ES2864546T3 - Plaquita de corte que tiene una protuberancia trasera - Google Patents

Plaquita de corte que tiene una protuberancia trasera Download PDF

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ES2864546T3 ES11755151T ES11755151T ES2864546T3 ES 2864546 T3 ES2864546 T3 ES 2864546T3 ES 11755151 T ES11755151 T ES 11755151T ES 11755151 T ES11755151 T ES 11755151T ES 2864546 T3 ES2864546 T3 ES 2864546T3
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Abstract

Una plaquita (24) de corte que comprende: superficies (36, 38) superior e inferior opuestas y una superficie (40) periférica que se extiende entre ellas, comprendiendo la superficie (40) periférica una superficie (42) arqueada delantera y una superficie (44) trasera, encontrándose la superficie (42) arqueada delantera y las superficies (36, 38) superior e inferior en dos aristas (58, 60), comprendiendo al menos una de las aristas (58) una arista cortante; comprendiendo la superficie (44) trasera una superficie (46) trasera central, dos superficies (48, 50) laterales de apoyo y dos superficies (52, 54) traseras de apoyo, estando situada la superficie (46) trasera central entre las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo que se extienden hacia adelante desde las mismas, estando unida cada superficie (48, 50) lateral de apoyo a una superficie (52, 54) de apoyo lateral respectiva, estando situada la superficie (46) trasera central y las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo en una protuberancia (56) de la plaquita (24) de corte, sobresaliendo la protuberancia (56) más allá de las superficies (52, 54) traseras de apoyo en una dirección alejada de una región central de la superficie (42) arqueada delantera; y pasando un agujero pasante (30) de la plaquita entre las superficies (36, 38) superior en inferior; caracterizada por que las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo son paralelas entre sí; y las dos superficies (52, 54) de apoyo traseras son planas y coplanarias.

Description

DESCRIPCIÓN
Plaquita de corte que tiene una protuberancia trasera
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La materia objeto de la presente solicitud se refiere a una plaquita de corte, que está especialmente retenida en un receptáculo para plaquitas de una fresa por medio de un tornillo de retención.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Las fresas, por ejemplo, las fresas de punta esférica, muy a menudo tienen que soportar altas fuerzas de corte axiales mientras permanecen fijadas de forma segura al portaherramientas. En dichos casos, es importante que el tornillo de retención se proteja de las fuerzas de corte; de lo contrario puede curvarse plásticamente o incluso romperse.
La Patente WO 2010/100953 A1 describe una plaquita de corte según el preámbulo de la reivindicación 1.
La Patente de Estados Unidos 5.951.213 describe una fresa que tiene un vástago y un cabezal con el extremo redondeado que tiene dos asientos para placas en el cabezal, que son diametralmente opuestos entre sí. Los asientos para placas están adaptados para recibir plaquitas de corte asimétricas que tienen cada una un agujero pasante central. Las plaquitas de corte son idénticas y son elementos de tipo placa con una forma generalmente puntiaguda, de hoja alargada o de hueso de ciruela, que definen dos extremos o puntas, y que tienen, cada una, dos aristas cortantes distintas. Cuando se desgasta una arista cortante, una plaquita puede indexarse (girarse) en torno a su agujero pasante y reposicionarse en un asiento de placa diferente para presentar la otra arista cortante para operaciones de corte.
Sin embargo, existen algunas desventajas. En primer lugar, el número máximo de plaquitas que pueden unirse a la herramienta de corte está limitado a dos. En segundo lugar, la geometría de la plaquita es tal que el contorno de la arista cortante de la plaquita consiste en un cuarto de círculo (es decir, donde el ángulo subtendido en el centro del círculo es de 90°) y una línea recta que se extiende. Esto limita la maniobrabilidad de la herramienta de corte. En tercer lugar, cuando la herramienta de corte está taladrando en un movimiento sustancialmente hacia arriba o hacia abajo, ninguna de las superficies de apoyo es perpendicular a la dirección de taladrado, evitando de este modo la absorción óptima de las fuerzas axiales.
