ES2660568T3 - Disco abrasivo con ligadura de resina - Google Patents

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ES2660568T3 ES14766728.1T ES14766728T ES2660568T3 ES 2660568 T3 ES2660568 T3 ES 2660568T3 ES 14766728 T ES14766728 T ES 14766728T ES 2660568 T3 ES2660568 T3 ES 2660568T3
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Abstract

Disco de desbaste (9) con ligadura de resina rebajado para el uso en una maquina-herramienta (1) guiada manualmente que comprende una entalladura central (5) para el soporte del disco de desbaste (9) en una brida de sujecion (4) de la maquinaherramienta (1), un primer tejido de refuerzo (11) en el lado superior del disco de desbaste dirigido a la maquinaherramienta en el estado montado, un segundo tejido de refuerzo (12) en el lado inferior del disco de desbaste previsto para el mecanizado de la pieza de trabajo, presentando el primer tejido de refuerzo (11) una superficie de base, que se corresponde en gran medida con la superficie de base del disco de desbaste (9) y presentando el segundo tejido de refuerzo (12) una superficie de base, que es mas pequena que la superficie de base del disco de desbaste (9). caracterizado por que el disco de desbaste como tejido de refuerzo comprende exclusivamente el primer y el segundo tejido de refuerzo (11, 12) y por que el segundo tejido de refuerzo esta previsto exclusivamente en una zona radial interna en la que el disco de desbaste esta rebajado, no sobresaliendo el segundo tejido de refuerzo hacia el interior del plano de la superficie de mecanizado.

Description

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DESCRIPCION
Disco abrasivo con ligadura de resina
La invención se refiere a un disco de desbaste con ligadura de resina, rebajado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, tal como se conoce por ejemplo por el documento WO2013/163305 A1. Los discos abrasivos con ligadura de resina se utilizan para el mecanizado de corte (discos de corte) o de desbaste (discos de desbaste) de piezas de trabajo. Se componen, entre otros de un compuesto de resina y tejido de refuerzo, en el que están almacenados granos abrasivos, provocando los granos abrasivos el arranque de virutas del material de la pieza de trabajo. Con los discos de desbaste es posible un mecanizado por la superficie de la pieza de trabajo. Debido a la carga lateral más elevada sobre las superficies el material de discos de desbaste es más grueso que el de los discos de corte. Además los discos de desbaste están siempre rebajados para un aumento adicional de la estabilidad. En cambio, los discos de corte son relativamente delgados para poder garantizar cortes lo más delgados posible.
La producción de discos abrasivos conocidos con ligadura de resina tiene lugar en un molde de producción. Para obtener una superficie lo más lisa posible, el fondo del molde de producción estaba diseñado hasta el momento con un tejido de refuerzo pegado por capas. Después se vertía una mezcla de cuerpos abrasivos, resinas y cargas en el molde de producción, pudiendo estar entretejida la ligadura de resina por tejidos de refuerzo adicionales. En la parte superior un tejido de refuerzo adicional cubre la mezcla. Por último el material se presiona.
Un objetivo principal del tejido de refuerzo es garantizar la estabilidad y por tanto, sin olvidar también la seguridad del disco abrasivo. En particular, en el caso de máquinas guiadas manualmente, la seguridad es de especial importancia, dado que el operador, a diferencia de máquinas estacionarias, durante el mecanizado se encuentra forzosamente muy cerca del disco abrasivo. Además, mediante el guiado manual siempre ha de contarse con un guiado no óptimo de la máquina. De este modo pueden formarse repentinamente fuerzas laterales que el disco de corte bastante estrecho debe soportar.
Sin embargo el tejido de refuerzo es relativamente caro. Por lo tanto el objetivo de la presente invención es facilitar un disco de desbaste con ligadura de resina mejorado que pueda fabricarse de manera más económica.
