la máquina 10 en el que todos los mandriles 40 y por tanto todos los cabezales de alisado 50 están bajados y, por consiguiente, las herramientas abrasivas 52 entran en contacto con el material que va a mecanizarse, dispuesto sobre la superficie 14.

Como puede observarse claramente en la figura 7, cada mandril presenta un árbol 92 giratorio dotado de un acoplamiento deslizante axial que presenta una transmisión 93 cinemática conectada al respectivo motor 94. Por tanto, el árbol 92 puede deslizarse verticalmente con el funcionamiento de los cilindros 44. Ventajosamente se proporcionan dos cilindros 44 para cada mandril y se disponen de manera simétrica a ambos lados del árbol deslizante para equilibrar las fuerzas de empuje con respecto al eje de mandril.

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Un acoplamiento 96 giratorio adecuado (no mostrado o descrito adicionalmente, al ser conocido en sí mismo y poder por tanto el experto en la materia imaginarlo fácilmente) está dispuesto en el eje central Z1 y permite una conexión eléctrica y de fluido entre la estructura fija de la máquina y los mandriles 40, los motores 94, los pistones 44 y cualquier actuador y sensor adicional dispuesto en la estructura giratoria 30.

5 Ventajosamente, la unidad de control de la máquina, que comprende por ejemplo un sistema de microprocesador conocido que está programado de manera adecuada, gestiona independientemente el movimiento de desplazamiento vertical de mandriles individuales de modo que descansen sobre puntos dados en la losa y todos mantengan una presión de mecanizado predefinida. El control de la presión de mecanizado de los mandriles

10 garantiza el mecanizado óptimo, a pesar de la extensión de la zona de mecanizado de cada unidad de mecanizado 30, y garantiza una presión constante por toda la zona para todas las herramientas. Como puede imaginar fácilmente el experto en la materia, el valor de presión elegido dependerá de la operación de mecanizado específica, la herramienta utilizada y el material que esté mecanizándose.

15 Ha de observarse, por tanto, que cada herramienta abrasiva 52, en relación con el material que va a mecanizarse, realiza un complejo movimiento sobre la superficie que va a mecanizarse, compuesto por una pluralidad de movimientos individuales y, más particularmente:

1. un movimiento rotacional alrededor del eje de rotación vertical Z2 del mandril en el que está montado el cabezal de 20 alisado 50;

2. un movimiento de revolución alrededor del eje de rotación vertical Z1 de las estructuras portamandriles 30A, 30B, 30C;

25 3. un movimiento de traslación transversal, alternante, en la dirección Y, debido al movimiento de la viga portamandriles 24;

4. un movimiento de traslación longitudinal, indicado por F, debido a la alimentación del material colocado sobre la

cinta; y 30

5. en el caso de un cabezal de alisado de zapatas oscilantes, tal como el mostrado en las figuras 1 a 7, un movimiento oscilante de la herramienta alrededor del eje de rotación sustancialmente horizontal X de la zapata.

La composición de los movimientos y las velocidades de rotación y traslación individuales pueden gestionarse

35 fácilmente mediante la unidad de control de la máquina para, por ejemplo, maximizar la uniformidad de mecanizado sin afectar de manera adversa a la velocidad de ejecución.

Se ha encontrado que velocidades ventajosas consisten en aquellas en el intervalo, por ejemplo, de 10 a 60 rpm sobre los ejes Z1 para las unidades de mecanizado y 300-600 rpm para los mandriles, y velocidades de traslación 40 de entre 0,5 y 4 m/minuto para el desplazamiento longitudinal de la losa debajo de la estación, con varias carreras de desplazamiento ida y vuelta para el movimiento transversal, que oscilan por ejemplo entre 10 y 30 por minuto. Obviamente, las dimensiones de las unidades giratorias dependerán de las necesidades de mecanizado particulares, pero un diámetro de las estructuras portamandriles que se ha encontrado que es particularmente ventajoso es de aproximadamente 1-1,5 metros con un diámetro de los soportes de herramientas giratorios igual a

45 aproximadamente 40-60 cm.

Dependiendo de los requisitos específicos y los materiales procesados, las herramientas también pueden ser diferentes de las mostradas en las figuras 1 a 7.