La Patente de Estados Unidos 3.466.720 describe una plaquita de corte reversible desechable para su montaje en un portaherramientas adecuado, que tiene las caras superior e inferior iguales dispuestas simétricamente que divergen hacia adelante entre sí.
Sin embargo, las muescas con forma de V se utilizan para la ubicación de la plaquita y para facilitar el montaje, y no sirven al propósito de absorber ninguna fuerza axial. En segundo lugar, la arista cortante es adecuada para un torno mecánico que gira una pieza de trabajo cilíndrica y no es adecuada para ningún tipo de taladro.
La Patente de Estados Unidos 6.270.292 describe una plaquita de corte para montar en un portaherramientas de una herramienta de corte, que comprende una parte de corte frontal que tiene una superficie frontal operativa asociada con al menos una arista cortante y una parte de montaje trasera. La parte de montaje trasera tiene paredes superior, inferior y lateral que se extienden desde la parte de corte frontal hasta una pared de tope trasera de la parte de montaje trasera generalmente orientada codireccionalmente con dicha superficie frontal operativa.
Aunque la geometría de la plaquita se ha optimizado para hacer posible que tenga aristas cortantes relativamente largas teniendo las partes de montaje traseras dimensiones sustancialmente reducidas, la herramienta de corte no puede utilizarse para hacer orificios en forma de bola. Además, deben instalarse al menos seis plaquitas de corte en el portaherramientas, lo que consume mucho tiempo cuando es necesario reemplazar las plaquitas.
La Solicitud de Patente Publicada de Estados Unidos 2010/0124465 describe una plaquita de corte que puede montarse dentro de un receptáculo receptor de plaquita de una fresa con punta esférica. La plaquita de corte incluye una primera superficie sustancialmente plana, una segunda superficie sustancialmente plana, una primera superficie lateral curvilínea, una segunda superficie lateral curvilínea, un primer par de aristas cortantes formadas en una intersección entre la primera superficie sustancialmente plana y la primera y la segunda superficies laterales curvilíneas, y un segundo par de aristas cortantes formadas en una intersección entre la segunda superficie sustancialmente plana y la primera y segunda superficies laterales curvilíneas. La primera superficie sustancialmente plana es sustancialmente paralela a la segunda superficie sustancialmente plana. La plaquita de corte es simétrica especular en torno a los tres ejes. Por tanto, por ejemplo, cuando un miembro de un par dado de aristas cortantes se desgasta, la plaquita puede indexarse (girarse) sobre su agujero pasante central, es decir, en torno a su eje Z para presentar el otro miembro de ese par para operaciones de corte.
De nuevo, existen algunas desventajas notables. En primer lugar, el número máximo de plaquitas que pueden unirse a la herramienta de corte está limitado a dos. En segundo lugar, la geometría de la plaquita es tal que el contorno de la arista cortante de la plaquita consiste en un cuarto de círculo (es decir, donde el ángulo subtendido en el centro del círculo es de 90°). Esto limita la maniobrabilidad de la herramienta de corte. En tercer lugar, cuando la herramienta de corte está taladrando en un movimiento sustancialmente hacia arriba o hacia abajo, ninguna de las superficies de apoyo es perpendicular a la dirección de taladrado, evitando de este modo la absorción óptima de las fuerzas axiales.
Es un objeto de la presente solicitud proporcionar una plaquita de corte que reduzca significativamente o supere las desventajas mencionadas anteriormente.
También es un objeto de la presente solicitud proporcionar una herramienta de fresado para dicha plaquita de corte.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
De acuerdo con la presente solicitud, se proporciona una plaquita de corte que comprende las características de la reivindicación 1 independiente.
