ES2849498A1 - Dispositivo de dosificacion de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas y herramienta que lo incluye - Google Patents

Dispositivo de dosificacion de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas y herramienta que lo incluye Download PDF

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Abstract

Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas y herramienta que lo incluye. La presente invención se refiere a un dispositivo que se acopla a herramientas motorizadas cuyo útil realiza giro, preferentemente herramientas del tipo de herramientas portátiles u orientables, suministrando fluidos ya sea a la superficie sobre la que actúa el útil, o al propio útil para que realice correctamente su función, disponiendo de un depósito en el que se genera presión para su utilización y quedando independizado el dispositivo y el útil o consumible que se utiliza siendo intercambiables, y con unos medios de fijación convencionales que permitan la utilización en herramientas convencionales sin tener que adaptar ni la herramienta, ni el útil o consumible.

Description

DESCRIPCIÓN
DISPOSITIVO DE DOSIFICACIÓN DE FLUIDOS CON ACOPLAMIENTO A
HERRAMIENTAS DE GIRO MOTORIZADAS Y HERRAMIENTA QUE LO INCLUYE
La presente invención se refiere a un dispositivo que se acopla a herramientas motorizadas cuyo útil realiza giro, preferentemente herramientas del tipo de herramientas portátiles u orientables, suministrando fluidos ya sea a la superficie sobre la que actúa el útil, o al propio útil para que realice correctamente su función.
Antecedentes de la invención
Las herramientas motorizadas, ya sean eléctricas, neumáticas, hidráulicas o de combustible, que se utilizan acoplando un útil en un alojamiento, el cual hace girar dicho útil para actuar en una superficie o parte de un cuerpo, son conocidas ampliamente. Dentro de este tipo de herramientas se tienen, por ejemplo, herramientas de tratamiento superficial, como las pulidoras o similares, y herramientas de fresado o perforación, como pueden ser las taladradoras.
Es ampliamente conocido en el estado de la técnica, el uso de productos de tratamiento superficial, como fluidos que mejoran el acabado superficial en su tratamiento, o lubricantes o refrigerantes para el fresado o perforación de cuerpos de alta resistencia.
Para optimizar la aplicación de fluidos en los procesos en los que se utilizan herramientas motorizadas para tratamiento superficial o para fresado o perforación, que originalmente se hacía de manera manual, interrumpiendo la actividad de la herramienta sobre la superficie o cuerpo, se introdujo la aplicación mediante un sistema de dosificación del fluido incorporado en la herramienta, tal y como puede observarse en la Patente US8246423.
Este tipo de herramientas motorizadas, necesitaban una modificación importante, describiendo mecanismos que hacían de la herramienta un equipo concebido específicamente destinado a esta finalidad, con el consiguiente coste del mismo y aplicabilidad limitada.
Son también conocidas las herramientas que el propio útil integra de manera indivisible en sí mismo, disponiendo en su interior una cantidad de fluido que se libera durante el funcionamiento de la herramienta. Tal es el caso de útiles para el pulido de superficies en el que la espuma que se fija a la herramienta dispone de un depósito interior con el fluido a liberar en la aplicación.
Estos depósitos suministran el fluido por gravedad y por presión en su válvula de apertura.
Estos útiles, que permiten no tener que adaptar la máquina para este uso particular, tienen unos útiles más caros que los habituales, con lo que dichos útiles, que serían considerados como los consumibles de la herramienta, encarecerían la actuación a realizar, teniendo que el final de la vida de funcionamiento del útil significaría el fin de la vida de funcionamiento del sistema de dispensación de fluido. Esto último implica un desperdicio del fluido contenido en el sistema de dispensación del mismo, cada vez que se rompe, gasta o se quiere cambiar el consumible, con los consiguientes costes de desperdicios, y costes ambientales de gestión de residuos.
Por este motivo de precio final, al querer minimizar los costes de esta solución, se han realizado configuraciones conocidas en la aplicación indicada, en los que los depósitos interiores y solidarios al útil únicamente disponen de una válvula de dispensado/apertura por presión.
Con lo anterior, se hace necesario un dispositivo que resuelva los problemas anteriores y que permita disponer, en una herramienta convencional, de la posibilidad de suministrar de manera automática el fluido necesario a las superficies/cuerpos sobre los que se trabaja, a un coste eficiente y con versatilidad en su uso sobre todo tipo de cuerpos/superficies.
Descripción de la invención
El objetivo de la presente invención es el de proporcionar un dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, así como también proporcionar una herramienta que lo incluye, que consiguen resolver los inconvenientes citados, presentando otras ventajas que se describirán a continuación.