El objetivo en el que se basa la invención se resuelve mediante un disco de desbaste de acuerdo con la reivindicación 1. El núcleo de la invención reside particularmente en que el disco de desbaste de acuerdo con la invención presenta ahora el menor tejido de refuerzo como sea posible, de este, uno en el lado superior y uno en el lado inferior del disco abrasivo. Cada tejido de refuerzo sirve inicialmente para respaldar la introducción de momento de torsión desde la brida de sujeción al disco de desbaste. En este sentido es esencial que cada tejido de refuerzo sobresalga hacia el interior de la zona del disco de desbaste en la que se realiza el arriostrado con la brida de sujeción. Para la transferencia del momento de torsión hasta las zonas radialmente externas del disco de desbaste en las que tiene lugar el mecanizado, es suficiente entonces que solo un único tejido de refuerzo respalde la transmisión del momento de torsión en ese lugar. Un segundo tejido de refuerzo es en gran medida innecesario y puede suprimirse. A este respecto resulta por tanto una exigencia mínima en el tejido de refuerzo: dos tejidos de refuerzo radialmente en el interior, un tejido de refuerzo radialmente en el exterior. En la práctica esto significa que el segundo tejido de refuerzo únicamente cubre la zona radialmente interna, pero no la zona radialmente externa. De este modo según el diseño, por cada disco se ahorra hasta aproximadamente el 35% del tejido de refuerzo, lo que significa un potencial de ahorro de costes considerable. También se abarcan fundamentalmente los discos en los que la superficie de base del primer tejido de refuerzo es en particular ligeramente más pequeña, condicionada por la fabricación, que el diámetro nominal del disco.
Para el primer tejido de refuerzo es esencial en este sentido que refuerce el disco esencialmente en toda la superficie, para que también las zonas radialmente externas se estabilicen de manera correspondiente. En particular, en el caso de los discos de desbaste, se ha comprobado que estos se desmoronan en la zona marginal si en este lugar no está prevista al menos en toda la superficie al menos una capa de tejido de refuerzo. El primer tejido de refuerzo para ello tiene una forma, en particular, circular. En cambio el segundo tejido de refuerzo debe estar previsto solo en la zona radialmente interna. En este caso no es importante una forma circular; más bien también son concebibles otras formas. Para el segundo tejido de refuerzo puede seleccionarse formas que posibiliten una producción sin desechos, por ejemplo, formas rectangulares o formas que se encajan unas en otras, como por ejemplo formas de estrella o triangulares. Por la superficie de base se entiende en este sentido esencialmente la superficie que se toma observada desde el disco en dirección axial sin que en este sentido se resten entalladuras, por ejemplo die entalladura de sujeción (se calcula según (D/2)2 x n). En este sentido un diámetro del primer tejido de refuerzo puede corresponderse con el diámetro nominal del disco abrasivo. Un diámetro del segundo tejido de refuerzos es claramente más pequeño que el diámetro nominal del disco abrasivo, en particular al menos 10% preferentemente al menos 20% o 40% menor que el diámetro nominal. También la superficie de base del segundo tejido de refuerzo preferentemente es claramente más pequeña, preferentemente al menos 15%, en particular al menos 20% o al menos 50% más pequeña que la superficie de base del disco abrasivo. El disco abrasivo comprende como tejido de refuerzo exclusivamente el primer y el segundo tejido de refuerzo. Para una multitud de aplicaciones esta disposición es suficiente. La cantidad del tejido de refuerzo que va a emplearse está reducida claramente en este caso a las soluciones anteriores, en el caso al menos de una cobertura de una
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capa en toda la superficie del disco abrasivo. Esta posibilidad puede aplicarse en discos de corte y discos de desbaste, en el caso de discos de desbaste en particular, cuando presentan un espesor de como máximo 10 mm.
En el caso de los discos de desbaste se prefiere cuando el primer tejido de refuerzo, es decir el de la superficie grande está dispuesto en el lado del disco de desbaste que está dirigido a la máquina-herramienta, es decir el lado superior. Dicho de otro modo: el segundo tejido de refuerzo, es decir, el de la superficie más pequeña, está dispuesto preferentemente en aquel lado del disco de desbaste en el que el disco está en contacto con la pieza de trabajo que va a mecanizarse, es decir en el lado del disco de desbaste dirigido a la superficie de desbaste, concretamente el lado inferior. Ya que el tejido de refuerzo es más bien un estorbo en el caso de contacto de desbaste con la pieza de trabajo. En cambio en el lado superior el tejido de refuerzo no es un obstáculo para el proceso de desbaste.
La invención se explica a continuación con más detalle mediante las figuras, en este caso muestra:
la figura 1 la figura 2
la figura 3
la figura 4
la figura 5
la figura 6
una máquina-herramienta conocida con disco de corte conectado;
una disposición de acuerdo con la invención con una máquina-herramienta de acuerdo con la figura 1 y un disco de corte de acuerdo con la invención;
una disposición de acuerdo con la invención con una máquina-herramienta de acuerdo con la figura 1 y un disco de desbaste de acuerdo con la invención;
una disposición ajena a la invención con una máquina-herramienta de acuerdo con la figura 1 y un disco de desbaste alternativo de acuerdo con la invención;
diferentes geometrías de los tejidos de refuerzo en los discos abrasivos de acuerdo con las figuras 2 a 4;
un molde para el prensado durante la fabricación de un disco abrasivo de acuerdo con la invención.