En las reivindicaciones dependientes se dan realizaciones preferibles.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Para una mejor comprensión de la presente solicitud y para mostrar cómo la misma puede realizarse en la práctica, ahora se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista en perspectiva de una fresa;
La figura 2 muestra la fresa de la figura 1 con una plaquita de corte retirada de un receptáculo para plaquitas;
La figura 3 es una vista superior de la plaquita de corte de acuerdo con una primera realización de la presente solicitud; La figura 4 es una vista frontal de la plaquita de corte mostrada en la figura 3;
La figura 5 es una vista lateral de la plaquita de corte mostrada en la figura 3;
La figura 6 es una vista superior de la plaquita de corte de acuerdo con una segunda realización de la presente solicitud;
La figura 7 es una
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vista frontal de la plaquita de corte mostrada en la figura 6;
La figura 8 es una vista lateral de la plaquita de corte mostrada en la figura 6;
La figura 9 es una vista trasera en perspectiva de la plaquita de corte de acuerdo con algunas realizaciones de la presente solicitud; y
La figura 10 es una vista lateral de un portaplaquitas de acuerdo con algunas realizaciones de la presente solicitud.
Se apreciará que por simplicidad y claridad de ilustración, los elementos mostrados en las figuras no están dibujados necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos elementos pueden estar exageradas en relación a otros elementos por claridad, o varios componentes físicos pueden estar incluidos en un bloque funcional o elemento. Además, donde se considera adecuado, los números de referencia pueden repetirse entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción, se describirán diversos aspectos de la presente solicitud. Con fines de explicación, se exponen en orden detalles y configuraciones específicas para proporcionar una compresión completa de la presente solicitud. Sin embargo, también será evidente para el experto en la materia que la presente solicitud puede ponerse en práctica sin los detalles específicos presentados en el presente documento. Además, pueden omitirse o simplificarse características bien conocidas para no ocultar la presente solicitud.
En primer lugar, se llama la atención sobre las figuras 1 y 2, que muestran una fresa 20. La fresa 20 está en forma de un portaplaquitas 22 que tiene una pluralidad de plaquitas de corte 24 de fresado idénticas retenidas de un modo extraíble en una pluralidad correspondiente de receptáculos 26 para plaquitas idénticos. La fresa 20 tiene un eje longitudinal de rotación R que define una dirección de adelante hacia atrás, con los receptáculos 26 para plaquitas y las plaquitas de corte 24 situadas en el extremo delantero de la fresa 20. Cada plaquita de corte 24 se asegura a un receptáculo 26 para plaquitas respectivo por medio de un tornillo de retención 28 que pasa a través de un agujero pasante 30 de la plaquita en la plaquita 24 y es recibido a rosca en un agujero 32 del receptáculo en una superficie de base 34 del receptáculo 26 para plaquitas. El portaplaquitas 22 puede estar fabricado de un primer material y la plaquita de corte 24 de un segundo material más duro. De acuerdo con algunas realizaciones, la fresa 20 puede tener de dos a cuatro plaquitas de corte 24 retenidas en los receptáculos 26 para plaquitas correspondientes.
Como se muestra en las figuras 3, 4 y 5, la plaquita de corte 24 incluye una superficie 36 superior y una superficie 38 inferior opuesta, teniendo el agujero pasante 30 de la plaquita un eje central C y que es pasante a través de las superficies 36, 38 superior e inferior. Una superficie 40 periférica se extiende entre la superficie 36 superior y la superficie 38 inferior. La superficie 40 periférica rodea toda la plaquita de corte 24. La superficie 40 periférica contiene una superficie 42 arqueada delantera y una superficie 44 trasera.
La superficie 44 trasera es multifacética y comprende una superficie 46 trasera central, dos superficies 48, 50 de apoyo laterales, una primera superficie 48 de apoyo lateral y una segunda superficie 50 de apoyo lateral y dos superficies 52, 54 de apoyo traseras, una primera superficie 52 de apoyo trasera y una segunda superficie 54 de apoyo trasera. Las dos superficies 48, 50 de apoyo laterales son paralelas entre sí y perpendiculares a la superficie 46 trasera central. Las dos superficies 52, 54 de apoyo traseras son planas y coplanarias. La superficie 46 trasera central está situada entre las dos superficies 48, 50 de apoyo laterales. En la plaquita de corte 24, las dos superficies 48, 50 de apoyo laterales se extiende hacia adelante desde la superficie 46 trasera central, que está orientada transversalmente a la misma. Cada superficie 48, 50 de apoyo lateral es adyacente a una superficie 52, 54 de apoyo trasera respectiva. En la plaquita de corte 24, la superficie 46 trasera central y las dos superficies 48, 50 de apoyo laterales están situadas en una protuberancia 56 de la plaquita de corte 24. Como se ve en las figuras, la superficie 46 trasera central está situada en una pared que mira hacia atrás de la protuberancia 56, mientras que las dos superficies 48, 50 de apoyo laterales están situadas las paredes que miran lateralmente hacia afuera de la protuberancia 56. La protuberancia 56 sobresale más allá de las superficies 52, 54 de apoyo traseras en una dirección que se aleja de una región central de la superficie 42 arqueada delantera.