50 Por ejemplo, especialmente en el caso de materiales blandos tales como mármol, el extremo inferior de los mandriles 40 puede incorporar simplemente una placa 60 de portadora de abrasivo en la que están montadas herramientas 62 con una superficie de soporte plana, como se muestra esquemáticamente en la figura 8.

En el caso de materiales duros tales como granito o cuarzo, en lugar de un cabezal de alisado 50 con segmentos

55 oscilantes, también es posible montar en el extremo inferior de los mandriles 40 un cabezal de discos planos 70 (también conocido como cabezal planetario u orbital), como se muestra esquemáticamente en la figura 9, es decir un cabezal dotado de soportes o sujeciones de discos planos giratorios 71 con un eje sustancialmente vertical X2 para herramientas abrasivas planas 72. Como se conoce, los ejes X2 (generalmente dispuestos a lo largo de una circunferencia alrededor del eje principal Z2 del mandril) pueden accionarse en rotación por medio de mecanismos

60 adecuados que se hacen funcionar mediante la rotación del mandril.

Como se muestra en la figura 10, otro tipo de herramienta puede comprender un cabezal de alisado de rodillos 80, es decir un cabezal que incorpora soportes giratorios radiales 81 con un eje sustancialmente horizontal X3 en el que están montadas herramientas en forma de rodillos 82.

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En el caso de un cabezal de discos planos, el movimiento de las herramientas indicado en el punto 5 consiste en una rotación alrededor del eje vertical asociado, o, en el caso de un cabezal de rodillos, consiste en una rotación sobre su eje horizontal.

5 En cualquier caso, el movimiento, compuesto de este modo, de una única herramienta abrasiva permite abarcar toda la superficie de trabajo de la losa de manera uniforme y regular.

Considerando también el hecho de las herramientas son de naturaleza múltiple (puesto que puede haber varias estructuras portamandriles 30, cada una dotada de varios mandriles 40 y presentando cada mandril ventajosamente

10 varias herramientas abrasivas), se ha encontrado que todas las zonas de la losa que va a alisarse o pulirse se tratan sustancialmente en el mismo grado, concretamente no hay zonas de la losa que se pulan en menor grado ni otras zonas que se pulan en mayor grado puesto que la permanencia de las herramientas en las diversas zonas de la losa es sustancialmente igual. De este modo, el grado de pulido es más o menos constante y uniforme por toda la anchura de la losa.

15 Ha de observarse, además, que las marcas de mecanizado que dejan las herramientas abrasivas están dispuestas de manera aleatoria y desordenada debido al particular movimiento complejo transmitido a las mismas, con el resultado de que crean un efecto difuminado de manera que el ojo humano no puede ya distinguir dicha pluralidad de marcas y por tanto no las percibe ya como tales.

20 Básicamente, la losa aparece ante el ojo humano como que carece de zonas pulidas de manera no uniforme y de marcas de mecanizado, dando como resultado de ese modo una apariencia de calidad muy alta, incluso en las peores condiciones, concretamente en el caso de losas de color oscuro vistas contra la luz.

25 Ha de recordarse también que los sentidos de rotación de los diversos cabezales de alisado y pulido 50 de cada estructura portamandriles 30 son preferiblemente opuestos entre sí, y las estructuras portamandriles 30 adyacentes también presentan preferiblemente sentidos de rotación opuestos y esto ayuda adicionalmente a garantizar que se consiga un efecto de alisado y pulido óptimo.

30 Las figuras 11 y 12 muestran una variante de la máquina según la invención, indicada generalmente por 100.

La máquina 100 comprende esencialmente dos estaciones 190A y 190B que están dispuestas en secuencia a lo largo de la cinta transportadora 114. Las dos estaciones 190A, 190B, que están alineadas en la dirección de movimiento de la losa en relación con las estaciones, son sustancialmente iguales que la estación 90 de la máquina

35 10 descrita anteriormente, de modo que las partes que son similares a o iguales que las ya descritas en referencia a la máquina 10 se identifican mediante los mismos números de referencia aumentados en 100.

La máquina 100 por tanto comprende dos vigas portamandriles móviles 124A, 124B en las que están montadas tres estructuras que soportan los mandriles o unidades de mecanizado 130A, 130B, 130C y 130D, 130E, 130F. Las

40 unidades de mecanizado no se describirán en este caso en detalle puesto que son iguales que las ya descritas anteriormente para la máquina 10.