En la figura 1 se muestra una máquina-herramienta conocida, guiada manualmente en forma de una amoladora angular 1. Esta comprende una carcasa 2 con mangos 6, 7, con los cuales un operador guía la amoladora angular 1 durante un proceso de trabajo con ambas manos. La amoladora angular 1 presenta además un árbol de accionamiento 3 que está alojado en la carcasa 2. En el árbol de accionamiento 3 está fijado un disco abrasivo, en el caso presente un disco de corte 9', siendo igualmente posible la utilización de un disco de desbaste. A través de una línea de corriente 8 la amoladora angular 1 obtiene energía eléctrica. Sin embargo una máquina-herramienta de este tipo puede accionarse también mediante otras fuentes energéticas, por ejemplo neumática o hidráulicamente. El término carcasa ha de entenderse en sentido amplio y puede comprender también estructuras de soporte internas de la máquina-herramienta. En el marco del presente diseño el lado axial del disco abrasivo 9, que está dirigido a la máquina-herramienta se denomina lado superior 17. El otro lado es el lado inferior 18. En el caso de un disco de desbaste el lado inferior es el lado con el que el disco está en contacto por desbaste con la pieza de trabajo que va a mecanizarse.
La figura 2 muestra una disposición de acuerdo con la invención con una máquina-herramienta, por ejemplo la amoladora angular de acuerdo con la figura 1, así como un disco abrasivo de acuerdo con la invención en forma un disco de corte 9'. El disco de corte 9' está fijado mediante una brida de sujeción 4 en arrastre de fuerza al árbol de accionamiento 3 de la amoladora angular 1. En el lado superior 17 y el lado inferior 18 del disco de corte 9' se introduce de este modo un momento de accionamiento mediante el árbol de accionamiento 3 hacia el disco de corte 9', que debe transmitirse a todo el disco de corte 9' y en particular ha de transmitirse hacia el exterior radialmente. En la zona central, es decir zona interna radial 19 se presentan durante el funcionamiento por consiguiente grandes tensiones dentro del disco de corte 9' que deben distribuirse por todo el disco de corte 9'.
Las tensiones se absorben principalmente a través de dos tejidos de refuerzo 11, 12. De acuerdo con la invención, en el caso de este disco de corte 9' están previstas exactamente dos tejidos de refuerzo 11, 12 de este tipo, el primer tejido de refuerzo 11 en el lado inferior 18, el segundo tejido de refuerzo 12 en el lado superior 17. Estos dos tejidos de refuerzo 11, 12 sobresalen hasta el interior de la zona radial interna 19 del disco de corte 9' en la que también se realiza el arriostrado mediante la brida de sujeción 4. En este aspecto la introducción del momento de torsión se realiza en esencia directamente sobre los tejidos de refuerzo 11, 12. En este sentido, sin embargo es perfectamente posible que el tejido de refuerzo 11, 12 esté cubierto en el lado superior o lado inferior también por otro material con una superficie delgada, para que la brida de sujeción 4 no esté en contacto directamente con el tejido de refuerzo 11, 12.
El primer tejido de refuerzo 11 está configurado circular y presenta un diámetro D1 que se corresponde con un diámetro nominal N del disco de corte 9'. La superficie de base del primer tejido de refuerzo 11 se corresponde también con la superficie de base del disco de corte 9'. El segundo tejido de refuerzo 12 está configurado en cuanto a su diámetro más pequeño y tiene esencialmente un diámetro D2 de únicamente 55% del diámetro nominal N del disco de corte 9'. El segundo tejido de refuerzo 12 tiene esencialmente la función de respaldar fundamentalmente la transferencia del momento de torsión desde la brida de sujeción 4 a diferentes zonas del disco. No obstante, para la distribución adicional del momento de torsión hacia la zona perimetral ha demostrado ser suficiente que esto se respalde solamente desde un tejido de refuerzo, concretamente el primer tejido de refuerzo. La ventaja frente a los
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discos de corte con ligadura de resina convencionales reside ahora en el ahorro de material, dado que solamente ha de emplearse una capa grande y una capa pequeña de tejido de refuerzo en lugar de dos capas grandes de tejido de refuerzo.