La plaquita de corte 24 mostrada en las figuras 3 a 5 está de acuerdo con una primera realización de la presente solicitud. De acuerdo con la primera realización, se forma una arista cortante 58 donde la superficie 42 arqueada delantera se encuentra con la superficie 36 superior. También de acuerdo con la primera realización, se forma una arista 60, que no es una arista cortante, donde la superficie 42 arqueada delantera se encuentra con la superficie 38 inferior, es decir, la plaquita de corte 24 es "unilateral".
De acuerdo con algunas realizaciones, en una vista superior de la plaquita de corte 24, la arista cortante 58 puede descansar sobre un arco circular donde el ángulo a subtendido en el centro del círculo puede ser de 120°.
Debe apreciarse que siendo el primer ángulo a mayor a 90°, además de realizar operaciones de fresado con fuerzas de corte que actúan en la dirección axial hacia atrás, la fresa 20 es capaz de realizar operaciones de fresado con fuerzas de corte que actúan en la dirección axial hacia adelante, y por tanto operan con un mayor intervalo de maniobrabilidad.
Como se muestra en las figuras 4 y 5, en algunas realizaciones de la presente solicitud, el ancho de la superficie 42 arqueada delantera, entre las superficies 36, 38 superior e inferior puede ser más pequeño en los lados que en el medio. Además, como se ve en la figura 5, la superficie 42 arqueada delantera puede estar inclinada hacia adentro en una dirección que se aleja de la superficie 36 superior.
Como se muestra en las figuras 4 y 7, en algunas realizaciones de la presente solicitud, las superficies 36, 38 superior e inferior pueden ser sustancialmente planas.
Como se muestra en las figuras 3, 6 y 9, puede haber una ranura 62, 64 de alivio de tensión en cada lado de la protuberancia 56, que se extiende entre la protuberancia 56 y las superficies 52, 54 de apoyo trasera.
Se llama la atención a las figuras 6, 7 y 8, que muestran una plaquita de corte 24 de acuerdo con una segunda realización de la presente solicitud. De acuerdo con la segunda realización, se forma una arista cortante 60 adicional donde la superficie 42 arqueada delantera se encuentra con la superficie 38 inferior. Las aristas cortantes 58, 60 formadas en las superficies 36, 38 superior e inferior son idénticas, por lo que la plaquita tiene doble cara y puede invertirse.
De acuerdo con la segunda realización, la plaquita de corte 24 muestra una simetría rotacional de 180° en torno a un eje de simetría B. El eje de simetría B pasa a través de la superficie 46 trasera central, el eje central C del agujero pasante 30 y también pasa a través de la superficie 42 arqueada delantera. Cabe señalar, sin embargo, que la plaquita de corte 24 no puede indexarse en torno a su agujero pasante 30, a diferencia de las plaquitas desveladas en la Patente de Estados Unidos N.° 5.951.213 y la Solicitud de Patente Publicada de Estados Unidos N.° 2010/0124465. En la realización mostrada, el eje de simetría B es perpendicular y biseca la superficie 46 trasera central.