Un banco 112 con una cinta transportadora 114, que recibe en el lado de entrada 198 las losas que van a mecanizarse y las transporta debajo de los cabezales de mecanizado hasta el lado de salida 199, está previsto

45 debajo de las estaciones.

Ventajosamente, todos los cabezales de alisado de la misma estructura portamandriles incorporan herramientas abrasivas que presentan el mismo tamaño de grano o uno similar, pero las herramientas que están montadas en las estructuras situadas hacia el lado de salida presentan un tamaño de grano que es más fino que el de las montadas

50 en las estructuras portamandriles situadas hacia el lado de entrada de material.

De este modo, teniendo en cuenta todo lo descrito anteriormente, es posible obtener losas que están alisadas y pulidas con un acabado muy bueno.

55 Los movimientos de las diversas partes de las estaciones 190A y 190B son similares a los ya descritos anteriormente y los movimientos relativos de las dos estaciones pueden estar sincronizados o ser independientes. La adición aleatoria de movimientos también puede ser ventajosa para que la apariencia pulida final sea incluso más uniforme.

60 Las herramientas que pueden utilizarse también pueden ser sustancialmente iguales que las ya descritas y mostradas en las figuras en relación con la estación 10.

En este punto está claro cómo se consiguen los objetivos predefinidos, dando como resultado una máquina que puede producir rápidamente un efecto de alisado y/o pulido de alta calidad que parece, ante el ojo humano,

65 sustancialmente libre de defectos.

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Obviamente, la descripción anterior de una realización que aplica los principios novedosos de la presente invención se proporciona a modo de ejemplo de estos principios novedosos y por tanto no debe interpretarse como que limita el alcance de los derechos reivindicados en la presente memoria.

5 Resulta evidente que variantes y modificaciones equivalentes en cuanto a función y concepto entran dentro del alcance de protección de la invención, tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, la utilización de actuadores neumáticos para el movimiento vertical de los mandriles da como resultado ventajosamente un ajuste y un mantenimiento de la presión de mecanizado más fácil. Sin embargo, pueden

10 utilizarse cilindros hidráulicos de aceite en lugar de cilindros neumáticos para el movimiento de los mandriles.

Las estructuras portamandriles montadas en cada viga también pueden consistir en un número distinto de tres, por ejemplo uno, dos, cuatro o cinco.

15 Además, los mandriles para cada estructura portamandriles pueden consistir en un número diferente de cuatro, por ejemplo uno, dos o tres mandriles. En el caso de más de un mandril es preferible que los mandriles estén dispuestos de manera circunferencialmente equidistante alrededor de los ejes de rotación de la unidad de mecanizado asociada. Varias estaciones 90 o 190 pueden estar dispuestas en la dirección de movimiento longitudinal de las losas. El sistema para transportar las losas también puede ser diferente de una cinta y/o comprender dispositivos

20 adicionales de carga y descarga, como puede imaginar fácilmente el experto en la materia.

Los mandriles en cada soporte portamandriles también pueden estar dispuestos a una distancia variable entre sí y en relación con el eje de rotación del soporte portamandriles. La máquina también puede realizar operaciones de mecanizado adicionales, tales como dimensionamiento de las losas.

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Claims

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10

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30

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40

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50

55

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REIVINDICACIONES

1.