La reducción a solamente un tejido de refuerzo, que se extiende hasta el perímetro externo tiene sobre todo la ventaja siguiente. Si bien el tejido de refuerzo puede traer fundamentalmente estabilidad al disco, sin embargo no puede tener ningún efecto abrasivo. Más bien la robustez del tejido de refuerzo puede desplegar un efecto más bien desventajoso en el proceso de corte, por ejemplo se frena el movimiento del disco a través del tejido. Esto se aplica fundamentalmente también para el desbaste. Mediante la reducción del tamaño del segundo disco, con el perímetro externo únicamente está en contacto ahora un tejido de refuerzo que puede “molestar” en el proceso de corte propiamente dicho.
Entre ambos tejidos de refuerzo 11, 12, tal como se conoce también en el caso de discos convencionales, está prevista una mezcla 10 de resina sintética, cargas y granos abrasivos. El espesor B del disco de corte asciende a aproximadamente 2 mm y es adecuado para la creación de cortes bastante delgados.
Debido a un manejo no óptimo, con frecuencia en el caso de máquinas-herramienta guiadas manualmente, se produce una solicitación de presión axial del disco de corte, que puede crear una fuera lateral S puntual. Esta fuerza lateral S crea una solicitación de flexión del disco de corte 9', cuyo lado de tracción se encuentra en el lado inferior 18 del disco de corte 9'. Por ello se prefiere que el lado con el primer tejido de refuerzo, es decir, de superficie mayor esté previsto en el lado inferior 18, que representa el lado axial del disco de corte opuesto al operador (con respecto al árbol de accionamiento). En cambio, una solicitación de tracción axial a través del operador se produce más bien raras veces, de manera que el tejido de refuerzo reducido en el lado superior 17 en cuanto a un manejo erróneo no tiene importancia. No obstante, sin embargo también es concebible un montaje inverso del disco de corte 9' sobre la amoladora angular 1.
La figura 3 muestra un diseño alternativo, estando montado en lugar del disco de corte 9' ahora un disco de desbaste rebajado 9" sobre la amoladora angular 1. También en este caso están presentes exactamente dos tejidos de refuerzo 11, 12, correspondiéndose el primer tejido de refuerzo 11 con la superficie de base del disco de desbaste 9", mientras que el segundo tejido de refuerzo 12 presenta una superficie de base claramente menor. A este respecto es importante que el lado inferior 18, que está en contacto por desbaste con una pieza de trabajo que va a mecanizarse, esté provisto del segundo tejido de refuerzo 12 más pequeño. En particular el segundo tejido de refuerzo 12 está previsto exclusivamente en la zona interna radial 19 en la que el disco de desbaste 9" está rebajado, y por consiguiente no sobresale hacia el interior del plano E de la superficie de mecanizado. El tejido de refuerzo es más bien un obstáculo en el proceso de desbaste y por lo tanto, no debería entrar en contacto con la pieza de trabajo. El espesor B del disco de desbaste 9" asciende a aproximadamente 8mm.
La figura 4 muestra un perfeccionamiento de diseño de acuerdo con la figura 3. Adicionalmente está dispuesto un tercer tejido de refuerzo entre el primer y el segundo tejido de refuerzo 11, 12. También este tercer tejido de refuerzo 13 presenta una superficie de base claramente más pequeña que la superficie de base del disco de desbaste; el tercer tejido de refuerzo 13 está previsto además exclusivamente en la zona interna radial 19 en la que el disco de desbaste 9" está rebajado. De esta manera se consigue que también en el caso de un disco de desbaste 9" parcialmente desgastado el tejido de refuerzo no sobresalga hacia el interior del plano E desplazado entonces de la superficie de mecanizado. El espesor B del disco de desbaste 9" asciende a aproximadamente 9 mm.
En la figura 5 se presentan diferentes geometrías posibles, no de manera concluyente, estando representadas superpuestas las formas de tejido del primer y segundo tejido de refuerzo. Esta representación es aplicable tanto para los discos de corte como para los discos de desbaste. Si un disco de desbaste estuviera provisto de un tercer tejido de refuerzo adicional, entonces para la forma del tercer tejido de refuerzo se prefiere una forma, tal como se muestra en las figuras 5a-d para el segundo tejido de refuerzo 12, es decir el más pequeño.
La figura 5a muestra el primer tejido de refuerzo y el segundo tejido de refuerzo esencialmente como se muestran en la figura 2 y 3. En ambos tejidos de refuerzo 11, 12 está prevista una entalladura de sujeción 5 a través de la cual el árbol de accionamiento 3 se inserta durante el montaje. De acuerdo con la figura 5a tanto el primer tejido de refuerzo 11 como el segundo tejido de refuerzo 12 están configurados circulares. El segundo tejido de refuerzo 12 tiene un diámetro D2 más pequeño que el diámetro D1 del primer tejido de refuerzo 11 y por tanto también una superficie de base más pequeña.