Como puede verse en las figuras 2 y 10, cada receptáculo 26 para plaquitas tiene una pared 66 lateral que se extiende generalmente en vertical desde la superficie de base 34. De acuerdo con algunos ejemplos, la superficie de base 34 y la pared lateral 66 pueden ser perpendiculares entre sí. Se forma un zócalo 68 en la pared 66 lateral adyacente a la superficie de base 34. El zócalo 68 tiene una superficie 70 inferior de zócalo, una superficie 72 superior de zócalo opuesta, una superficie 74 trasera de zócalo y dos superficies de apoyo 76, 78 laterales del zócalo, una primera superficie 76 lateral de apoyo del zócalo y una segunda superficie 78 lateral de apoyo del zócalo. Las dos superficies 76, 78 de apoyo laterales del zócalo pueden ser generalmente paralelas entre sí y transversales al eje longitudinal de rotación (R). La superficie 74 trasera de zócalo y las superficies 76, 78 de apoyo laterales del zócalo están situadas entre las superficies 72, 70 superior e inferior del zócalo.
Cada superficie 76, 78 lateral de apoyo del zócalo se extiende desde la superficie 74 trasera de zócalo adyacente hasta la pared 66 lateral. La primera superficie 76 lateral de apoyo del zócalo proporciona un soporte principalmente axial para la plaquita de corte 24 frente a las fuerzas de corte que actúan en la dirección axial hacia atrás. Extendiéndose a lo largo de la pared 66 lateral del receptáculo desde la primera y la segunda superficies 76, 78 de apoyo laterales adyacentes del zócalo y adyacente a los receptáculos para plaquitas superficie de base 34 están, respectivamente, la primera y la segunda superficies 82, 80 de contacto. De acuerdo con algunos ejemplos, la primera y la segunda superficies 82, 80 de contacto laterales son planas y coplanarias, no a diferencia de las dos superficies 52, 54 de apoyo traseras formadas sobre la plaquita de corte 24. La primera y la segunda superficies 82, 80 de contacto laterales proporcionan un soporte un soporte principalmente radial para la plaquita de corte 24.
En otros ejemplos de la presente solicitud (no mostrados), el zócalo 68 puede no incluir la superficie 72 superior del zócalo.
Como puede verse en la figura 2, cada receptáculo 26 para plaquitas tiene dos ranuras 84, 86 en la superficie de base 34 que discurren en una dirección perpendicular a la pared 66 lateral. Estas ranuras 84, 86 son el resultado del método de producción para crear el zócalo 68.
El asiento y el soporte de la plaquita de corte 24 en el receptáculo 26 para plaquitas se describirán con referencia a las figuras 1, 2 y 10. Cuando la plaquita de corte 24 está ubicada en el receptáculo 26 para plaquitas del portaplaquitas 22, la protuberancia 56 de la plaquita de corte 24 está ubicada en el zócalo 68 del portaplaquitas 22. De acuerdo con algunos ejemplos, existen cuatro regiones de apoyo en las que la plaquita de corte 24 y el receptáculo 26 para plaquitas se acoplan entre sí. La primera región de apoyo se forma entre la superficie 38 inferior de la plaquita de corte 24 y la superficie de base 34 del portaplaquitas 22. La segunda región de apoyo se forma entre la primera superficie 52 de apoyo trasera de la plaquita de corte 24 y la primera superficie 82 de contacto lateral del portaplaquitas 22. La tercera región de apoyo se forma entre la segunda superficie 54 de apoyo trasera de la plaquita de corte 24 y la segunda superficie 80 de contacto lateral del portaplaquitas 22. La cuarta región de apoyo surge cuando la protuberancia 56 se acopla con el zócalo 68 y se forma entre la primera superficie 48 de apoyo lateral y la primera superficie 76 lateral de apoyo del zócalo. La cuarta región de apoyo proporciona principalmente un soporte axial para la plaquita de corte 24 frente a las fuerzas de corte que actúan sobre la plaquita de corte 24 en la dirección axial hacia atrás durante una operación de fresado. De un modo similar, la segunda y la tercera regiones de apoyo proporcionan principalmente apoyo radial para la plaquita de corte 24 frente a las fuerzas de corte que actúan sobre la plaquita de corte 24 durante una operación de fresado.
Por tanto, a partir de la disposición de asiento y soporte anterior se observa que la superficie 46 trasera central de la plaquita de corte 24, aunque está situada en el zócalo 74, sigue sin apoyarse por la superficie 74 trasera de zócalo. También puede verse que el zócalo 68 está configurado y dimensionado para recibir una porción de una plaquita de corte retenida en los receptáculos para plaquitas asociados solo con una de las dos superficies 76, 78 de apoyo laterales del zócalo que se apoyan en un lado de esa porción.