De manera aclaratoria, en la presente descripción se utiliza la denominación de útil como la pieza o mecanismo que se acopla a una herramienta que proporciona un movimiento de giro a dicho útil para poder realizar la función deseada. También queda incluido como útil, el consumible que pueda utilizar la herramienta para realizar la función deseada, ya sea utilizado junto a un mecanismo o pieza que se acopla previamente a la herramienta, o ya sea que este consumible se acopla directamente a la herramienta. Para ejemplificar esta aclaración, se considerará un útil, tanto el cabezal de una lijadora rotativa con superficie de lijado que se acopla una herramienta, como el consumible formado por el papel de lijado que se acopla a un cabezal con sistema de acoplamiento de papeles de lijado intercambiables.
También a modo de aclaración, en la presente memoria, cuando se habla de herramientas de giro motorizadas, se tiene que entender como toda aquella herramienta que el movimiento de giro del útil es no manual, impulsado a modo de ejemplo por medios neumáticos, hidráulicos, motores eléctricos o de combustión, basadas preferentemente en herramientas de perforación/taladrado. fresado o acabado superficial.
De acuerdo con el anterior objetivo, según un primer aspecto, la presente invención se basa en un dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de las que disponen de un depósito o cavidad para el almacenamiento del fluido a dosificar, así como una válvula de dosificación del mismo.
La invención se encuentra caracterizada por el hecho que el dispositivo comprende, al menos:
- un sistema de acoplamiento del dispositivo de dosificación al tipo de herramienta que se acopla;
- un sistema de acoplamiento del útil al dispositivo de dosificación;
- un depósito con sistema de dosificación por presión o vacío del fluido; y
- una válvula de dosificación de aplicación del fluido sobre el útil y/o cuerpo a tratar con la herramienta.
También de forma caracterizadora, el dispositivo de dosificación se encuentra independizado del útil, acoplándose dicho útil en el dispositivo de dosificación, permitiendo el cambio del útil sin desacoplar el dispositivo de dosificación de la herramienta.
Estas características ventajosas permiten tener un dispositivo de dosificación que sin tener que adaptar la herramienta, y por tanto, pudiendo utilizar una herramienta convencional existente, acoplar un sistema de dosificación de fluidos previo al útil que se utilizaría en la propia herramienta.
La invención se configura de manera que el dispositivo se acopla mediante un sistema de acoplamiento convencional a la herramienta, para que sea el útil el que, manera independiente e intercambiable, se acople al dispositivo, realizando la misma actuación que haría siendo acoplado el útil a la herramienta, pero con una dosificación de fluido, ya sea por presión del útil contra la superficie o cuerpo de aplicación, o por control del usuario.
La disposición de un depósito con el fluido sometido a presión o vacío permite ventajosamente la utilización del dispositivo de manera móvil en posiciones invertidas, que el depósito por gravedad no permitiría.
La también ventajosa independencia entre dispositivo y útil, permite que pueda utilizarse diversos útiles que se degradan o se han de cambiar durante el proceso de utilización de la herramienta, sin que se deba eliminar o cambiar el dispositivo de dosificación, y a la inversa, permitir utilizar la herramienta sin el dispositivo de dosificación si es deseado.
De acuerdo con una realización preferente de la invención, el sistema de acoplamiento del dispositivo de dosificación al tipo de herramienta que se acopla es convencional, tratándose del mismo que utiliza el útil para acoplarse de manera convencional a la herramienta.
De esta manera se asegura con la presente invención que el dispositivo se puede acoplar a cualquiera de las herramientas que utilizan ese tipo de útil y que no se hace necesaria ninguna modificación en la herramienta, pudiendo utilizar una herramienta convencional. En el caso de tener un útil que se acopla a la herramienta y dispone de consumibles que se acoplan a su vez al útil, el dispositivo conectará de la misma manera que lo hace el útil, pero la conexión para el útil se sustituye directamente por el método de acoplamiento del consumible que será el elemento que entrará en contacto con el cuerpo o superficie a tratar.
También de manera preferente, el sistema de acoplamiento del útil al dispositivo de dosificación es convencional, tratándose del mismo que utiliza la herramienta para acoplar a ella el útil de manera convencional.
De esta manera también se asegura con la presente invención que el dispositivo utilice los mismos útiles que se acoplarían a la herramienta sin tener que disponer de útiles especialmente adaptados de manera obligatoria.
En una realización opcional de la invención, tenemos que el depósito está formado por el alojamiento creado por las paredes del propio dispositivo.