En la figura 5b se muestra una forma alternativa. El segundo tejido de refuerzo 12 está formado mediante un rectángulo, en el presente caso un cuadrado. La forma rectangular tiene la ventaja de que el tejido de refuerzo correspondiente puede producirse sin ningún tipo de desecho. En oposición a esto, durante la fabricación de tejido de refuerzo circular se crean forzosamente desechos. En las figuras 5c y 5d se muestran ejemplos adicionales, donde el segundo tejido de refuerzo está configurado como triángulo o como estrella, que también pueden producirse en cada caso libre de desechos. Por consiguiente puede verse que en particular las formas poligonales son adecuadas para la producción libre de desechos del tejido de refuerzo.
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Sin embargo es relevante que el primer tejido de refuerzo 11 esté siempre configurado circular y cubra esencialmente la totalidad del disco.
Mediante la figura 6 se explica el proceso de fabricación. Está basado esencialmente en el procedimiento habitual para la fabricación de discos abrasivos con ligadura de resina, como por ejemplo también se basa también en la solicitud de patente alemana 10 2011 109 536. Sucesivamente el segundo tejido de refuerzo 12, la mezcla 10 y el primer tejido de refuerzo 11 se introducen en un molde para el prensado 14. A continuación se coloca una tapa por encima. La disposición se prensa entonces mediante una fuerza de prensado F. No obstante, en el caso de discos convencionales el segundo tejido de refuerzo 12 cubre por completo el fondo del molde para el prensado 14, lo que en el caso del segundo tejido de refuerzo 12 reducido de acuerdo con la invención ya no es posible. De este modo existe el peligro de que la mezcla 10 pueda llegar directamente al fondo del molde para el prensado 14 y pueda pegarse así con el molde para el prensado. Una extracción del disco prensado acabado es, por tanto, complicada o imposible. Para mejorar esto, por debajo del segundo tejido de refuerzo 12 se introduce una capa superficial 16 en el molde para el prensado que representa una barrera para la mezcla 10 con respecto al fondo del molde para el prensado 14. La capa superficial tiene un diámetro, que se corresponde con el diámetro nominal N del disco. La capa superficial 16 puede estar formada por un tejido, por ejemplo un tejido de papel o textil. En la fabricación de un disco de desbaste puede introducirse en el molde adicionalmente un tercer tejido de refuerzo 13.
Lista de números de referencia
1 amoladora angular
2 carcasa
3 árbol de accionamiento
4 brida de sujeción
5 entalladura
6 primer mango
7 segundo mango
8 línea de corriente
9 disco abrasivo
9' disco de corte
9" disco de desbaste
10 mezcla
11 primer tejido de refuerzo
12 segundo tejido de refuerzo
13 tercer tejido de refuerzo
14 molde para el prensado
15 tapa
16 capa superficial
17 lado superior
18 lado inferior
19 zona radialmente interna del disco Fschleiff
20 superficie abrasiva
N diámetro nominal del disco
D diámetro del tejido de refuerzo
S fuerza lateral
F fuerza de prensado
E plano de la superficie de mecanizado
B espesor del disco abrasivo

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Disco de desbaste (9) con ligadura de resina rebajado para el uso en una máquina-herramienta (1) guiada manualmente que comprende
    5 una entalladura central (5) para el soporte del disco de desbaste (9) en una brida de sujeción (4) de la máquina- herramienta (1), un primer tejido de refuerzo (11) en el lado superior del disco de desbaste dirigido a la máquina- herramienta en el estado montado,
    un segundo tejido de refuerzo (12) en el lado inferior del disco de desbaste previsto para el mecanizado de la pieza de trabajo,
    10 presentando el primer tejido de refuerzo (11) una superficie de base, que se corresponde en gran medida con la superficie de base del disco de desbaste (9) y
    presentando el segundo tejido de refuerzo (12) una superficie de base, que es más pequeña que la superficie de base del disco de desbaste (9).
    caracterizado por que el disco de desbaste como tejido de refuerzo comprende exclusivamente el primer y el 15 segundo tejido de refuerzo (11, 12) y
    por que el segundo tejido de refuerzo está previsto exclusivamente en una zona radial interna en la que el disco de desbaste está rebajado, no sobresaliendo el segundo tejido de refuerzo hacia el interior del plano de la superficie de mecanizado.
    20 2. Disco de desbaste (9) con ligadura de resina de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que un
    diámetro (D1) del primer tejido de refuerzo (11) se corresponde con un diámetro nominal (N) del disco de desbaste (9).
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