La segunda, tercera y cuarta regiones de apoyo diseñando el agujero pasante 30 de la plaquita para que sea adecuadamente excéntrico en relación al agujero 32 del receptáculo. Debido a la excentricidad, cuando el tornillo de retención 28 se aprieta, se aplica una fuerza de empuje a la plaquita de corte 24 que fuerza la plaquita de corte 24 contra el receptáculo 26 para plaquitas en la segunda, tercera y cuarta regiones de apoyo. Esta disposición se utiliza para la mayoría de las operaciones de fresado en las que las fuerzas de corte axiales están dirigidas en una dirección de adelante hacia atrás. En dichas operaciones de fresado, no existe ningún contacto entre la segunda superficie 50 de apoyo lateral y la segunda superficie 78 lateral de apoyo del zócalo. Sin embargo, para operaciones de corte para las cuales las fuerzas de corte axiales se dirigen en la dirección de atrás hacia adelante, no habrá contacto entre la primera superficie 48 de apoyo lateral y la primera superficie 76 lateral de apoyo del zócalo, por lo que estas dos superficies no formarán la cuarta región de apoyo. En vez de esto, habrá contacto entre la segunda superficie 50 de apoyo lateral y la segunda superficie 78 lateral de apoyo del zócalo, formando de este modo la cuarta región de apoyo.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una plaquita (24) de corte que comprende:
superficies (36, 38) superior e inferior opuestas y una superficie (40) periférica que se extiende entre ellas, comprendiendo la superficie (40) periférica una superficie (42) arqueada delantera y una superficie (44) trasera, encontrándose la superficie (42) arqueada delantera y las superficies (36, 38) superior e inferior en dos aristas (58, 60), comprendiendo al menos una de las aristas (58) una arista cortante;
comprendiendo la superficie (44) trasera una superficie (46) trasera central, dos superficies (48, 50) laterales de apoyo y dos superficies (52, 54) traseras de apoyo, estando situada la superficie (46) trasera central entre las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo que se extienden hacia adelante desde las mismas, estando unida cada superficie (48, 50) lateral de apoyo a una superficie (52, 54) de apoyo lateral respectiva, estando situada la superficie (46) trasera central y las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo en una protuberancia (56) de la plaquita (24) de corte, sobresaliendo la protuberancia (56) más allá de las superficies (52, 54) traseras de apoyo en una dirección alejada de una región central de la superficie (42) arqueada delantera; y
pasando un agujero pasante (30) de la plaquita entre las superficies (36, 38) superior en inferior; caracterizada por que las dos superficies (48, 50) laterales de apoyo son paralelas entre sí; y
las dos superficies (52, 54) de apoyo traseras son planas y coplanarias.
2. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 1, en la que la arista cortante (58) descansa sobre un círculo imaginario y subtiende un ángulo (a) de 120° en el centro del círculo.
3. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 1, en el que las dos superficies (48, 50) de apoyo laterales son perpendiculares a la superficie (46) trasera central.
4. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 1, en la que la plaquita de corte no es indexable en torno al agujero pasante (30) de la plaquita.
5. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 1, en el que; la plaquita de corte tiene doble cara;
cada una de las aristas (58, 60) comprende una arista cortante; y
la plaquita (24) de corte tiene una simetría rotacional de 180° en torno a un eje de simetría (B) que pasa a través de la superficie (46) trasera central, el agujero pasante (30) y la superficie (42) arqueada frontal.
6. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 5, en el que; el eje de simetría (B) es perpendicular a la superficie (46) trasera central y biseca la superficie (46) trasera central.
7. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 5, en la que la arista cortante (58) descansa sobre un círculo imaginario y subtiende un ángulo (a) de 120° en el centro del círculo.
8. La plaquita (24) de corte, según la reivindicación 5, en el que las dos superficies (48, 50) de apoyo laterales son perpendiculares a la superficie (46) trasera central.
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