Esta realización sería la más sencilla, teniendo que las paredes que forman el dispositivo, forman en su parte interior un alojamiento a modo de depósito en el que se tienen las condiciones de estanqueidad para poder contener el fluido a dispensar y los elementos de presión/vacío y válvula. Esto hace necesario que se disponga de medios de llenado de dicho depósito en caso de querer reaprovechar el dispositivo.
En una posible realización de la invención, en el caso de tener el fluido directamente en el interior de las paredes de la carcasa, dicha carcasa dispone de un sistema de rellenado del fluido a dispensar, estanco durante el funcionamiento de la herramienta.
En otra realización alternativa de la invención, tenemos que el depósito está formado por un sub-depósito alojado en interior del alojamiento creado por las paredes del propio dispositivo.
Esta realización permite no tener que rellenar directamente el alojamiento como en la realización anterior, sino que son los sub-depósitos los que contendrían el fluido y podrían tenerse llenados previamente.
Al respecto, en otra posible realización alternativa de la invención, en este anterior caso de tener en el interior de la carcasa sub-depósitos que contienen el fluido a dosificar, la carcasa dispone de un sistema de apertura y acceso a su espacio interior, para realizar el recambio del sub-depósito. Esta realización alternativa permite el reaprovechamiento del dispositivo de dosificación, aumentando la vida útil del mismo.
De manera opcional, tanto si se dispone del depósito formado por las paredes del dispositivo, como si se dispone de sub-depósitos en su interior, se genera una presión sobre el fluido del depósito mediante la acción de desplazamiento de un émbolo, para la dosificación continua del fluido.
De manera también opcional, la presión generada para el desplazamiento del émbolo contra el fluido del depósito se genera por presión de muelle, de gas o por vacío.
Esta configuración otorga al dispositivo una presión constante en cualquier posición de trabajo y asegura un total vaciado del depósito. y por consiguiente elimina las mermas de líquidos. En el caso de la actuación por muelle consigue una actuación independiente de la temperatura de trabajo, mientras que la utilización de gas o vacío permite ahorrar el peso y vibración del sistema de presión por muelle.
Con respecto a la opción de disponer un sub-depósito interior, y de manera opcional, aunque preferente en esta alternativa, el propio depósito dispone de una propiedad elástica con presión para su contracción y dosificación continua del fluido.
Esta configuración alternativa, permite tener mediante un sub-depósito de fuelle o bolsa, un sistema que asegura la total estanqueidad y aislamiento de temperatura del líquido en su interior por la posible transmisión de la temperatura exterior a través de la pared del depósito.
En una realización opcional de la invención, la válvula de dosificación puede ser del tipo válvula con pulsador de muelle que abre por presión contra el pulsador/salida de la boquilla y cierra en ausencia de presión.
De manera alternativa, la válvula de dosificación puede ser del tipo por cierre mediante electroimán, con pulsador inalámbrico que regula la actuación de cierre/apertura de dicho electroimán.
También de manera alternativa, la válvula de dosificación dispone de un sistema de control de apertura ejecutado por el usuario. De esta manera se puede tener un accionamiento por parte del usuario, sea de manera inalámbrica o no, en el que sea actúe sobre la apertura de la válvula de manera controlada y bajo decisión del usuario en el momento que mejor lo estime necesario, no por la realización de presión en su funcionamiento.
Estas características permiten la dosificación del fluido del depósito, o sub-depósito, al útil y/o al cuerpo o superficie a tratar con la herramienta.
También de acuerdo con el objetivo de la invención, y según un segundo aspecto, la presente invención también se basa en una herramienta de giro motorizada, a las que se acopla al menos un útil para el tratamiento o actuación sobre un cuerpo o superficie, la cual se encuentra caracterizada por el hecho que la herramienta dispone acoplado de un dispositivo de dosificación como el indicado en las características anteriores.
Esto permite tener una herramienta convencional que pueda ser utilizada de manera móvil en cualquier posición y sin ser modificada para disponer de un sistema de dosificación de fluido.
Breve descripción de las figuras
Para mejor comprensión de cuanto se ha expuesto se acompañan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización.
La figura 1 es una vista en sección de un dispositivo de dosificación con un sub-depósito de fuelle.
La figura 2 es una vista en sección parcial de un dispositivo de dosificación, como el mostrado en la figura 1, acoplado a la herramienta y con un útil de pulido acoplado al dispositivo.
La figura 3 es una vista en sección de un dispositivo de dosificación con un depósito formado por las paredes del propio dispositivo y con un émbolo con muelle como sistema de presión.
La figura 4 es una vista en perspectiva de un dispositivo de dosificación acoplado a la herramienta y con una broca de taladro acoplada al dispositivo.