Máquina (10, 100) para alisar o pulir losas de material de piedra, tal como piedra natural y aglomerada, cerámica y vidrio, que comprende un banco (12, 112) para soportar las losas que van a mecanizarse, estando prevista por encima del banco por lo menos una estación de mecanizado (90, 190) que comprende por lo menos un par de estructuras de soporte de puente (20, 22) opuestas, dispuestas transversalmente a horcajadas sobre el banco, unos medios para el movimiento relativo en la dirección longitudinal entre la estación y la losa sobre el banco, por lo menos una viga (24) cuyos dos extremos (24a, 24b) están soportados por dichas estructuras de puente, por lo menos un mandril (40) giratorio con un eje vertical deslizante montado en dicho por lo menos una viga (24), estando previsto en el extremo inferior del mandril por lo menos un soporte portaherramientas que gira alrededor del eje de rotación (Z2) de dicho mandril y que soporta por lo menos una herramienta abrasiva (52, 62, 72, 82), pudiendo dicha por lo menos una viga (24, 124) moverse transversalmente sobre dichas estructuras de puente (20, 22), de modo que pueda moverse alternativamente de un lado a otro en la dirección transversal; caracterizada por que por lo menos una estructura portamandriles (30, 130), que gira alrededor de un eje vertical de rotación (Z1), está montada en dicha viga; y por que dicho al menos un mandril (40) deslizante vertical está montado en dicha estructura portamandriles (30, 130) en una posición excéntrica con respecto al eje de rotación (Z1) de dicha estructura portamandriles, de modo que dicho soporte portaherramientas realice por lo menos un movimiento compuesto por la rotación alrededor del eje de rotación del mandril, un movimiento de revolución alrededor del eje de rotación de la estructura portamandriles y un movimiento de traslación debido al movimiento de la viga.
2.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1, caracterizada por que los medios de movimiento relativos comprenden una cinta (14, 114) que se desplaza sobre el banco para mover las losas debajo de la estación entre un lado de entrada para losas que van a mecanizarse y un lado de salida para losas mecanizadas.
3.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1, caracterizada por que comprende unos actuadores (44) diseñados para empujar dicho mandril y por tanto, dicho soporte portaherramientas con una herramienta abrasiva asociada contra la superficie de la losa que va a alisarse o pulirse.
4.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que dicha estructura portamandriles (30, 130) comprende por lo menos dos mandriles (40) dispuestos de manera excéntrica con respecto al eje de rotación (Z1) de dicha estructura portamandriles.
5.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 4, caracterizada por que dichos por lo menos dos mandriles

(40) dispuestos de manera excéntrica con respecto al eje de rotación (Z1) de dicha estructura portamandriles están dispuestos de manera circunferencialmente equidistante.
6.

Máquina de alisado o pulido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende por lo menos dos estructuras portamandriles (30, 130) y por que el tamaño de grano de los granos abrasivos de las herramientas montadas en la estructura portamandriles dispuesta en un lado de entrada (98, 198) para la losa debajo de la estación de mecanizado es mayor que el tamaño de grano de los granos abrasivos de las herramientas montadas en la estructura portamandriles dispuesta en un lado de salida (99, 199) para la losa mecanizada.
7.

Máquina de alisado o pulido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho soporte portaherramientas consiste en una placa (60) portadora de abrasivo.
8.

Máquina de alisado o pulido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizada por que el soporte portaherramientas consiste en un cabezal (50) que comprende unos segmentos (51) que oscilan cada uno alrededor de un eje sustancialmente horizontal (X) y dispuestos de manera radial, estando montada dicha por lo menos una herramienta abrasiva (52) en cada segmento.
9.

Máquina de alisado o pulido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizada por que el soporte portaherramientas consiste en un cabezal (70) con unos discos planos que comprende unos portadores de discos planos (71) que giran alrededor de unos respectivos ejes sustancialmente verticales (X2) dispuestos circunferencialmente, estando montada una herramienta abrasiva en forma de disco plano (72) sobre cada portador de discos planos (71).
10.

Máquina de alisado o pulido según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 6, caracterizada por que el soporte portaherramientas consiste en un cabezal (80) con unos rodillos que comprenden unos soportes (81) que giran alrededor de unos respectivos ejes sustancialmente horizontales (X3) dispuestos de manera radial, estando montada dicha por lo menos una herramienta abrasiva conformada a modo de rodillo (82) en cada soporte (81).
11.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 3, caracterizada por que los actuadores (44) son neumáticos.

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12.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 3, caracterizada por que la presión de empuje de los mandriles (40) contra la superficie de la losa que está mecanizándose en el banco es ajustable.
13.

Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1, caracterizada por que unas estructuras portamandriles

5 (30, 130) dispuestas una al lado de la otra en la viga (24, 124) están accionadas por motor para girar en sentidos opuestos.
14. Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1, caracterizada por que varios mandriles (40) dispuestos en

la misma estructura portamandriles (30, 130) están dispuestos a lo largo de una circunferencia, y cada mandril está 10 accionado por motor para girar en el sentido opuesto con respecto a un mandril adyacente en la circunferencia.
15. Máquina de alisado o pulido según la reivindicación 1, caracterizada por que comprende dos estaciones (190A, 190B) dispuestas una al lado de la otra en la dirección longitudinal del movimiento de la losa con respecto a las estaciones para mecanizar la losa en secuencia.

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