Descripción de una realización preferida
A continuación, se describen diversas realizaciones del dispositivo de dosificación, así como también de la herramienta que contiene dicho dispositivo, de la presente invención, haciendo referencia a las figuras indicadas anteriormente.
Según la presente realización, y tal y como puede verse en la figura 1 y 2, el dispositivo de dosificación (10) se encuentra aplicado a una herramienta de pulido, como herramienta de giro motorizada (100).
El dispositivo de dosificación (10) está formado por una carcasa (13) que tiene una primera pieza de acoplamiento (11) que permite el acoplamiento de dicho dispositivo (10) a la herramienta (100) y una segunda pieza de acoplamiento (12) que permite el acoplamiento del útil (200) al propio dispositivo de dosificación (10). El dispositivo de dosificación (10) dispone de una válvula de presión (14), que abre en el momento que se ejerce cierta presión sobre la boquilla (17) de dicha válvula (14).
En el interior de la carcasa (13) se ubica un sub-depósito (15) de fuelle, en donde en contiene el fluido a dispensar, en este caso líquido de pulido. La carcasa (13) puede abrirse y cerrarse de manera segura y estanca, para poder rellenar o cambiar este sub-depósito (15) en el momento que el fluido se haya acabado. Los medios de cierre/apertura son convencionales a modo de tapa roscada o clipada, por ejemplo.
Este sub-depósito (15) de fuelle, dispone de una tendencia a contraerse, con lo que el líquido en su interior está sometido a una presión constante, de tal modo que permite tener en la válvula (14) siempre presión de líquido para actuar en cualquier posición, incluso en las que no se tenga la ayuda de la gravedad para llevar el líquido a dicha válvula (14).
En la presente realización, el acoplamiento del dispositivo de dosificación (10) a la herramienta (100) se realiza por los medios convencionales de acoplamiento en este tipo de herramienta del plato de pulido, en donde un tetón o vástago de fijación (16), se solidariza al cabezal/mandril (101) de la herramienta (100).
A su vez, el dispositivo de dosificación (10), que en la presente realización sustituye al plato de pulido al que se fijan las espumas de pulido, dispone en su extremo opuesto a la fijación con la herramienta (100), de una pieza de acoplamiento (12) formada por una capa de fijación textil del tipo “Velcro” para la fijación del útil (200), en la presente realización un consumible como es la espuma de pulido.
En su funcionamiento, tal y como puede verse en las figuras 3 y 4, el dispositivo de dosificación (10) se ancla a la herramienta (100) que le proporciona el giro para realizar la función, y recibe el anclado de su útil (200), la esponja de pulido. El sub-depósito (15), al estar sometido a una fuerza de compresión del mismo, mantiene el líquido interior a presión contra la válvula (14).
En realizaciones alternativas, tal y como puede verse en la figura 3, las paredes de la carcasa (13) actúan como el depósito (315) del líquido teniendo un émbolo (20) desplazado por un elemento, como en este caso es un muelle (18), pudiendo ser por efecto de un gas a presión o por vacío, por ejemplo. En este caso, se dispone de una válvula de rellenado (21) que permite introducir fluido de nuevo en la carcasa (11) que forma el depósito, lo que hace desplazar el émbolo a una posición que haga presión contra el líquido.
También de manera alternativa, el sub-depósito, en lugar de fuelle puede ser de otro tipo, siempre que disponga de fuerza de compresión para mantener el líquido a presión.
El útil (200), en este caso un consumible en forma de esponja de pulido, al ser presionado contra la superficie a tratar, realiza una presión sobre la boquilla (17) la cual, abre para dosificar el líquido del interior del sub-depósito (15) en la esponja de pulido, mientras se mantenga la presión de utilización. Esta dosificación se realiza incluso en posiciones en las que la gravedad no lleve el líquido a la esponja, ya que la presión que realiza el propio sub­ depósito (15) permite esta salida de líquido de pulido por la boquilla (17) cuando la válvula (14) abre.
De manera alternativa, la esponja puede tener una abertura para que el líquido dispensado se deposite directamente sobre la superficie a tratar, en vez de ser aplicado sobre la esponja. La presión se realiza directamente de la superficie a tratar sobre la boquilla de la válvula, al tener esta abertura en la esponja coaxial con respecto del eje de giro y la boquilla.
Con respecto a las válvulas, en realizaciones alternativas pueden ser válvulas con accionamiento sometido a la voluntad del usuario, utilizando sistemas de apertura de válvula controlados por el usuario, por ejemplo, del tipo por cierre mediante electroimán, con pulsador inalámbrico que regula la actuación de cierre/apertura de dicho electroimán.
De manera alternativa, y a modo de ejemplo de utilización de herramientas de giro del tipo perforado o fresado, el dispositivo de dosificación (300) de líquido, se acopla a una herramienta de taladro (400).
En esta realización alternativa, se tiene que el dispositivo de dosificación (300) se acopla mediante un vástago de conexión (311) convencional a la herramienta de taladro (400) fijándose en su mandril convencional.
Para la fijación de la broca (201) de taladrado, se tiene en el propio dispositivo de dosificación de su propio mandril de fijación (312) de dicha broca (201). Este mandril de fijación (312) de la broca (201) ejerce de manera directa o indirecta, presión sobre la boquilla de apertura por presión del dispositivo de dosificación (300) de manera que al taladrar y ejercer presión, esta presión se traslada a la boquilla (317) de la válvula del dispositivo de dosificación (300) dejando salir, en este caso, líquido lubricante/refrigerante para realizar de manera efectiva la operación de taladrado.
A pesar de que se ha hecho referencia a una realización concreta de la invención, es evidente para un experto en la materia que el dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, así como la herramienta que lo contiene, descritos son susceptibles de numerosas variaciones y modificaciones, y que todos los detalles mencionados pueden ser substituidos por otros técnicamente equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de las que disponen de un depósito o cavidad para el almacenamiento del fluido a dosificar, así como una válvula de dosificación del mismo, caracterizado por el hecho que el dispositivo (10, 300) comprende, al menos:
- un sistema de acoplamiento (11,311) del dispositivo de dosificación (10, 300) al tipo de herramienta (100, 400) que se acopla;
- un sistema de acoplamiento (12, 312) del útil (200, 201) al dispositivo de dosificación (10, 300);
- un depósito (15, 315) con sistema de dosificación por presión o vacío; y
- una válvula (14) de dosificación de aplicación del fluido sobre el útil (200, 201) y/o cuerpo a tratar con la herramienta;
en donde, el dispositivo de dosificación (10, 300) se encuentra independizado del útil (200, 201), acoplándose dicho útil (200, 201) en el dispositivo de dosificación (10, 300), permitiendo el cambio del útil (200, 201) sin desacoplar el dispositivo de dosificación (10, 300) de la herramienta (100, 400).
2. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema de acoplamiento (11, 311) del dispositivo de dosificación (10, 300) al tipo de herramienta (100,400) que se acopla es convencional, tratándose del mismo que utiliza el útil (200, 201) para acoplarse de manera convencional a la herramienta (100, 400).
3. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el sistema de acoplamiento (12, 312) del útil (200, 201) al dispositivo de dosificación (10, 300) es convencional, tratándose del mismo que utiliza la herramienta (100, 400) para acoplar a ella el útil (200, 201) de manera convencional.
4. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el depósito (315) está formado por el alojamiento creado por las paredes de la carcasa (13) del propio dispositivo (10, 300).
5. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el depósito está formado por un sub-depósito (15) alojado en interior del alojamiento creado por las paredes de la carcasa (13) del propio dispositivo (10, 300).
6. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 4 o 5, en donde se genera una presión sobre el fluido del depósito mediante la acción de desplazamiento de un émbolo (20), para la dosificación continua del fluido.
7. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la carcasa (13) dispone de un sistema de rellenado (21) del fluido a dispensar, estanco durante el funcionamiento de la herramienta (100, 400).
8. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la carcasa (13) dispone de un sistema de apertura y acceso a su espacio interior, para realizar el recambio del sub-depósito (15).
9. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la presión generada para el desplazamiento del émbolo (20) contra el fluido del depósito (15, 315) se genera por presión de gas o vacío.
10. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el propio depósito (15) dispone de una propiedad elástica con presión para su contracción y dosificación continua del fluido.
11. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la válvula de dosificación (14) es del tipo válvula con pulsador de muelle que abre por presión contra el pulsador/salida de la boquilla (17, 317) y cierra en ausencia de presión.
12. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones anteriores de la 1 a la 10, en donde la válvula de dosificación dispone de un sistema de control de apertura ejecutado por el usuario.
13. Dispositivo de dosificación de fluidos con acoplamiento a herramientas de giro motorizadas, de acuerdo con la reivindicación 12, en donde la válvula de dosificación es del tipo por cierre mediante electroimán, con pulsador inalámbrico que regula la actuación de cierre/apertura de dicho electroimán.
14. Herramienta de giro motorizada, a las que se acopla al menos un útil para el tratamiento o actuación sobre un cuerpo o superficie, caracterizada por el hecho que la herramienta (100, 400) dispone acoplado de un dispositivo (10, 300) como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13.
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